1、1第第13章章 滾動軸承滾動軸承帶傳動和鏈傳動都是通過中間撓性件傳遞運動和動力的，適用于兩軸中心距較大的場合。與齒輪傳動相比，它們具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉等優(yōu)點。13-1 13-1 概述概述13-2 13-2 滾動軸承的主要類型和代號滾動軸承的主要類型和代號13-3 13-3 滾動軸承的類型選擇滾動軸承的類型選擇13-4 13-4 滾動軸承的工作情況滾動軸承的工作情況13-5 13-5 滾動軸承尺寸的選擇滾動軸承尺寸的選擇13-6 13-6 軸承裝置的設計軸承裝置的設計13-7 13-7 滾動軸承與滑動軸承性能對照滾動軸承與滑動軸承性能對照13-8 13-8 滾動軸承例題分析滾動軸承例題分析21

2、3-1 概概 述述各零件的作用：各零件的作用：外圈：外圈：裝在軸承裝在軸承座孔內(nèi)座孔內(nèi)保持架保持架: 將滾動將滾動體分開體分開內(nèi)圈：內(nèi)圈：裝在軸上裝在軸上滾動體：滾動體：滑動滑動滾動滾動滾動軸承的組成：滾動軸承的組成：外圈、內(nèi)圈、滾動體、保持架。外圈、內(nèi)圈、滾動體、保持架。313-1 概概 述述硬度和接觸疲勞強度硬度和接觸疲勞強度 保持架：低碳鋼，保持架：低碳鋼，沖壓制成高速軸承：有色金高速軸承：有色金屬或塑料屬或塑料。耐磨性和沖擊韌性耐磨性和沖擊韌性 用含鉻合金鋼制造，用含鉻合金鋼制造，6165HRC。工作表。工作表面需經(jīng)磨削或拋光。面需經(jīng)磨削或拋光。滾動副的材料要求：滾動副的材料要求：4優(yōu)

3、點：優(yōu)點：缺點缺點：滾動軸承滾動軸承 標準化標準化; 并由專業(yè)廠大批量生產(chǎn)。設計人員的主要任務是設計人員的主要任務是: 熟悉標準，正確選用熟悉標準，正確選用。摩擦阻力小、啟動靈敏、效率高、潤摩擦阻力小、啟動靈敏、效率高、潤滑簡便和易于互換等。滑簡便和易于互換等?？箾_擊能力差、高速時出現(xiàn)噪音。抗沖擊能力差、高速時出現(xiàn)噪音。513-2 滾動軸承的主要類型及其代號滾動軸承的主要類型及其代號一、滾動副的主要類型、性能與特點一、滾動副的主要類型、性能與特點軸承軸承類型類型按載荷按載荷方向分方向分按滾動體按滾動體形狀分形狀分向心軸承向心軸承推力軸承推力軸承向心推力軸承向心推力軸承圓柱滾子圓柱滾子圓錐滾子圓

4、錐滾子球面滾子球面滾子滾針滾針球軸承球軸承滾子軸承滾子軸承主要承受主要承受徑向載荷徑向載荷只能承受只能承受軸向載荷軸向載荷同時承受同時承受徑徑向、軸向載荷向、軸向載荷6= = 0 各類軸承的公稱接觸角各類軸承的公稱接觸角 軸承類型軸承類型公稱接觸角公稱接觸角向心軸承向心軸承推力軸承推力軸承徑向接觸徑向接觸角接觸角接觸軸向接觸軸向接觸角接觸角接觸0 45 45= 9= 90 45 9090接觸角接觸角：滾動體與外圈接觸處的法線與滾動體與外圈接觸處的法線與垂直于軸承軸心線的平面之間的夾角稱為垂直于軸承軸心線的平面之間的夾角稱為公稱接觸角。公稱接觸角。接觸角接觸角 軸向承載能力軸向承載能力 7調(diào)心球

5、調(diào)心球軸承軸承10000中中2 3 主要承受徑向主要承受徑向載荷，同時也載荷，同時也能承受少量軸能承受少量軸向載荷。因為向載荷。因為外滾道表面是外滾道表面是以軸承中點為以軸承中點為中心的球面，中心的球面，故能故能調(diào)心。調(diào)心。表表13-1 常用滾動軸承的類型、主要性能和特點常用滾動軸承的類型、主要性能和特點軸承名稱、軸承名稱、類型及代號類型及代號結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖簡圖承載承載方向方向極限極限轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速允許角允許角偏差偏差特性和特性和應用應用8調(diào)心滾調(diào)心滾子軸承子軸承20000C低低0.5 2 比10000小能承受很大的徑向載能承受很大的徑向載荷和少量軸向載荷。荷和少量軸向載荷。承載能力大，具有調(diào)承載能力

6、大，具有調(diào)性能。性能。圓錐滾圓錐滾子軸承子軸承30000中中2 能同時承受較大的徑能同時承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷。向、軸向聯(lián)合載荷。因線性接觸，承載能因線性接觸，承載能力大，內(nèi)外圈可分離，力大，內(nèi)外圈可分離，裝拆方便，成對使用。裝拆方便，成對使用。推力球軸承推力球軸承50000低低不允許不允許 只能承受軸向載荷，且作用線只能承受軸向載荷，且作用線必需與軸線重合。分為單、雙必需與軸線重合。分為單、雙向兩種。高速時，因滾動體離向兩種。高速時，因滾動體離心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱嚴重，壽命較低，可用于軸向嚴重，壽命較低，可用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。載荷大、轉(zhuǎn)速不高之

7、處。a)單向單向表表13-1 滾動軸承的主要類型和特性（續(xù)）滾動軸承的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、軸承名稱、類型及代號類型及代號結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖 承載方向承載方向極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速允許角偏差允許角偏差主要特性和應用主要特性和應用9推力球軸承推力球軸承50000低低不允許不允許 只能承受軸向載荷，且作用線只能承受軸向載荷，且作用線必需與軸線重合。分為單、雙必需與軸線重合。分為單、雙向兩種。高速時，因滾動體離向兩種。高速時，因滾動體離心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱嚴重，壽命較低，可用于軸向嚴重，壽命較低，可用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。b)雙向雙向深溝球

8、軸承深溝球軸承60000高高816 主要承受徑向載荷，主要承受徑向載荷，也可同時承受小的軸也可同時承受小的軸向載荷。當量摩擦系向載荷。當量摩擦系數(shù)最小，價格最低。數(shù)最小，價格最低。高速時可承受純軸向高速時可承受純軸向載荷載荷角接觸角接觸球軸承球軸承70000C(=15=15 )70000AC(=25=25 )70000B(=40=40 )較高較高210 能同時承受較大的徑能同時承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷。向、軸向聯(lián)合載荷。 大，承載能力越大，大，承載能力越大，有三種規(guī)格。稱對使有三種規(guī)格。稱對使用。用。表表13-2 滾動軸承的主要類型和特性（續(xù)）滾動軸承的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、軸承名

9、稱、類型及代號類型及代號結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖 承載方向承載方向極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速允許角偏差允許角偏差主要特性和應用主要特性和應用10表表13-2 滾動軸承的主要類型和特性（續(xù)）滾動軸承的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、軸承名稱、類型及代號類型及代號結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖 承載方向承載方向極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速允許角偏差允許角偏差主要特性和應用主要特性和應用推力圓柱推力圓柱滾子軸承滾子軸承80000低低不允許不允許 能承受很大的單向能承受很大的單向軸向載荷。軸向載荷。圓柱滾圓柱滾子軸承子軸承N0000較高較高24 能承受較大的徑向。因能承受較大的徑向。因線性接觸，內(nèi)外圈只允線性接觸，內(nèi)外圈只允許有小的相對偏轉(zhuǎn)。除許

10、有小的相對偏轉(zhuǎn)。除U結(jié)構(gòu)外，還有內(nèi)圈無擋結(jié)構(gòu)外，還有內(nèi)圈無擋邊邊(NU)、外圈單擋邊、外圈單擋邊(NF)、內(nèi)圈單擋邊、內(nèi)圈單擋邊(NJ)等等型式型式滾針軸承滾針軸承a) NA0000b) RNA0000低低只能承受徑向載荷。承只能承受徑向載荷。承載能力大，徑向尺寸特載能力大，徑向尺寸特小。一般無保持架，因小。一般無保持架，因而滾針間有摩擦，極限而滾針間有摩擦，極限轉(zhuǎn)速低。轉(zhuǎn)速低。不允許不允許 a)b)11滾動軸承的類型很多，而各類軸承又有不同的結(jié)構(gòu)、尺寸、公差等級、技術(shù)要求等，為便于組織生產(chǎn)和選用，規(guī)定了滾動軸承的代號，寬寬(高高)度度系列代號系列代號直徑系列直徑系列代號代號前置代號前置代號

11、基本代號基本代號共5位 后置代號后置代號表表13-2 滾動軸承代號的構(gòu)成滾動軸承代號的構(gòu)成類類型型代代號號尺寸系列代號尺寸系列代號注：注： 代表字母；代表字母； 代表數(shù)字代表數(shù)字 或加或加2. 基本代號：表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸?；敬枺罕硎据S承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸。 類型代號類型代號 -左起第一位，為左起第一位，為0（雙列角接觸球軸承）（雙列角接觸球軸承） 則省略。則省略。是軸承代號的基礎(chǔ)，有三項成套軸承成套軸承分部件代分部件代號號1. 前置代號前置代號-成套軸承分部件代號。成套軸承分部件代號。二、二、 滾動軸承的代號滾動軸承的代號軸軸承承內(nèi)內(nèi)徑徑（ ）012調(diào)心滾子軸承調(diào)心滾子軸

12、承20000C圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承30000推力球軸承推力球軸承50000a)單向單向b)雙向雙向深溝球軸承深溝球軸承60000角接觸球軸承角接觸球軸承70000推力圓柱推力圓柱滾子軸承滾子軸承80000圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承N0000滾針軸承滾針軸承a) NA0000b) RNA0000調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承10000136 6深溝球軸承深溝球軸承L L直線軸承直線軸承5 5推力球軸承推力球軸承U U外球面球軸承外球面球軸承4 4雙列深溝球軸承雙列深溝球軸承NANA滾針軸承滾針軸承3 3圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承N N圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承2929推力調(diào)心滾子軸承推力調(diào)心滾子軸承9 9推

13、力圓錐滾子軸承推力圓錐滾子軸承2 2調(diào)心滾子軸承調(diào)心滾子軸承8 8推力滾子軸承推力滾子軸承1 1調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承7 7角接觸球軸承角接觸球軸承0 0雙列角接觸球軸承雙列角接觸球軸承代號代號軸承類型軸承類型代號代號軸承類型軸承類型滾動軸承主要類型代號表滾動軸承主要類型代號表 14內(nèi)徑代號內(nèi)徑代號 - 基本代號右起第一、二位數(shù)字?；敬栍移鸬谝?、二位數(shù)字。表表13-3 軸承的內(nèi)徑代號軸承的內(nèi)徑代號 內(nèi)徑代號內(nèi)徑代號軸承內(nèi)徑尺寸軸承內(nèi)徑尺寸mm00100102030496數(shù)字數(shù)字 5121517寬寬(高高)度度系列代號系列代號直徑系列直徑系列代號代號前置代號前置代號 基本代號基本代號 后置代號

14、后置代號表表13-2 滾動軸承代號的構(gòu)成滾動軸承代號的構(gòu)成（ ）類類型型代代號號尺寸系列代號尺寸系列代號注：注： 代表字母；代表字母； 代表數(shù)字代表數(shù)字 或加或加成套軸承成套軸承分部件代分部件代號號15結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑相同，而外徑、寬度的四變化。000300400200尺寸系列代號尺寸系列代號-右起第三、四位數(shù)字。右起第三、四位數(shù)字。寬寬(高高)度度系列代號系列代號直徑系列直徑系列代號代號前置代號前置代號 基本代號基本代號 后置代號后置代號表表13-2 滾動軸承代號的構(gòu)成滾動軸承代號的構(gòu)成（ ）類類型型代代號號尺寸系列代號尺寸系列代號或加或加成套軸承成套軸承分部件代分部件代號號代號有：7、8、9、0

15、、1、2、3、4、5直徑系列代號直徑系列代號-右起第三位數(shù)字右起第三位數(shù)字外徑尺寸依次增大外徑尺寸依次增大16結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑和直徑系列都相同的軸承，在寬度方面的變化結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑和直徑系列都相同的軸承，在寬度方面的變化寬寬(高高)度度系列代號系列代號直徑系列直徑系列代號代號前置代號前置代號 基本代號基本代號 后置代號后置代號表表13-2 滾動軸承代號的構(gòu)成滾動軸承代號的構(gòu)成（ ）類類型型代代號號尺寸系列代號尺寸系列代號或加或加成套軸承成套軸承分部件代分部件代號號代號有：代號有：8、0、1、2、3、4、5、6寬系列代號寬系列代號-右起第四位數(shù)字右起第四位數(shù)字寬度依次遞增寬度依次遞增 0 一般不標出，但圓

16、錐滾子軸承和調(diào)心滾子一般不標出，但圓錐滾子軸承和調(diào)心滾子軸承，寬度系列代號軸承，寬度系列代號0應標出。應標出。（推力軸承指高度）（推力軸承指高度）17表表13-2-a 向心軸承和推力軸承的常用尺寸系列代號向心軸承和推力軸承的常用尺寸系列代號直徑系列代號直徑系列代號推力軸承推力軸承向心軸承向心軸承01(0) 0(0) 1101120211011234特輕特輕輕輕中中重重(0) 2(0) 3(0) 41213222324121314222324(0)1212窄窄正常正常寬寬正常正常尺寸系列代號尺寸系列代號寬度系列代號寬度系列代號高度系列代號高度系列代號183. 后置代號后置代號 - 用字母（或加數(shù)

17、字）表示。用字母（或加數(shù)字）表示。 內(nèi)部內(nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)表表13-4 軸承后置代號排列順序軸承后置代號排列順序后置代號組后置代號組含含 義義1密封與防塵密封與防塵套圈變形套圈變形238保持架保持架及材料及材料游隙游隙軸承軸承材料材料公差公差等級等級配置配置其它其它7456寬寬(高高)度度系列代號系列代號直徑系列直徑系列代號代號前置代號前置代號 基本代號基本代號 后置代號后置代號表表13-2 滾動軸承代號的構(gòu)成滾動軸承代號的構(gòu)成（ ）類類型型代代號號尺寸系列代號尺寸系列代號或加或加成套軸承成套軸承分部件代分部件代號號19注：公差等級中注：公差等級中0級最低，向右依次增高，級最低，向右依次增高，2級最

18、高。級最高。 表表13-4-b 軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)常用代號軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)常用代號 軸承類型軸承類型 代代 號號 含含 義義 示示 例例 C =15=15 7210C 角接觸球軸承角接觸球軸承 AC =25=25 7210AC B =40=40 7210B圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承 B 接觸角接觸角加大加大 32310BE 加強型加強型 N207E表表13-6 公差等級代號公差等級代號 代代 號號 省略省略 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2公差等級符合標準的公差等級符合標準的 0級級 6級級 6x級級 5級級 4級級 2級級示示 例例 6203 6203/P6 30201/P6x 6203/P5

19、6203/P4 6203/P26X級僅適用于圓錐滾子軸承級僅適用于圓錐滾子軸承20軸承的徑向游隙：軸承的徑向游隙：徑向游隙依次由小到大徑向游隙依次由小到大分為：分為：1組、組、2組、組、0組、組、3組、組、4組、組、5組組/C1、/C2、不標出、不標出、/C3、/C4、/C521三、滾動軸承代號示例三、滾動軸承代號示例 6 2 2 037 (0) 3 12 AC / P6軸承內(nèi)徑軸承內(nèi)徑 d=17 mm直徑系列代號，直徑系列代號，2(輕輕)系列系列 寬度系列代號，寬度系列代號，2(寬寬)系列系列 深溝球軸承深溝球軸承 公稱接觸角公稱接觸角 = =25 軸承內(nèi)徑軸承內(nèi)徑 d=125=60 mm直

20、徑系列代號，直徑系列代號，3(中中)系列系列 寬度系列代號，寬度系列代號，0(窄窄)系列，代號為系列，代號為0，不標出，不標出 角接觸球軸承角接觸球軸承 公差等級公差等級6級級 0級公差級公差;0組游隙；組游隙；游隙組為游隙組為0組；組；22N 1 05 / P5公差等級公差等級5級級 軸承內(nèi)徑軸承內(nèi)徑 d=25 mm直徑系列代號，直徑系列代號，1(特輕特輕)系列系列 圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承 0組游隙；組游隙； 3 0 2 13軸承內(nèi)徑軸承內(nèi)徑 d=65 mm直徑系列代號，直徑系列代號，2(輕輕)系列系列 寬度系列代號，寬度系列代號，0(窄窄)系列系列 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承 0級公差級公

21、差;0組游隙；組游隙；2313-3 滾動軸承的類型選擇滾動軸承的類型選擇 滾動軸承是標準零件，要求設計者應能在機械設計過程中，根據(jù)使用的要求較合理地選擇滾動軸承的類型與規(guī)格。滾動軸承選擇的一般過程滾動軸承選擇的一般過程 根據(jù)載荷性質(zhì)選擇軸根據(jù)載荷性質(zhì)選擇軸承的類型和直徑系列承的類型和直徑系列按軸徑確定軸承內(nèi)徑按軸徑確定軸承內(nèi)徑不進行承載不進行承載能力驗算能力驗算N NY YEND合格嗎？合格嗎？校核承載能力校核承載能力 Y Y有嚴格要求嗎？有嚴格要求嗎？N N13-3 滾動軸承類型的選擇滾動軸承類型的選擇24承受徑向載荷為主；承受徑向載荷為主；0 4545 45 9090 承受軸向載荷為主；承

22、受軸向載荷為主；= = 0 = 9= 90 滾動體為滾子，則只能承受徑向載荷；滾動體為滾子，則只能承受徑向載荷；若滾動體為球，可承受一定的軸向載荷。若滾動體為球，可承受一定的軸向載荷。只能承受軸向載荷。只能承受軸向載荷。2） 軸承的轉(zhuǎn)速軸承的轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速過高轉(zhuǎn)速過高 溫度溫度 潤滑失效潤滑失效 滾動體回火或滾動體回火或膠合破壞。膠合破壞。極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速-滾動軸承在一定載荷與潤滑條件下，允滾動軸承在一定載荷與潤滑條件下，允許的最高轉(zhuǎn)速。許的最高轉(zhuǎn)速。具體可查閱設計手冊或軸承樣本。具體可查閱設計手冊或軸承樣本。選用原則：選用原則：1. 球軸承比滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速高，應優(yōu)先選用球軸承；球軸承比滾子軸

23、承的極限轉(zhuǎn)速高，應優(yōu)先選用球軸承；2. 在高速時，以選用超輕、特輕及輕系列的軸承；在高速時，以選用超輕、特輕及輕系列的軸承；內(nèi)徑相同時，外徑越小，滾動體就越輕小，產(chǎn)生的離心慣性力也小，；1） 軸承的載荷軸承的載荷25調(diào)心軸承調(diào)心軸承3） 軸承的調(diào)心行性能軸承的調(diào)心行性能影響軸承正常運轉(zhuǎn)。影響軸承正常運轉(zhuǎn)。角偏差角偏差 可采用調(diào)心軸承。可采用調(diào)心軸承。滾針軸承對軸線傾斜最敏感，應緊可能滾針軸承對軸線傾斜最敏感，應緊可能避免在軸線有傾斜的情況下使用。避免在軸線有傾斜的情況下使用。由于安裝誤差或軸的變形等都會引起由于安裝誤差或軸的變形等都會引起內(nèi)外圈中心線發(fā)生相對傾斜。其傾斜內(nèi)外圈中心線發(fā)生相對傾斜

24、。其傾斜角稱為角偏差。角稱為角偏差。3. 保持架的材料對軸承轉(zhuǎn)速影響極大，實體保持架比沖保持架的材料對軸承轉(zhuǎn)速影響極大，實體保持架比沖 壓保持架允許有更高一些的轉(zhuǎn)速；壓保持架允許有更高一些的轉(zhuǎn)速；4. 推力軸承的極限轉(zhuǎn)速很低，當工作轉(zhuǎn)速高時，若軸向推力軸承的極限轉(zhuǎn)速很低，當工作轉(zhuǎn)速高時，若軸向 載荷不是十分大，可以采用角接觸球軸承來承受純軸載荷不是十分大，可以采用角接觸球軸承來承受純軸 向力；向力；5. 若工作轉(zhuǎn)速超過了軸承樣本，可以用提高公差等級、若工作轉(zhuǎn)速超過了軸承樣本，可以用提高公差等級、 適當增大游隙、選用循環(huán)冷卻等方法。適當增大游隙、選用循環(huán)冷卻等方法。26Fr13-4 滾動軸承的工作情況滾動軸承的工作情況一、滾動體的受力分析一、滾動體的受力分析受純徑向載荷受純徑向載荷Fr時，時，下半圈各滾動體受力大小方向均不同下半圈各滾動體受力大小方向均不同可以導出：可以導出：zFFr5max所有水平分力相互抵銷，鉛垂分力與外載荷平衡