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1、滚动轴承滚动轴承 1 概述概述 2 滚动轴承的主要类型和代号滚动轴承的主要类型和代号 3滚动轴承的类型选择滚动轴承的类型选择 4 滚动轴承的工作情况滚动轴承的工作情况 5 滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择 6 滚动轴承的组合结构设计滚动轴承的组合结构设计 7 滚动轴承与滑动轴承性能对照滚动轴承与滑动轴承性能对照 8 滚动轴承例题分析滚动轴承例题分析 类型和代号类型和代号1 1 滚动轴承的主要类型和代号滚动轴承的主要类型和代号 一、滚动轴承的分类一、滚动轴承的分类 夹角夹角叫作轴承的公称接触角叫作轴承的公称接触角 按滚动体的不同分类：按滚动体的不同分类：球轴承、滚子轴承球轴承、滚子轴承； 按
2、可承受的外载荷分类：向心轴承、推力轴承。按可承受的外载荷分类：向心轴承、推力轴承。 =00480mm时，另有规定时，另有规定 类型和代号类型和代号5 5 滚动轴承的主要类型和代号滚动轴承的主要类型和代号 三、轴承代号示例三、轴承代号示例 6308： 6深沟球轴承，深沟球轴承，3中系列，中系列，08 内径内径d=40mm， 公差等级为公差等级为0级，游隙级，游隙 组为组为0组；组； N105/P5： N圆柱滚子轴承，圆柱滚子轴承，1特轻系列，特轻系列，05内径内径d=20mm，公差等级为，公差等级为 5级，游隙组为级，游隙组为0组；组； 7214AC/P4： 7角接触球轴承，角接触球轴承，2轻系
3、列，轻系列，14内径内径d=70mm，公差等级为，公差等级为4级，级， 游隙组为游隙组为0组，公称接触角组，公称接触角=25； 30213： 3圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承，2轻系列，轻系列，13内径内径d=65mm，0正常宽度正常宽度(0不可不可 省略省略)，公差等级为，公差等级为0级，游隙组为级，游隙组为0组；组； 6103： 6深沟球轴承，深沟球轴承，1特轻系列，特轻系列，03内径内径d=17mm，公差等级为，公差等级为0级，级， 游隙组为游隙组为0组；组； 注：滚动轴承代号比较复杂，上述代号仅为最常用的、最有规律的部分。注：滚动轴承代号比较复杂，上述代号仅为最常用的、最有规律的部分。 具
4、体应用时，若遇到看不懂的代号时，应查阅具体应用时，若遇到看不懂的代号时，应查阅GB/T272-93。 类型代号类型代号表表 滚动轴承主要类型代号表滚动轴承主要类型代号表 6 6 深沟球轴承深沟球轴承 L L 直线轴承直线轴承 5 5 推力球轴承推力球轴承 U U 外球面球轴承外球面球轴承 4 4 双列深沟球轴承双列深沟球轴承 NANA 滚针轴承滚针轴承 3 3 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 N N 圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承 2929 推力调心滚子轴承推力调心滚子轴承 9 9 推力圆锥滚子轴承推力圆锥滚子轴承 2 2 调心滚子轴承调心滚子轴承 8 8 推力滚子轴承推力滚子轴承 1 1 调心球轴承调心
5、球轴承 7 7 角接触球轴承角接触球轴承 0 0 双列角接触球轴承双列角接触球轴承 代号代号 轴承类型轴承类型 代号代号 轴承类型轴承类型 类型选择类型选择1 1 滚动轴承的类型选择滚动轴承的类型选择 选择选择轴承的类型轴承的类型和直径系列和直径系列 按轴径确定轴承内径按轴径确定轴承内径 滚动轴承是标准零件，应在机械设计过程中，根据使用要求滚动轴承是标准零件，应在机械设计过程中，根据使用要求 合理地选择滚动轴承的类型与规格。合理地选择滚动轴承的类型与规格。 一、滚动轴承选择的一般过程如下：一、滚动轴承选择的一般过程如下： 对没有严格要求的轴承对没有严格要求的轴承 可不进行承载能力验算可不进行承
6、载能力验算 END 进行承载能力验算进行承载能力验算 合格合格 不合格不合格 对有较严格要求的轴承对有较严格要求的轴承 类型选择类型选择2 2 滚动轴承的类型选择滚动轴承的类型选择 二、滚动轴承类型选择应考虑的问题二、滚动轴承类型选择应考虑的问题 1 1承受载荷情况承受载荷情况 2 2尺寸的限制尺寸的限制 3 3转速的限制转速的限制 4 4调心性能要求调心性能要求 方向：向心轴承用于受径向力；推力轴承用于受轴向力；向心推力轴承方向：向心轴承用于受径向力；推力轴承用于受轴向力；向心推力轴承 用于承受径向力和用于承受径向力和轴轴向力的联合作用。向力的联合作用。 大小：滚子轴承或尺寸系列较大的轴承能
7、承受较大载荷；球轴承或尺寸大小：滚子轴承或尺寸系列较大的轴承能承受较大载荷；球轴承或尺寸 系列较小的轴承则反之。系列较小的轴承则反之。 当对轴承的径向尺寸有较小的严格限制时，可选用滚针轴承。当对轴承的径向尺寸有较小的严格限制时，可选用滚针轴承。 球轴承和轻系列的轴承能适应较高的转速，滚子轴承和重系列的球轴承和轻系列的轴承能适应较高的转速，滚子轴承和重系列的 轴承则反之；轴承则反之；推力轴承推力轴承的极限转速很低。的极限转速很低。 调心球轴承调心球轴承和和调心滚子轴承调心滚子轴承均能满足一定的调心要求。均能满足一定的调心要求。 类型选择类型选择2 2 滚动轴承的类型选择滚动轴承的类型选择 滚动轴
8、承类型选择的具体注意点：滚动轴承类型选择的具体注意点： 1）n高高，载荷小载荷小，旋转精度高旋转精度高 球轴承球轴承 n低，载荷大，或冲击载荷低，载荷大，或冲击载荷 滚子轴承滚子轴承 2）主要受主要受Fr 向心轴承向心轴承 主要受主要受Fa，n不高时不高时推力轴承推力轴承 角接触球轴承角接触球轴承7类（类（n较高时）较高时） 同时受同时受Fr和和Fa均较大时均较大时 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承3类（类（n较低时）较低时） Fr较大，较大，Fa较小时较小时 Fa较大，较大，Fr较小时较小时 深沟球轴承深沟球轴承 深沟球轴承深沟球轴承+ +推力球轴承推力球轴承 推力角接触轴承推力角接触轴承 3）要求
9、要求nnlim极限转速极限转速 类型选择类型选择2 2 滚动轴承的类型选择滚动轴承的类型选择 滚动轴承类型选择具体注意点滚动轴承类型选择具体注意点 4）轴的刚性较差，轴承孔不同心轴的刚性较差，轴承孔不同心调心轴承调心轴承 5）便于装拆和间隙调整便于装拆和间隙调整内、外圈分离的轴承内、外圈分离的轴承 6）3、7两类轴承应成对使用，对称安装两类轴承应成对使用，对称安装 7）旋转精度较高时旋转精度较高时较高的公差等级和较小的游隙较高的公差等级和较小的游隙 8）优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承 工作情况工作情况1 1 滚动轴承的工作情况滚动轴承的工作情况 一、滚动轴
10、承的载荷分布：一、滚动轴承的载荷分布： 1、受轴向载荷、受轴向载荷Fa：各滚动体平均分担：各滚动体平均分担 2、受径向载荷、受径向载荷Fr：上半圈滚动体不受力，下半圈滚动：上半圈滚动体不受力，下半圈滚动 体受力体受力 3、角接触轴承同时受、角接触轴承同时受 Fr 和和 Fa： 在纯径向力在纯径向力Fr的作用下会产生内部的作用下会产生内部( (派生派生) )轴向力轴向力 Fd。当约有半圈滚动体受载时，当约有半圈滚动体受载时，Fd计算如下：计算如下： 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 角接触球轴承角接触球轴承 70000C( =15 ) 70000AC( =25 ) 70000B( =40 ) Fd=Fr
11、(2Y) Fd=eFr Fd=0.68Fr Fd=1.14Fr 向心推力轴承实际承受的轴向力向心推力轴承实际承受的轴向力Fa取决于产生派生轴向力取决于产生派生轴向力Fd和外加于轴和外加于轴 承的轴向力承的轴向力Fae 详细分析详细分析 详细分析详细分析 二、轴承工作时轴承元件上载荷与应力的变化二、轴承工作时轴承元件上载荷与应力的变化 滚动体、转动套圈滚动体、转动套圈不稳定脉动循环变应力不稳定脉动循环变应力 固定套圈固定套圈稳定的脉动循环变应力稳定的脉动循环变应力 滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择1 1 滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择 滚动轴承尺寸的选择取决于轴承承受的载荷、对轴承寿命
12、滚动轴承尺寸的选择取决于轴承承受的载荷、对轴承寿命 要求以及可靠性的要求等。要求以及可靠性的要求等。 滚动轴承的载荷有动载荷与静载荷之分，不同的载荷对应着滚动轴承的载荷有动载荷与静载荷之分，不同的载荷对应着 不同的失效形式。不同的失效形式。 滚动轴承的寿命主要是指轴承的疲劳寿命，由于疲劳寿命滚动轴承的寿命主要是指轴承的疲劳寿命，由于疲劳寿命 与概率密切相关，因此轴承的寿命与可靠性问题相关。与概率密切相关，因此轴承的寿命与可靠性问题相关。 滚动轴承的失效形式滚动轴承的失效形式 滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算 滚动轴承的当量动载荷滚动轴承的当量动载荷 向心推力轴承的轴向力计算向心推力轴承的轴
13、向力计算 滚动轴承的静承载能力滚动轴承的静承载能力 滚动轴承尺寸选择的过程滚动轴承尺寸选择的过程 滚动轴承的可靠度滚动轴承的可靠度 滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择2 2 滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择 一、滚动轴承的失效形式一、滚动轴承的失效形式 套圈和滚动体表面的疲劳点蚀套圈和滚动体表面的疲劳点蚀是滚动轴承最基本和常见的失效形式，是滚动轴承最基本和常见的失效形式， 是作为滚动轴承寿命计算的依据。是作为滚动轴承寿命计算的依据。 点点 蚀蚀 胶胶 合合 断断 裂裂 转速较高而润滑油不足时引起轴承烧伤；转速较高而润滑油不足时引起轴承烧伤； 润滑油不清洁而使滚动体和滚道过度磨损；润滑油不
14、清洁而使滚动体和滚道过度磨损； 装配不当而使轴承卡死、胀破内圈、挤碎内外圈和保持架等。装配不当而使轴承卡死、胀破内圈、挤碎内外圈和保持架等。 滚动轴承在运转时可能出现滚动轴承在运转时可能出现各种类型的失效各种类型的失效，下列为常见的失效形式：，下列为常见的失效形式： 磨磨 损损 除了点蚀以外，轴承还可能发生其它多种的失效形式。例如：除了点蚀以外，轴承还可能发生其它多种的失效形式。例如： 这些失效形式可以通过加强装配过程管理等措施来克服。这些失效形式可以通过加强装配过程管理等措施来克服。 滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择3 3 滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择 二、滚动轴承的寿命计算二、
15、滚动轴承的寿命计算 滚动轴承的寿命是指轴承的滚动轴承的寿命是指轴承的滚动体或套圈滚动体或套圈首次出现点蚀之前，轴承的转数或首次出现点蚀之前，轴承的转数或 相应的运转小时数。通常，滚动轴承寿命是指滚动轴承的疲劳寿命。相应的运转小时数。通常，滚动轴承寿命是指滚动轴承的疲劳寿命。 与一般结构件的疲劳寿命一样，滚动轴承的疲与一般结构件的疲劳寿命一样，滚动轴承的疲 劳寿命的离散性也相当大劳寿命的离散性也相当大(见右图见右图)。 基本额定寿命：基本额定寿命：具有具有90可靠度时轴承的寿命，可靠度时轴承的寿命， 用用L10表示。表示。 基本额定动载荷：使轴承的基本额定寿命恰好为基本额定动载荷：使轴承的基本额定寿命恰好为 106转时，轴承所能承受的载荷值，用字母转时，轴承所能承受的载荷值，用字母C表示。表示。 基本额定寿命计算式基本额定寿命计算式 。为轴承的工作转速 载荷；为轴承所承受的当量动 （滚子轴承）；（球轴承）；其中：min)/ r (3103nP
