滾動軸承章課程第1頁/共114頁教學(xué)基本要求及考點熟悉滾動軸承的主要類型、特點和代號，能正確選擇滾動軸承的類型。掌握滾動軸承的失效形式，滾動軸承的基本額定壽命，基本額定動載荷C和基本額定靜載荷CO等概念并能熟練計算。能進行滾動軸承當量動載荷（尤其是角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的派生軸向力和軸向載荷）及軸承承載能力的計算。能根據(jù)載荷、結(jié)構(gòu)形式、定位、調(diào)整、裝拆、預(yù)緊、潤滑和密封等要求，進行滾動軸承組合設(shè)計和分析已有的軸承組合結(jié)構(gòu)（與軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計綜合在一起）。第2頁/共114頁§1、概述標準件、專門軸承廠生產(chǎn)，只需選型和組合設(shè)計。第3頁/共114頁第4頁/共114頁一、構(gòu)造核心元件：滑動→滾動使?jié)L動體等距離分布，↓滾動體間的摩擦、磨損。滾子軸承：圓柱、圓錐、球面滾子、滾針—線接觸保持架內(nèi)圈外圈滾動體有時無球軸承：球—點接觸第5頁/共114頁

第6頁/共114頁第7頁/共114頁第8頁/共114頁二、材料內(nèi)外圈、滾動體：硬度和接觸疲勞強度↑、耐磨性和沖擊韌性↑用含鉻合金鋼制造，經(jīng)熱處理后硬度達：61~65HRC。工作表面需經(jīng)磨削或拋光。保持架：軟材料，低碳鋼板沖壓后鉚接或焊接。實體式用銅合金、鋁合金切削加工制成。三、特點：與滑動軸承比較優(yōu)點：1）起動力矩小，可在負載下起動；起動容易2）運動精度高；3）軸向?qū)挾容^?。坏?頁/共114頁缺點：1）承受沖擊載荷能力差；2）振動、噪音較大；3）徑向尺寸較大；4）壽命較低4）可同時承受徑向、軸向載荷,軸承組合較簡單;5）便于密封、易于維護；6）不需有色金屬，標準件，成本低。滾動軸承標準化;

設(shè)計人員的主要任務(wù)是:熟悉標準，正確選用。第10頁/共114頁第11頁/共114頁第12頁/共114頁一、不同類型軸承的承載情況按軸承用于承受的外載荷方向：分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承三大類.

§2、滾動軸承的主要類型及其代號向心軸承

推力軸承

向心推力軸承第13頁/共114頁向心推力軸承的滾動體與外圈滾道接觸點（線）處的法線N-N與半徑方向的夾角α叫做軸承的接觸角。軸承實際所承受的徑向載荷Fr與軸向載荷Fa的合力與半徑方向的夾角β，則叫做載荷角。

α↑——承受軸向載荷能力↑第14頁/共114頁α=0?

各類軸承的公稱接觸角軸承類型公稱接觸角向心軸承主要承受徑向載荷推力軸承主要承受軸向載荷徑向接觸角接觸軸向接觸角接觸0?<α<45?αα=90?α45?<α<90?α第15頁/共114頁

外圈滾道表面是以軸承中點為中心，故能自動調(diào)心，允許內(nèi)圈（軸）對外圈（外殼）軸線有小量偏斜(＜2°～3°)。有少量軸向限位能力，但一般不宜承受純軸向載荷。第16頁/共114頁

外圈滾道表面是以軸承中點為中心，允許內(nèi)圈（軸）相對于外圈（外殼）軸線有小量偏斜(＜1.5o~2.5o)，故能自動調(diào)心。有少量軸向限位能力，但一般不宜承受純軸向載荷。與調(diào)心球軸承相比，調(diào)心滾子軸承有較大的徑向承載能力。第17頁/共114頁可以同時承受徑向載荷及軸向載荷。外圈可分離，安裝時可調(diào)整軸承的游隙。一般成對使用。對于接觸角為10o～18o的圓錐滾子軸承(30000型),以承受徑向載荷為主;對于大接觸角(27o～30o)的圓錐滾子軸承（30000B型）,以承受軸向載荷為主。第18頁/共114頁單向推力球軸承

(51000型)雙向推力球軸承

(52000型)只能承受軸向載荷。為了防止鋼球與滾道之間的滑動，工作時必須加一定的軸向載荷。高速時離心力大，鋼球與保持架摩擦，發(fā)熱嚴重，壽命降低，故極限轉(zhuǎn)速很低。單列推力球軸承只能承受單方向的推力，而雙列推力球軸承可以承受雙向推力。

第19頁/共114頁

主要承受徑向載荷，也可以同時承受不大的軸向載荷。當量摩擦系數(shù)最小。在高轉(zhuǎn)速時，可用來承受純軸向載荷。工作中允許內(nèi)、外圈軸線偏斜量8'～16'，與其它類型的軸承相比，應(yīng)用最普遍，價格也最低。

第20頁/共114頁第21頁/共114頁可以同時承受徑向載荷及軸向載荷，也可以單獨承受軸向載荷。能在較高轉(zhuǎn)速下正常工作。由于一個軸承只能承受單向的軸向力，因此,一般成對使用。承受軸向載荷的能力由接觸角α決定。接觸角大的，承受軸向載荷的能力也高，常用角接觸軸承的接觸角有：單列角接觸球軸承不可分離型可分離型70000C（α=15°）70000AC（α=25°）70000B（α=40°）。第22頁/共114頁

雙列角接觸球軸承雙半內(nèi)圈角接觸球第23頁/共114頁內(nèi)圈（或外圈）可以分離，故不能承受軸向載荷。滾子由內(nèi)圈（或外圈）的擋邊軸向定位，工作時允許內(nèi)、外圈有少量的軸向錯動。圓柱滾子軸承有較大的徑向承載能力，但內(nèi)外圈軸線的允許偏斜量很?。?'～4'），因此，此類軸承不宜承受偏載。第24頁/共114頁第25頁/共114頁

雙列圓柱滾子軸承四列圓柱滾子軸承第26頁/共114頁在同樣內(nèi)徑的條件下，與其它類型軸承相比，滾針軸承外徑最小。內(nèi)圈（或外圈）可以分離，故不能承受軸向載荷，工作時允許內(nèi)、外圈有少量的軸向錯動。有較大的徑向承載能力。第27頁/共114頁基本代號前置代號后置代號類型代號內(nèi)徑代號尺寸系列代號數(shù)字或字母表示不同類型的軸承表示結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑相同的軸承在外徑和寬度（高度）方面的變化系列表示軸承公稱直徑的大小20~480mm代號5=內(nèi)徑mm有特殊要求時使用表示軸承結(jié)構(gòu)、形狀、材料、公差等級等二、代號：表示類型、結(jié)構(gòu)、尺寸、公差等級、技術(shù)性能等特征的產(chǎn)品代號。第28頁/共114頁內(nèi)徑相同，而直徑系列代號不同的四種軸承的比較。000300400200尺寸系列代號----左起第二、三位。寬(高)度系列代號直徑系列代號前置代號基本代號

后置代號表13-2滾動軸承代號的排列順序（）類型代號尺寸系列代號注：代表字母；代表數(shù)字或加成套軸承分部件代號第29頁/共114頁直徑系列代號有7、8、9、0、1、2、3、4、5，對應(yīng)于相同內(nèi)徑軸承的外徑尺寸依次遞增。寬度系列代號有8、0、1、2、3、4、5和6，對應(yīng)同一直徑系列的軸承，其寬度依次遞增。除20000和30000軸承外，多數(shù)軸承代號若為0可省略不標。第30頁/共114頁內(nèi)徑代號----基本代號左起第四、五位。表13-5軸承的內(nèi)徑代號

內(nèi)徑代號軸承內(nèi)徑尺寸mm001001020304~99數(shù)字5121517寬(高)度系列代號直徑系列代號前置代號基本代號

后置代號表13-2滾動軸承代號的排列順序

）類型代號尺寸系列代號注：代表字母；代表數(shù)字或加成套軸承分部件代號第31頁/共114頁3.后置代號----用字母（或加數(shù)字）表示。內(nèi)部結(jié)構(gòu)表13-6軸承后置代號排列順序后置代號組含義1密封與防塵結(jié)構(gòu)代號238保持架及材料游隙軸承材料公差等級配置其它7456寬(高)度系列代號直徑系列代號前置代號基本代號

后置代號表13-2滾動軸承代號的排列順序（）類型代號尺寸系列代號注：代表字母；代表數(shù)字或加成套軸承分部件代號第32頁/共114頁注：公差等級中0級最低，向右依次增高，2級最高。

表13-7軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)常用代號軸承類型代號含義示例Bα=40?7210B

角接觸球軸承Cα=15?7210C

ACα=25?7210AC圓錐滾子軸承B接觸角α加大32310BE

加強型N207E表13-8公差等級代號

代號省略/P6/P6x/P5/P4/P2公差等級符合標準的0級6級6x級5級4級2級示例62036203/P630201/P6x6203/P56203/P46203/P2第33頁/共114頁三、滾動軸承代號示例622037(0)312AC/P6軸承內(nèi)徑d=17mm直徑系列代號，2(輕)系列寬度系列代號，2(寬)系列深溝球軸承公稱接觸角α=25?軸承內(nèi)徑d=12×5=60mm直徑系列代號，3(中)系列寬度系列代號，0(窄)系列，代號為0，不標出角接觸球軸承公差等級6級公差等級為0級;游隙組為0組；游隙組為0組；第34頁/共114頁N105/P5公差等級5級軸承內(nèi)徑d=25mm直徑系列代號，1(特輕)系列圓柱滾子軸承游隙組為0組；30213軸承內(nèi)徑d=65mm直徑系列代號，2(輕)系列寬度系列代號，0(窄)系列圓錐滾子軸承公差等級為0級;游隙組為0組；第35頁/共114頁§13-3滾動軸承的類型選擇一、滾動軸承選擇的一般過程根據(jù)載荷性質(zhì)選擇軸承的類型和直徑系列按軸徑確定軸承內(nèi)徑不進行承載能力驗算NYEND合格嗎？校核承載能力Y有嚴格要求嗎？N第36頁/共114頁1軸承的載荷二、滾動軸承選擇應(yīng)考慮的問題①載荷方向：向心軸承用于受徑向力；Fr第37頁/共114頁1軸承的載荷二、滾動軸承選擇應(yīng)考慮的問題①載荷方向：向心軸承用于受徑向力；推力軸承用于受軸向力；向心推力軸承用于承受徑向力和周向力聯(lián)合作用。推力軸承Fa②載荷大小：一般：滾子軸承≈(1.5~3)球軸承當d≤20mm時，兩者承載能力接近，宜采用球軸承?！啻筝d荷采用滾子軸承

在同樣的外形尺寸下，滾子軸承的承載能力大于球軸承。第38頁/共114頁承受徑向載荷為主；0?<α<45?→45?<α<90?→承受軸向載荷為主；α=0?→α=90?→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。只能承受軸向載荷。2軸承的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速過高

→

溫度↑→

潤滑失效

→

滾動體回火或膠合破壞。極限轉(zhuǎn)速----滾動軸承在一定載荷與潤滑條件下，允許的最高轉(zhuǎn)速。具體可查閱設(shè)計手冊或軸承樣本。選用原則：1）球軸承比滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速高，應(yīng)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；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，第39頁/共114頁調(diào)心軸承3軸承的調(diào)心性能影響軸承正常運轉(zhuǎn)。角偏差↑→

可采用調(diào)心軸承。滾針軸承對軸線傾斜最敏感，應(yīng)緊可能避免在軸線有傾斜的情況下使用。軸承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，若軸向載荷不是十分大，可以采用角接觸球軸承來承受純軸向力；θ5)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。第40頁/共114頁軸剛度差、撓曲變形大、座孔不平行、不同軸、多支點軸：調(diào)心軸承。座孔不平形不同軸撓曲變形第41頁/共114頁舉例：4、軸承裝拆、調(diào)整方便：內(nèi)、外圈可分離型(如3類)。5、經(jīng)濟性：球軸承比滾子軸承便宜。精度↑——價↑↑；1）直齒圓柱齒輪軸：2）斜齒輪、錐齒輪、蝸輪軸：3）懸臂圓錐齒輪軸：4）蝸桿軸：分別承受Fa、Fr5）滑輪軸：4類：雙列深溝球軸承（∵軸較長）第42頁/共114頁點擊上圖觀看動畫演示一滾動軸承的受載情況分析

軸承轉(zhuǎn)動時，承受徑向載荷Fr，外圈固定。當內(nèi)圈隨軸轉(zhuǎn)動時，滾動體滾動，內(nèi)、外圈與滾動體的接觸點不斷發(fā)生變化，其表面接觸應(yīng)力隨著位置的不同作脈動循環(huán)變化。滾動體在上面位置時不受載荷，滾到下面位置受載荷最大，兩側(cè)所受載荷逐漸減小。所以軸承元件受到循環(huán)的接觸應(yīng)力?！?滾動軸承的工作情況第43頁/共114頁第44頁/共114頁σHt動圈或滾動體上某一點σH是周期性地不穩(wěn)定變化規(guī)律。不動圈上某一點σH的變化規(guī)律。σHt為脈動循環(huán)。二、應(yīng)力變化規(guī)律第45頁/共114頁----派生軸向力F’Ni=Fdi+FNiFd=∑Fdi=∑FNitgα

當角接觸球軸承或圓錐滾子軸承承受徑向載荷Fr時，由于存在接觸角α

，第i個滾動體所受力為F’Ni?？煞纸鉃閮蓚€軸向和徑向兩個分力：所有滾動體軸向力之和：其中：Fdi=FNitgα

三、軸向載荷的計算αFaFaeFrαF’NiFd將迫使軸頸連同內(nèi)圈和滾動體向右移動?？砂聪卤韥碛嬎鉌d

Fd=1.14FrFd=0.68FrFd=eFrFd=Fr／(2Y)70000B(a=40o)70000AC(a=25o)70000C(a=15o)角接觸球軸承圓錐滾子軸承

由于產(chǎn)生了派生軸向力，此時軸承所承受的實際軸向力不再等于外部軸向力，即：Fa≠FaeFNiFdiFd的方向：由外圈的寬邊端指向窄邊端

第46頁/共114頁當多個滾動體受載時有：2)當施加有外部軸向力Fae時當只有一個滾動體受載時：αFrβFaeFrFa=

FdFa=

Fd=∑FNitgαFNFN=FNtgα

=FrtgαFaFdαFrβFrF’NiFdiFNiFa>

FrtgαFae

軸承不會沿軸向竄動，實際軸向力應(yīng)取決于Fd與Fae中較大的一個，即：Fa=max{Fd，F(xiàn)ae}1)假設(shè)沒有外部軸向力Fae

第47頁/共114頁§13-5滾動軸承尺寸的選擇軸承承受的載荷軸承壽命要求可靠性的要求決定了滾動軸承尺寸滾動軸承的載荷動載荷靜載荷失效形式不同。一、滾動軸承的失效形式1）疲勞點蝕：是最常見的失效形式。

滾動體和套圈滾道承受循環(huán)接觸應(yīng)力。

點蝕使軸承產(chǎn)生振動和噪音而失效。第48頁/共114頁2）塑性變形：

對于轉(zhuǎn)速很低或間歇擺動的軸承，會因過大的載荷或沖擊載荷，使?jié)L動體或內(nèi)、外圈滾道產(chǎn)生塑性變形，形成不均勻的凹坑。3）膠合

潤滑不良的高速軸承，易產(chǎn)生膠合。磨損膠合計算準則：1.轉(zhuǎn)速較高的軸承，主要失效形式為“點蝕”，需進行壽命計算。2.轉(zhuǎn)速很低或擺動的軸承，主要失效形式為塑性變形，需計算靜強度。3.高轉(zhuǎn)速軸承，主要失效形式為膠合，需校核極限轉(zhuǎn)速。第49頁/共114頁2051015501000R(%)軸承的壽命曲線L/(1×106r)1、軸承壽命：軸承在一定轉(zhuǎn)速下，其中任何零件出現(xiàn)疲勞擴展跡象之前，兩套圈的相對總轉(zhuǎn)數(shù)或運轉(zhuǎn)的工作小時數(shù)。2、基本額定壽命：一組同一型號軸承，在同一運轉(zhuǎn)條件下，其可靠度R為90%時，能達到或超過的壽命L10(Lh)。在到達額定壽命時，有90%的軸承沒壞，只損壞了10%。二、滾動軸承的壽命計算第50頁/共114頁4、預(yù)期計算壽命L’h

表13-3軸承預(yù)期計算壽命L’h的參考值使用場合不經(jīng)常使用的儀器和設(shè)備300~300Lh/h

短時間或間斷使用，中斷時不致引起嚴重后果3000~8000間斷使用，中斷時會引起嚴重后果8000~12000每天8h工作的機械12000~20000每天24h連續(xù)工作的機械40000~60000定義：當軸承的基本額定壽命為106轉(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷C。.向心軸承記為：Cr，可查表推力軸承記為：Ca5、基本額定動載荷

不同的軸承該值不一樣，它表征了軸承的承載特性。是在大量試驗的基礎(chǔ)上，通過理論分析得到，需要時可從設(shè)計手冊或軸承樣本中查得。.第51頁/共114頁6、壽命計算公式通過試驗得出如圖所示6208軸承的載荷—壽命曲線。曲線上對應(yīng)于Lh=106

的載荷為:29.5KN。載荷--壽命曲線的公式：壽命指數(shù)：---球軸承---滾子軸承用小時表示：310/3ε=0123451015L∞(106)29.5252015105PKN基本額定動載荷：P---當量動載荷

L’h--預(yù)期壽命第52頁/共114頁當t>120℃

時，→C↓

引進溫度系數(shù)ft

進行修正。表13-4溫度系數(shù)ft

軸承工作溫度℃

溫度系數(shù)ft10025020015012530010.950.900.700.800.60Ct=ftC修正后的計算公式：第53頁/共114頁三、當量動載荷的計算含義：當量動載荷是一種考慮徑向載荷與軸向載荷聯(lián)合影響，經(jīng)換算后的假想載荷。其效果與某一個基本額定動載荷相當。計算公式：P=XFr+YFaX----徑向動載荷系數(shù)；Y----軸向動載荷系數(shù)。向心軸承：P=Fr推力軸承：P=Fa理由：基本額定動載荷是單向載荷（徑向或軸向）試驗條件下得出的。實際情況可能受到雙重載荷作用。很顯然，單向載荷與雙向載荷作用下，軸承的壽命是不一樣的。第54頁/共114頁表13-5向心軸承當量載荷系數(shù)X、Y的值軸承類型深溝球軸承0.1720.192.314.7Fa

C0r

eFa/Fr>eFa/Fr

≤eXYXY0.3450.221.990.6890.261.711.030.281.551.380.300.561.4510………………0.1780.381.470.3570.401.400.7140.231.301.070.461.23α=15?1.430.470.441.1910………………角接觸球軸承α=25?----0.680.410.8710α=40?----1.140.350.5710圓錐滾子軸承(單列)----1.5tgα0.40.4ctgα10調(diào)心球軸承(雙列)----1.5tgα0.650.65ctgα10(單列)第55頁/共114頁表13-6載荷系數(shù)

載荷性質(zhì)無沖擊或輕微沖擊中等沖擊強大沖擊fP1.0~1.21.2~1.81.8~3.0工作中沖擊振動→P↑引進載荷系數(shù)fP

進行修正。實際計算時：P=fP（XFr+Y

Fa）第56頁/共114頁----派生軸向力F’Ni=Fdi+FNiFd=∑Fdi=∑FNitgα

當角接觸球軸承或圓錐滾子軸承承受徑向載荷Fr時，由于存在接觸角α

，第i個滾動體所受力為F’Ni?？煞纸鉃閮蓚€軸向和徑向兩個分力：所有滾動體軸向力之和：其中：Fdi=FNitgα

軸向載荷的計算αFaFaeFrαF’NiFd將迫使軸頸連同內(nèi)圈和滾動體向右移動。可按下表來計算Fd

Fd=1.14FrFd=0.68FrFd=eFrFd=Fr／(2Y)70000B(a=40o)70000AC(a=25o)70000C(a=15o)角接觸球軸承圓錐滾子軸承

由于產(chǎn)生了派生軸向力，此時軸承所承受的實際軸向力不再等于外部軸向力，即：Fa≠FaeFNiFdiFd的方向：由外圈的寬邊端指向窄邊端

第57頁/共114頁當多個滾動體受載時有：2)當施加有外部軸向力Fae時當只有一個滾動體受載時：αFrβFaeFrFa=

FdFa=

Fd=∑FNitgαFNFN=FNtgα

=FrtgαFaFdαFrβFrF’NiFdiFNiFa>

FrtgαFae

軸承不會沿軸向竄動，實際軸向力應(yīng)取決于Fd與Fae中較大的一個，即：Fa=max{Fd，F(xiàn)ae}1)假設(shè)沒有外部軸向力Fae

第58頁/共114頁由前知：Fr1、Fr2Fd1、Fd2（軸向）產(chǎn)生Fd1、Fd2、Fae如何作用到軸承上？2、軸向載荷計算

正安裝時：“×”型四、向心推力軸承的軸向力計算（重點掌握）第59頁/共114頁右端軸承“壓緊”左端軸承“放松”（1）若合力→右：軸有右移趨勢Fd1Fd2Fae阻止軸右移：F’d2F’d2第60頁/共114頁左端“壓緊”右端“放松”（2）合力→左：軸有左移趨勢Fd1Fd2Fae阻止軸左移：F’d1F’d1第61頁/共114頁1）Fae、

Fd1、Fd2合力指向，判定“壓緊端”和“放松端”。2）放松端：Fa等于本身Fd。3）壓緊端：Fa等于除本身Fd外，其它軸向力的代數(shù)和。

反安裝時：“○”型總結(jié)：第62頁/共114頁向心推力滾動軸承壽命計算小結(jié)：1、求支反力（力平衡、力矩平衡）Fr1、Fr2；2、求附加軸向力Fd1、Fd2(對3類：Y取時值)3、根據(jù)軸承安裝方式及合力的指向判定“壓緊”、“放松”端，求出Fa1、Fa2；4、根據(jù)？：是—X、Y查表，否—X=1、Y=0？：是—X、Y查表，否—X=1、Y=0，取第63頁/共114頁5、校核式：設(shè)計選擇式：球軸承：ε=3滾子軸承：ε=10/3第64頁/共114頁五、滾動軸承的靜承載能力對于在工作載荷下基本不旋轉(zhuǎn)或緩慢旋轉(zhuǎn)或緩慢擺動的軸承，其失效形式不是疲勞點蝕，而是因滾動接觸面上的接觸應(yīng)力過大而產(chǎn)生的過大的塑性變形。在國家標準中，對每一種規(guī)格的滾動軸承規(guī)定了一個不應(yīng)超過的載荷界限—基本額定靜載荷，用C0表示。

軸承上作用的徑向載荷Fr與軸向載荷Fa應(yīng)折合成一個當量靜載荷P0，即：P0=X0Fr+Y0Fa按軸承靜承載能力選擇軸承的公式為：式中：S0為靜強度安全系數(shù)，可由設(shè)計手冊查取。C0≥

S0P0第65頁/共114頁旋轉(zhuǎn)條件載荷條件S0

使用條件S0

表13-8滾動軸承的靜強度安全系數(shù)S0普通載荷1~2

高精度旋轉(zhuǎn)場合1.5~2.5沖擊載荷2~3

振動沖擊場合1.2~2.5普通載荷0.5

1.0~1.21~1.5

允許有變形量0.3~1.0連續(xù)旋轉(zhuǎn)軸承不常旋轉(zhuǎn)及作擺動運動的軸承沖擊及不均勻載荷普通旋轉(zhuǎn)精度場合第66頁/共114頁六、滾動軸承尺寸選擇的過程由力分析確定軸承所承受的Fr與Fa計算當量動載荷P=fP(XFr+YFa)明確軸承的工作轉(zhuǎn)速n與預(yù)計壽命L10計算軸承應(yīng)滿足的基本額定動載荷由軸承樣本（手冊）查取合適的軸承第67頁/共114頁例題：某軸系部件采用一對7208AC滾動軸承支承，如圖所示。己知作用于軸承上的徑向載荷Fr1＝1000N，F(xiàn)r2＝2000N，作用于軸上的軸向載荷FA=880N，軸承內(nèi)部軸向力Fd與徑向載荷Fr的關(guān)系為Fd＝0.68Fr,試求軸承軸向載荷Fa1和Fa2。第68頁/共114頁2.如圖所示，軸由一對7306AC角接觸球軸承支承。已知Fr1＝3000N，F(xiàn)r2＝1000N，n=1200r/min，作用在軸上的外加軸向載荷Fae=500N方向如圖所示。若載荷系數(shù)fP＝1,軸在常溫下工作。預(yù)期壽命Lh=7200h,試問該軸承是否合適？(該軸承Cr＝25200N,

/＞0.68時，X＝0.41,Y＝0.87，反之，X＝1,Y＝0)。

第69頁/共114頁解：第70頁/共114頁例題2：軸系由一對圓錐滾子軸承支承（基本額定動載荷Cr=57700N），軸的轉(zhuǎn)速n=1380r/min，已求得軸承的徑向支反力為：Fr1=4000N，F(xiàn)r2=6000N，軸向外載荷FA=860N，載荷系數(shù)fd=1.2。求軸承壽命為多少小時?（軸承e=0.3，時X=0.4，Y=2）第71頁/共114頁自主練習(xí)：第72頁/共114頁

2.7206C滾動軸承組合結(jié)構(gòu)形式如圖示，已知：FA=600NFr1=1970NFr2=1030Nfd=1.1n=1000r/min試分析軸承Ⅰ、Ⅱ所受的軸向力Fa及當量動載荷P，并說明哪個軸承是危險軸承。解：采用一對7206C軸承反裝Cr=23000(N)，Cor=15000(N)。7000型軸承Fd=eFr軸承例題1第73頁/共114頁1)試算法取判斷系數(shù)ee=0.43

根據(jù)2)求附加軸向力

FS1=0.43×Fr1=0.43×1970=847(N)FS2=0.43×Fr2=0.43×1030=443(N)3)求軸承的軸向力

FA+FS1=600+847=1447＞FS2=443軸承例題第74頁/共114頁Ⅰ軸承壓緊，Ⅱ

軸承放松Fa1=FS1=847(N)Fa2=FA+FS1=1447(N)4)求當量動載荷軸承Ⅰ與前面假設(shè)e=0.058相近。e插入求值軸承例題第75頁/共114頁X1=0.44

PⅠ=fd(0.44Fr1+1.306Fa1)=1.1(0.441970+1.306847)=2170(N)軸承Ⅱ取X2=0.44軸承例題第76頁/共114頁P2=fd(x2Fr2+Y2Fa2)=1.1(0.441030+1.2181447)=2437(N)P2＞P1∴軸承Ⅱ危險軸承例題第77頁/共114頁§13-6軸承裝置的設(shè)計設(shè)計內(nèi)容:軸承的軸向定位和緊固軸承的配置設(shè)計軸承位置的調(diào)節(jié)軸承的潤滑與密封軸承的配合軸承的裝拆一、滾動軸承的軸向定位和緊固滾動軸承的軸向緊固是指將軸承的內(nèi)圈或外圈相對于軸或軸承座實施緊固。軸承的預(yù)緊第78頁/共114頁內(nèi)圈的緊固方法：彈性擋圈固定圓螺母與止動墊圈固定軸端擋圈固定緊定襯套、圓螺母、止動墊圈與錐孔內(nèi)圈固定。注：另一端采用軸肩固定，軸肩高度應(yīng)低于軸承內(nèi)圈的厚度第79頁/共114頁外圈的緊固方法：端蓋固定孔用擋圈軸承外圈止動槽螺紋環(huán)緊固第80頁/共114頁二、滾動軸承的配置軸承配置----指對于一個軸系應(yīng)采用幾個軸承支承、如何支承、如何配置等問題。常用配制方案雙支點各單向固定一個支點雙向固定、另一端游動。兩端均游動兩端固定支承C=0.2~0.3mm預(yù)留補償間隙雙支點各單向固定第81頁/共114頁兩端固定支承雙支點各單向固定第82頁/共114頁第83頁/共114頁第84頁/共114頁第85頁/共114頁第86頁/共114頁安裝時，軸承外圈與端蓋間隙：0.25~0.4mm很小，不必畫出——允許軸少量熱膨脹，用墊片或調(diào)整螺釘調(diào)節(jié)。用于t℃不高每個軸承承受一個方向的軸向力。Δ不大的軸。組合后，限制軸雙向移動，承受雙向軸向力FA。FA大:30000

70000型FA小:60000型軸承類型第87頁/共114頁2、一端雙向固定、一端游動（單支點雙向固定）：用于t℃較高固定端：承受雙向軸向力（6；一對3、7類；向心推力組合）大的軸Δ補償Δ（游動端自由伸縮）游動端：補償，防止卡死ΔN類：滾子與外圈間游動6類：外圈與座間游動內(nèi)圈與軸固定第88頁/共114頁固定支承游動支承L游動支承適用于溫度變化較大的長軸。第89頁/共114頁二、滾動軸承的配置軸承配置----指對于一個軸系應(yīng)采用幾個軸承支承、如何支承、如何配置等問題。常用配制方案雙支點各單向固定一個支點雙向固定、另一端游動。兩端均游動（主要用于人字形齒輪）兩端游動第90頁/共114頁螺釘調(diào)整調(diào)整墊片加減墊片三、軸系部件的調(diào)整加減墊片的厚度調(diào)整墊片加減墊片1.軸承間隙的調(diào)整螺釘調(diào)整方法：第91頁/共114頁2.軸承組合位置的調(diào)整目的：使軸上的零件具有準確的工作位置。如齒輪、帶輪等例如：圓錐齒輪傳動，要求兩個節(jié)錐頂點相重合。對于蝸桿傳動，要求蝸輪中間平面通過蝸桿的軸線。才能保證正確嚙合。方法：套杯+調(diào)整墊片第92頁/共114頁軸承組合位置調(diào)整的方法：套杯+調(diào)整墊片錐頂點不重合！錐頂點重合！第93頁/共114頁第94頁/共114頁潤滑的目的▲降低滾動軸承內(nèi)部的摩擦，減少磨損和發(fā)熱量；四、滾動軸承的潤滑和密封▲軸承的摩擦發(fā)熱使軸承升溫，油潤滑可以到起冷卻作用，從而降低軸承的工作溫度，延長使用壽命；▲良好的潤滑狀態(tài)，可在滾動體與滾道間形成一層使兩者隔開的油膜，減小接觸壓力；▲軸承零件表面覆蓋一層潤滑劑，可以防止表面氧化生銹；▲潤滑劑還能吸收振動，并降低噪音。1、滾動軸承的潤滑密封目的--防止灰塵、水分進入軸承，阻止?jié)櫥瑒┝魇?。?5頁/共114頁潤滑劑潤滑脂潤滑油固體潤滑劑用于特殊場合用速度因素dn

值作為選擇潤滑劑的條件:---常用---高速、高溫脂潤滑優(yōu)點：不容易流失、便于密封和維護，充填一次，可運轉(zhuǎn)較長時間。油潤滑優(yōu)點：摩擦阻力小、能散熱，可在高速、高溫環(huán)境下使用。dn間接反映了軸頸的圓周速度。d----滾動軸承的內(nèi)徑，單位：mm；n----軸承轉(zhuǎn)速，單位：r/min。

對于不同類型的軸承，潤滑劑和潤滑方式的選擇可參照下表進行。第96頁/共114頁表13-10軸承的常用潤滑方式

第97頁/共114頁2、滾動軸承的密封潤滑油的選擇：潤滑油的粘度根據(jù)速度因素dn和工作溫度t來確定。1000000500000200000100000500002000010000-40-20020406010012080dn/(mm·r/min)t/℃

潤滑油粘度的選擇5cSt(40℃時)102065110250400滾動軸承的密封方式的選擇與潤滑的種類、工作環(huán)境、溫度、密封表面的圓周速度有關(guān)。分類接觸式非接觸式組合式密封毛氈圈密封密封圈密封間隙密封迷宮式密封---毛氈迷宮式密封例如：dn=100000，t=90℃

可用110號潤滑油110第98頁/共114頁毛氈圈密封適用場合：脂潤滑，要求環(huán)境清潔，軸頸圓周軸速度v<4~5

m/s，工作溫度不超過90℃

矩形斷面的毛氈圈被安裝在梯形槽內(nèi)，它對軸產(chǎn)生一定的壓力而起到密封作用。適用場合：脂或油潤滑，軸頸圓周軸速度v<4~5m/s，工作溫度:-40~100℃

(a)(b)防漏油防灰塵密封圈密封密封圈用皮革、塑料或耐油橡膠制成，有的具有金屬骨架，有的沒有，制成標準件。密封唇朝里，目的是防漏油。密封唇朝外，主要目的是防灰塵、雜質(zhì)接觸式密封：第99頁/共114頁第100頁/共114頁適用場合：脂潤滑，要求環(huán)境干燥清潔。

靠軸與端蓋之間的細小環(huán)形間隙密封，間隙愈小愈長，效果愈好，間隙取0.1~0.3mm。間隙封圈(a)(b)δ=0.1~0.3mmδ非接觸式密封：δ第101頁/共114頁適用場合：脂潤滑或油潤滑，工作溫度不高于密封用脂的滴點。密封效果可靠。

圖b為軸向曲路，因考慮到軸受熱后會變長，間隙取δ=1.5~2mm。迷宮