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1、基本要求基本要求第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承1.1.了解滚动轴承的构成、结构特点和类型。了解滚动轴承的构成、结构特点和类型。2.2.了解滚动轴承的代号规定，能识别最一般的代号。了解滚动轴承的代号规定，能识别最一般的代号。3.3.了解滚动轴承的失效形式，能根据失效作出正确的分析。了解滚动轴承的失效形式，能根据失效作出正确的分析。4.4.能根据使用要求正确选用滚动轴承。能根据使用要求正确选用滚动轴承。5.5.工作能力计算。工作能力计算。6.6.会根据使用要求正确的作出滚动轴承的组合设计（滚动会根据使用要求正确的作出滚动轴承的组合设计（滚动 轴承装置的设计：安装、调整、润滑、密封等）。轴承装置
2、的设计：安装、调整、润滑、密封等）。不是如何设计不是如何设计滚动轴承，而是如何选用滚动轴承，而是如何选用重点：重点：轴承的代号及寿命计算、轴承的代号及寿命计算、滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计。难点：难点：轴承的当量动载荷计算。轴承的当量动载荷计算。13-1 13-1 概述概述一一.滚动轴承的构造与材料滚动轴承的构造与材料构成：构成：内圈+外圈+滚动体+保持架保持架保持架外圈外圈内圈内圈滚动体滚动体保持架保持架保持架：保持架：有冲压的和实体的两种，常用软钢冲压，特有冲压的和实体的两种，常用软钢冲压，特 殊场合也可用铜合金与工程塑料等；保持架使滚殊场合也可用铜合金与工程塑料等；保持架使滚动体
3、均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损.内外圈和滚动体：内外圈和滚动体：则采用专用的轴承钢，并经淬火处则采用专用的轴承钢，并经淬火处 理和精磨。理和精磨。常用材料有常用材料有GCr15、GCr15SiMn、GCr6、GCr9等等材料：材料：滚动轴承的工作表面必须经磨削抛光，以提高其接触疲劳强度。滚动轴承的工作表面必须经磨削抛光，以提高其接触疲劳强度。保持架多用低碳钢板通过冲压成形方法制造，也可采用有色金保持架多用低碳钢板通过冲压成形方法制造，也可采用有色金属或塑料等材料。属或塑料等材料。为适应某些特殊要求，有些滚动轴承还要附加其他特殊元件或
4、为适应某些特殊要求，有些滚动轴承还要附加其他特殊元件或采用特殊结构，如轴承无内圈或外圈、带有防尘密封结构或在外采用特殊结构，如轴承无内圈或外圈、带有防尘密封结构或在外圈上加止动环等。圈上加止动环等。二二.滚动轴承的优缺点滚动轴承的优缺点1.1.摩阻小、效率高，起动灵敏；摩阻小、效率高，起动灵敏；2.2.运转精度高（可通过预紧消除间隙）；运转精度高（可通过预紧消除间隙）；3.3.轴向尺寸较小；轴向尺寸较小；4.4.组合结构简单、便于使用维护；组合结构简单、便于使用维护；5.5.标准化程度高，质优价廉；标准化程度高，质优价廉；6.6.抗冲击能力较差；抗冲击能力较差；7.7.振动及噪音较大；振动及噪
5、音较大；8.8.高速重载下寿命较低；高速重载下寿命较低；9.9.径向尺寸较大径向尺寸较大。三三.应用范围应用范围一般尺寸、中速、中载的一般工作条件下和运动机械中。一般尺寸、中速、中载的一般工作条件下和运动机械中。优点优点缺点缺点 13-2 13-2 滚动轴承的主要类型及其代号滚动轴承的主要类型及其代号一一.滚动轴承的主要类型滚动轴承的主要类型1.1.按滚动体分：按滚动体分：球轴承：球轴承：滚子轴承滚子轴承：圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子、圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子、滚针非对称球面滚子、滚针2.2.按所承受的载荷分：按所承受的载荷分：向心轴承、向心推力轴承、推力轴承向心轴承、向心
6、推力轴承、推力轴承3.按轴承可否调心：按轴承可否调心：调心轴承、调心轴承、非调心轴承非调心轴承夹角夹角叫作轴承的接触角叫作轴承的接触角:向心推力轴承的滚动体与向心推力轴承的滚动体与外圈滚道接触点的法线与半径的夹角；外圈滚道接触点的法线与半径的夹角；夹角夹角叫作载荷角：径向载荷与轴向载荷的合力与半叫作载荷角：径向载荷与轴向载荷的合力与半径方向的夹角。径方向的夹角。1235NAN2967 通常是根据滚动轴承滚动体的形状、结构特点和承载性质等，通常是根据滚动轴承滚动体的形状、结构特点和承载性质等，GBGB将滚将滚动轴承分为动轴承分为9 9个大类（教材个大类（教材P222P222表表10-510-5）
7、。）。调心球轴承调心球轴承调心滚子轴承调心滚子轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承推力球轴承推力球轴承深沟球轴承深沟球轴承角接触球轴承角接触球轴承 推力调心滚子轴承推力调心滚子轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承滚针轴承滚针轴承4双列深沟球轴承双列深沟球轴承深沟球轴承圆柱滚子轴承推力球轴承角接触球轴承圆锥滚子轴承调心球轴承29调心能力调心能力极限转速极限转速 允许偏位角允许偏位角外圈无挡边外圈无挡边角接触球轴承角接触球轴承（7）圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承（3）1.接触角接触角：二二.表征轴承特性的有关因素：表征轴承特性的有关因素：NNFRFa载荷角载荷角：的大小反应了轴承承受轴向力的大小。的大小反应了轴承承受轴
8、向力的大小。轴承实际承受的径向载荷轴承实际承受的径向载荷Fr与轴向载荷与轴向载荷Fa的合的合力与半径方向的夹角。力与半径方向的夹角。2.游隙：游隙：内外圈相对移动量的最大值内外圈相对移动量的最大值。径向ur、轴向ua对于配合越紧，温差越大，轴的变形量越大，润滑冷却对于配合越紧，温差越大，轴的变形量越大，润滑冷却条件越差等情况，则应选游隙越大的轴承。条件越差等情况，则应选游隙越大的轴承。3.极限转速：极限转速：在一定的载荷和润滑条件下，允许的最高转在一定的载荷和润滑条件下，允许的最高转速。速。在同等精度下，点接触轴承的摩擦阻力在同等精度下，点接触轴承的摩擦阻力 较线接触轴承小，因而极限转速要高些
9、。较线接触轴承小，因而极限转速要高些。4.角偏差角偏差（调心性能调心性能）：在同等精在同等精度下，点接度下，点接触的轴承较触的轴承较线接触的轴线接触的轴承的调心性承的调心性能好。能好。由于制造、安装或轴的变形，引起轴承内外圈轴线发生由于制造、安装或轴的变形，引起轴承内外圈轴线发生的相对倾斜，其倾斜角的相对倾斜，其倾斜角称角偏差。称角偏差。向心轴承：向心轴承：主要承受径向载荷主要承受径向载荷推力轴承：推力轴承：只能承受轴向载荷只能承受轴向载荷 向心推力轴承：向心推力轴承：F Fr r+F+Fa a 深沟球轴承（6）推力球轴承（5 5）角接触球轴承（7 7）圆锥滚子轴承（3 3）圆柱滚子轴承（N）
10、调心球轴承（1 1）圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承（N）外圈无挡边外圈无挡边内圈无挡边内圈无挡边外圈有单挡外圈有单挡边边三三.滚动轴承的代号滚动轴承的代号 滚动轴承类型繁多，各类型中又有不同的结构、尺寸和精度等，为便于组织生产及选用，国标对滚动轴承的代号作了具体规定。642062206320基本代号基本代号前置代号前置代号后置代号后置代号二二一一三三四四五五内径代号内径代号=直径直径/5（20-495mm）d20mm时：时：0001020310121517尺寸系尺寸系列代号列代号直径直径系列系列代号代号宽度宽度系列系列代号代号类类型型代代号号其它代号游游隙隙代代号号特殊轴承材料代号密封与防尘结构代号
11、保持架及其材料代号公公差差等等级级代代号号内内部部结结构构代代号号轴承分部件代号基本代号基本代号/P2/P4/P5/P6/P6X省略省略代号代号6203/P26203/P46203/P56203/P630321/P6X6203示例示例2级级4级级5级级6级级6x级级0级级公差等级公差等级公差等级代号（等级：低公差等级代号（等级：低高）高）/C5/C4/C3省略/C2/C1代号5组4组3组0组2组1组径向游隙系列径向游隙系列游隙代号（间隙小游隙代号（间隙小大）大）后置代号后置代号前置代号前置代号用于表示轴承的分部件，用字母表示用于表示轴承的分部件，用字母表示。L、K、R、NU、WS、GS 滚动体
12、与保持架组件滚动体与保持架组件可分离轴承的可分离套圈可分离轴承的可分离套圈圆柱滚子轴承的一种类型圆柱滚子轴承的一种类型,属于内圈无挡边型。属于内圈无挡边型。RNU：无内圈：无内圈RN：无外圈无外圈R:不带可分离内圈或外圈的轴承不带可分离内圈或外圈的轴承;无内圈无内圈滚针轴承（滚针轴承（NKNKSNKH滚针轴承、滚针轴承、冲压外圈滚针轴承、滚冲压外圈滚针轴承、滚针组合轴承除外）针组合轴承除外）宽度系列代号：一般正常宽度为宽度系列代号：一般正常宽度为“0”，通常不标注。，通常不标注。但对圆锥滚子轴承但对圆锥滚子轴承(3类类)和调心滚子轴承和调心滚子轴承(2类类)不能省略不能省略“0”。基本代号基本
13、代号71206C/P5内径代号内径代号 直径系列代号直径系列代号 同一内径有不同的直径同一内径有不同的直径宽度系列代号宽度系列代号 内外径相同时有不同的宽度内外径相同时有不同的宽度类型代号类型代号5内径内径一般为：一般为：代号代号0、1234直径直径特轻特轻轻轻中中重重 精度等级代号精度等级代号内部结构代号内部结构代号5级级 13-3 13-3 滚动轴承类型的选择滚动轴承类型的选择一一.轴承的载荷轴承的载荷大小：大小：滚子轴承优于球轴承方向：方向：径向R（6、1、N）、轴向轴向（5）、F Fr r+F+Fa a（7、3、6）类型、尺寸类型、尺寸 类型选择类型选择应考虑的因素应考虑的因素不同类型
14、的轴承所能承受的载荷的类型不尽相同，同一类不同类型的轴承所能承受的载荷的类型不尽相同，同一类型的轴承其承载能力随直径系列的不同而不同型的轴承其承载能力随直径系列的不同而不同。轴工作时弯曲变形较大或轴的跨距较大、支承刚度差、轴承座孔不同心、多支点时应采用调心性能好的轴承。二二.轴承的转速轴承的转速对高转速的轴承：对高转速的轴承：1.优先选用球轴承（润滑的阻力）2.轻系列轴承优于中、重系列（离心力）3.实体保持架优于冲压保持架 4.提高公差等级、改善润滑条件等三三.轴承的调心性能轴承的调心性能极限转速nlim：载荷P0.1C，冷却正常，0级公差时轴承 的最大允许转速。2381624内外圈相对偏转一
15、定角度仍可正常运转内外圈相对偏转一定角度仍可正常运转五五.轴承的安轴承的安 装与拆卸装与拆卸六六.经济性经济性应考虑市场供应情况、轴承价格、精度等级等。四四.对轴承尺寸的限制对轴承尺寸的限制径向尺寸受限制时：径向尺寸受限制时：选轻、特轻、超轻系列的轴承，必要时选滚针轴承。轴向尺寸受限制时：轴向尺寸受限制时：可选窄系列轴承 尺寸选择尺寸选择轴承内径轴承内径 与轴颈直径相等 直径系列直径系列 载荷很小 超轻或特轻系列载荷很大重系列一般情况轻或中系列宽度系列宽度系列一般选正常系列一般选正常系列代号代号0、1234直径直径特轻特轻轻轻中中重重选择滚动轴承类型时可参考以下几点：选择滚动轴承类型时可参考以
16、下几点：（1 1）当载荷加大后有冲击载荷时，宜用滚子轴承；）当载荷加大后有冲击载荷时，宜用滚子轴承；当载荷较小时，宜用球轴承。当载荷较小时，宜用球轴承。（2 2）当只受径向载荷时，或虽同时受径向和轴向载）当只受径向载荷时，或虽同时受径向和轴向载 荷，但以径向载荷为主时，应用向心轴承。荷，但以径向载荷为主时，应用向心轴承。当只受轴向载荷时，一般应用推力轴承，而当当只受轴向载荷时，一般应用推力轴承，而当转速很高时，可用角接触球轴承或深沟球轴承。转速很高时，可用角接触球轴承或深沟球轴承。当径向和轴向载荷都较大时，应采用角接触轴当径向和轴向载荷都较大时，应采用角接触轴承或圆锥滚子轴承。承或圆锥滚子轴承。（4）当要求支承具有较大刚度时，应用滚子轴承。）当要求支承具有较大刚度时，应用滚子轴承。（5）当轴的挠曲变形大或轴承座孔不同心、跨度大）当轴的挠曲变形大或轴承座孔不同心、跨度大而对支承有调心要求时，应选用调心轴承。而对支承有调心要求时，应选用调心轴承。（6）为便于轴承的装拆，可选用内、外圈分离的轴）为便于轴承的装拆，可选用内、外圈分离的轴承。承。（7）从经济角度看，球轴承比滚子轴承便宜，精度）从
