第11章滾動軸承

11.1滾動軸承的結(jié)構(gòu)、基本類型和特點(diǎn)

11.2滾動軸承的計算

11.3滾動軸承的靜強(qiáng)度計算

11.4滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速

11.5滾動軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計

11.6滾動軸承的潤滑和密封

11.7新型軸承簡介

習(xí)題11.1滾動軸承的結(jié)構(gòu)、基本類型和特點(diǎn)11.1.1滾動軸承的結(jié)構(gòu)圖11-1滾動軸承的結(jié)構(gòu)圖11-2滾動體的類型

滾動軸承的內(nèi)、外圈及滾動體一般用含鉻的軸承鋼制造，如GCr9、GCr15、Cr15SiMn等。熱處理后硬度一般不低于HRC60～65，工作表面經(jīng)磨削拋光。保持架一般用軟鋼沖壓而成，也有用銅或塑料制成的。11.1.2滾動軸承的基本類型和特點(diǎn)

滾動軸承類型繁多，以適應(yīng)各種機(jī)械裝置的多種要求。滾動軸承可以從不同角度進(jìn)行分類。按滾動體的形狀不同可分為球軸承和滾子軸承。球形滾動體與內(nèi)、外圈是點(diǎn)接觸，運(yùn)轉(zhuǎn)時摩擦損耗小，承載能力和抗沖擊能力弱；滾子滾動體與內(nèi)、外圈是線接觸，承載能力和抗沖擊能力強(qiáng)，但運(yùn)轉(zhuǎn)時摩擦損耗大。按滾動體的列數(shù)，滾動軸承又分為單列、雙列及多列。如圖11-3所示，滾動軸承的滾動體和外圈滾道接觸點(diǎn)的法線與軸承半徑方向的夾角α稱為軸承公稱接觸角。按軸承所承受的載荷的方向或公稱接觸角的不同，滾動軸承可分為以下兩種類型。圖11-3滾動軸承的接觸角

1.向心軸承向心軸承主要用于承受徑向載荷，0°≤α≤45°。向心軸承又分為：

(1)徑向接觸軸承(α=0°，如圖11-3(a)、(b))。

(2)向心角接觸軸承(0°＜α≤45°，如圖11-3(e)、(f))。

2.推力軸承推力軸承主要用于承受軸向載荷，45°＜α≤90°。推力軸承又可分為：

(1)軸向接觸軸承(α=90°，如圖11-3(c))。

(2)推力角接觸軸承(45°＜α＜90°，如圖11-3(d))。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T272－1993中，滾動軸承是按軸承所承受的載荷的方向及結(jié)構(gòu)的不同進(jìn)行分類的。常用的滾動軸承類型及特性見表11-1。表11-1滾動軸承的類型及特性表11-1滾動軸承的類型及特性表11-1滾動軸承的類型及特性11.1.3滾動軸承類型的選擇選擇滾動軸承的類型非常重要，如選擇不當(dāng)，會使機(jī)器的性能要求得不到滿足或降低了軸承壽命。在選擇軸承類型時，應(yīng)從具體工作條件出發(fā)，考慮各類軸承的特點(diǎn)及應(yīng)用場合，所承受的載荷的大小、方向、性質(zhì)和轉(zhuǎn)速的高低以及剛度、調(diào)心性能、結(jié)構(gòu)尺寸、軸承的裝卸和經(jīng)濟(jì)性等要求,從中選出比較合適的軸承類型。具體選擇時可參考以下幾點(diǎn)：

(1)當(dāng)載荷較大或有沖擊載荷時，宜用滾子軸承；當(dāng)載荷較小時，宜用球軸承。(2)當(dāng)只受徑向載荷或雖同時受徑向和軸向載荷，但以徑向載荷為主時，應(yīng)用向心軸承；當(dāng)只受軸向載荷時，一般應(yīng)用推力軸承。而當(dāng)轉(zhuǎn)速很高時，可用角接觸球軸承或深溝球軸承；當(dāng)徑向和軸向載荷都較大時，應(yīng)采用角接觸軸承。

(3)當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時，宜用球軸承；當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時，可用滾子軸承，也可用球軸承。

(4)當(dāng)要求支承具有較大剛度時，應(yīng)用滾子軸承。(5)當(dāng)軸的撓曲變形大或兩軸承座孔直徑不同、跨度大且對支承有調(diào)心要求時，應(yīng)選用調(diào)心軸承,如圖11-4所示。

(6)為便于軸承的裝拆，可選用內(nèi)、外圈可分離的軸承。

(7)從經(jīng)濟(jì)角度看，球軸承比滾子軸承便宜，精度低的軸承比精度高的軸承便宜，普通結(jié)構(gòu)軸承比特殊結(jié)構(gòu)軸承便宜。圖11-4調(diào)心軸承11.1.4滾動軸承代號表11-2滾動軸承代號的構(gòu)成

1.內(nèi)徑代號最右邊兩位數(shù)字表示軸承的公稱內(nèi)徑尺寸。當(dāng)軸承內(nèi)徑在20～480mm范圍內(nèi)，內(nèi)徑代號乘以5即為軸承內(nèi)徑尺寸，單位為mm。內(nèi)徑在10～17mm的代號見表11-3。對于內(nèi)徑小于10mm和大于等于500mm的軸承，內(nèi)徑表示方法另有規(guī)定，可參見軸承手冊。表11-3軸承內(nèi)徑表示方法2.直徑系列代號右起第三位數(shù)字是直徑系列代號。直徑系列指同一內(nèi)徑、結(jié)構(gòu)相同的軸承有幾種不同的外徑（如圖11-5所示）。國標(biāo)規(guī)定，直徑系列代號有7，8，9，0，1，2，3，4，5等外徑尺寸依次遞增的系列。圖11-5不同直徑系列的對比

3.寬度系列代號右起第四位數(shù)字是寬度系列代號，代號用8，0，1，2，3，4，5，6表示，其寬度尺寸遞增如圖11-6所示。相同內(nèi)徑的同類型軸承，外廓尺寸大(外徑，寬度)則承載能力強(qiáng)。圖11-6不同寬度系列的對比4.軸承類型代號表11-4內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號表11-5公差等級代號

5.代號舉例

7208AC——軸承類型代號為7，表示角接觸球軸承；寬度系列代號為0（不標(biāo)出），直徑系列代號為2，屬于輕型；內(nèi)徑為40mm，接觸角α＝25°，公差等級0級。

N2312／P6——內(nèi)徑為60mm，23(中寬)系列的圓柱滾子軸承，公差等級6級。11.2滾動軸承的計算11.2.1滾動軸承的工作情況分析滾動軸承內(nèi)、外套圈間有相對運(yùn)動，滾動體既有自轉(zhuǎn)又圍繞軸承中心公轉(zhuǎn)。以徑向接觸軸承為例，軸承承受中心軸向力Fa與徑向力Fr。在理想狀態(tài)下，軸向力由各滾動體均勻分擔(dān)，而徑向力只由半圈滾動體承受(如圖11-7)，最下面的滾動體所受載荷最大。軸承在工作狀態(tài)下，滾動體與旋轉(zhuǎn)套圈承受變化的脈動接觸應(yīng)力，固定套圈上最下端一點(diǎn)承受最大脈動接觸應(yīng)力。圖11-7滾動軸承受力圖11.2.2滾動軸承失效形式和計算準(zhǔn)則滾動軸承的主要失效形式有以下幾種：

1.疲勞點(diǎn)蝕軸承工作時，滾動體和內(nèi)、外套圈的接觸處產(chǎn)生循環(huán)變化的接觸應(yīng)力。長期工作產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕，使軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生振動、噪音，運(yùn)轉(zhuǎn)精度降低。2.塑性變形

對轉(zhuǎn)速較低和間歇擺動的軸承，在承受較大的沖擊或靜載荷下，滾道和滾動體出現(xiàn)永久的塑性變形，當(dāng)變形量超過一定界限便不能正常工作。3.磨損在多粉塵或潤滑不良條件下工作時，滾動體和套圈工作表面容易產(chǎn)生磨損。速度過高時還會出現(xiàn)膠合、表面發(fā)熱甚至滾動體回火。在選擇軸承時，應(yīng)針對這幾種失效形式進(jìn)行適當(dāng)計算。對一般回轉(zhuǎn)的滾動軸承，其主要失效形式是疲勞點(diǎn)蝕破壞，應(yīng)進(jìn)行軸承壽命計算。對于低速和擺動軸承，主要失效形式是塑性變形，應(yīng)按額定靜載荷進(jìn)行強(qiáng)度計算；對于載荷較大或有沖擊載荷的回轉(zhuǎn)軸承，也應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度計算。對于高速軸承，其主要失效形式是磨損、燒傷，除了需要進(jìn)行壽命計算外，還應(yīng)驗(yàn)算極限轉(zhuǎn)速。11.2.3基本額定壽命和基本額定動載荷

1.滾動軸承的壽命滾動軸承任一元件的材料首次出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕前的總轉(zhuǎn)數(shù)或在某一給定的恒定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)的小時數(shù)稱為軸承壽命。

2.基本額定壽命

一批相同型號的軸承，在同樣的工作條件下，其壽命一般并不相同，最低與最高壽命相差可達(dá)數(shù)十倍?；绢~定壽命是指一批相同的軸承，在相同運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，其中90％在疲勞點(diǎn)蝕前能運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或給定轉(zhuǎn)數(shù)下能運(yùn)轉(zhuǎn)的總工作時數(shù)。其可靠度為90％。即當(dāng)一批軸承工作運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到額定壽命時，有10％的軸承已先后出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕。壽命單位若為轉(zhuǎn)數(shù)，用L10表示；若為工作小時數(shù)，用Lh10表示。

3.基本額定動載荷

軸承的基本額定壽命為一百萬轉(zhuǎn)(106r)時所能承受的最大載荷為軸承的基本額定動載荷，以C表示。在基本額定動載荷C

作用下，這些軸承中的90％可以工作106r，而不發(fā)生點(diǎn)蝕失效。顯然，軸承基本額定動載荷數(shù)值高，則抗點(diǎn)蝕破壞的能力相應(yīng)要強(qiáng)。這里的基本額定動載荷，對向心軸承指純徑向載荷，對角接觸軸承指載荷的徑向分量，兩者均稱為徑向基本額定動載荷，用Cr表示；對于推力軸承指的是純軸向載荷，稱為軸向基本額定動載荷，用Ca表示。軸承基本額定動載荷的數(shù)值與軸承的結(jié)構(gòu)、尺寸、材料及制造精度有關(guān)，需要時可查閱有關(guān)設(shè)計手冊或軸承生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品樣本。11.2.4滾動軸承的當(dāng)量動載荷

1.滾動軸承的當(dāng)量動載荷在實(shí)際使用中，軸承往往既承受軸向載荷又承受徑向載荷，為了便于研究，將實(shí)際的軸向、徑向載荷等效為一假想的當(dāng)量動載荷P來處理，在此載荷作用下，軸承的工作壽命與在實(shí)際工作載荷下的壽命相等。其計算公式為P=XFr+YFa

(11-1)式中：P

——當(dāng)量動載荷(N)；

Fr——軸承所承受的實(shí)際徑向載荷(N)；

Fa——軸承所承受的實(shí)際軸向載荷(N)；

X，Y——徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)，見表11-6。 對于圓柱滾子軸承和滾針軸承Y＝0；對于推力軸承X＝0。2.徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y的確定表11-6徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y表11-6徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y11.2.5滾動軸承壽命計算軸承的載荷P與壽命L10的關(guān)系可以用疲勞曲線表示（如圖11-8所示），其表達(dá)式為即式中：P——軸當(dāng)量動載荷，N；L10——滾動軸承的基本額定壽命，106r；ε——軸壽命系數(shù)：對于球軸承ε＝3，對于滾子軸承ε＝10／3。圖11-8滾動軸承的P-L曲線

在實(shí)際應(yīng)用中，習(xí)慣用表示小時數(shù)Lh10描述軸承的壽命，若軸承的轉(zhuǎn)速為n，L10=60nLh10，則有（11-2）

式中：ft——溫度系數(shù)，考慮到在工作溫度高于120℃時，軸承材料的硬度下降，導(dǎo)致軸承的基本額定動載荷C下降，其值查表11-7；

fP——載荷系數(shù)，考慮沖擊和振動載荷對軸承當(dāng)量動載荷的影響，其值查表11-8。

如果已知軸承的當(dāng)量動載荷P、轉(zhuǎn)速n，設(shè)計機(jī)器時所要求的軸承預(yù)期壽命Lh′

也已確定，則可計算出軸承應(yīng)具有的基本額定動載荷C′值，從而可根據(jù)C′值選用所需要的軸承（11-3）在選擇軸承型號時，應(yīng)滿足C≥C′。表11-7溫度系數(shù)ft表11-8載荷系數(shù)

fP

表11-9軸承預(yù)期壽命L

h′的推薦值

【例11-1】某減速器的高速軸，已知其轉(zhuǎn)速n＝960r／min兩軸承處所受的徑向載荷分別為Fr1＝1500N，F(xiàn)r2=1200N，軸向工作載荷Fa=520N，軸頸直徑d=40mm，要求軸承使用壽命不低于25000h。傳動有輕微沖擊，工作溫度不高于100℃，試確定軸承型號。

解本題屬未定軸承型號的問題，故初選軸承型號，再經(jīng)計算確定型號。

(1)根據(jù)工作條件，傳動有輕微沖擊，查表11-8得fP=1.2，溫度不超過100℃，由表11-7查得ft=1。(2)求當(dāng)量動載荷P。該軸承既受徑向載荷又受軸向載荷，F(xiàn)r＞Fa，轉(zhuǎn)速較高，所以選深溝球軸承。初選6208軸承，查手冊得Cr=29.5kN，C0r=18kN。根據(jù)Fa／C0r=520/18000=0.029，查表11-6得e=0.22；Fa/Fr1=0.35＞e，由表11-6通過查值得X=0.56，Y=1.98，故P1=XFr1+YFa=(0.56×1500)+(1.98×520)=1869.6N(3)計算所需的額定動載荷C′。由于C′＜Cr，故6208軸承滿足要求（如果不滿足上式要求，可選擇6308或更大的直徑系列和寬度系列的軸承）。11.2.6角接觸軸承的內(nèi)部軸向力

1.角接觸軸承的內(nèi)部軸向力的確定角接觸軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在滾動體與外圈滾道接觸處存在著接觸角α。當(dāng)它承受徑向載荷時，作用在滾動體上的法向力可分解為徑向分力和軸向分力(如圖11-9)。各個滾動體上所受軸向分力的合力即為軸承的內(nèi)部軸向力S。內(nèi)部軸向力S的大小的近似計算式見表11-10。內(nèi)部軸向力S的方向?yàn)閺耐馊Φ膶掃呏赶蛘?。圖11-9角接觸軸承的內(nèi)部軸向力表11-10內(nèi)部軸向力S的計算公式2.軸承的裝配形式圖11-10角接觸軸承成對安裝的兩種形式

3.角接觸軸承軸向載荷Fa1與Fa2的計算如圖11-11所示，根據(jù)力的平衡關(guān)系，當(dāng)軸處于平衡狀態(tài)時，應(yīng)滿足S2+FA=S1

如果不滿足上述關(guān)系時，可能出現(xiàn)下列兩種情況：

(1)S2+FA＞S1。如圖11-11(a)，軸有向左移動的趨勢，此時軸承Ⅰ被壓緊，但由于軸承Ⅰ外圈受到軸向約束，實(shí)際上軸并沒有移動，根據(jù)力的平衡關(guān)系，這個軸向約束反力為

因此，作用在軸承Ⅰ上的總軸向力Fa1為S1與S1′

的和，而軸承Ⅱ則只受到自身的內(nèi)部軸向力S2，即(11-4)圖11-11軸向力示意圖(2)S2+FA＜S1。如圖11-11(b)，此時軸有向左移動的趨勢，軸承Ⅱ被壓緊，同理，為保持軸的平衡，在軸承Ⅱ的外圈上必有一個軸向約束反力S2′

的作用

因此，作用在軸承Ⅱ上的總軸向力Fa2為S2與S2′的和，而軸承Ⅰ則只受到自身的內(nèi)部軸向力S1

(11-5)

角接觸軸承軸向載荷的計算方法可歸納如下：

(1)判斷出軸上全部軸向力(所有軸向外載荷及軸承的內(nèi)部軸向力)合力的指向，確定被“壓緊”的軸承及被“放松”的軸承。

(2)被“壓緊”軸承的軸向力等于除自身的內(nèi)部軸向力以外的其他所有軸向力的代數(shù)和(指向被“壓緊”軸承的力為正，反之為負(fù))。

(3)被“放松”軸承的軸向力等于自身的內(nèi)部軸向力?！纠?1-2】如圖11-10(a)所示，軸上兩端“面對面”安裝一對7309AC軸承，軸的轉(zhuǎn)速n=300r／min，兩軸承所受徑向載荷分別為Fr1=2500N，F(xiàn)r2=1000N，軸上的軸向載荷FA=1200N，方向指向軸承I。工作時有較大沖擊，環(huán)境溫度125℃。試計算軸承的壽命。

解

(1)計算內(nèi)部軸向力。對70000AC型軸承，查表11-10，有S1=0.68Fr1=0.68×2500N=1700NS2=0.68Fr2=0.68×1000N=680N(2)計算軸承所受的軸向載荷。故軸承Ⅰ有被“壓緊”趨勢，軸承Ⅱ有被“放松”趨勢，于是Fa1=FA+S2=1880NFa2=S2=680N(3)計算軸承當(dāng)量動載荷。查表11-6，知70000AC軸承(α＝25°)的判別系數(shù)e＝0.68，故

再由表11-6，查得X1＝0.41，Y1＝0.87，X2＝1，Y2=0；軸承的當(dāng)量動載荷為

P1=X1Fr1+Y1Fa1=0.41×2500+0.87×1880N=2660.6NP2=X2Fr2+Y2Fa2=1×1000N=1000N

（4）計算軸承壽命。查表11-8得fP=1.8～3.0，取中間值fP=2.4。查表11-7，得ft=0.95。查手冊得7309AC的Cr=47500N。又ε=3，由式(11-2)得

故軸承Ⅰ的壽命約為19606.8h，軸承Ⅱ的壽命約為369271.2h。這對軸承的工作壽命為19606.8h。11.3滾動軸承的靜強(qiáng)度計算

1.額定靜載荷軸承受載后，在應(yīng)力最大的滾動體與滾道接觸處產(chǎn)生的永久塑性變形量之和為滾動體直徑的萬分之一時，所承受的載荷稱為滾動軸承的額定靜載荷，以C0r表示。

2.當(dāng)量靜載荷當(dāng)軸承同時承受徑向和軸向的復(fù)合載荷時，需折算成當(dāng)量靜載荷進(jìn)行計算。當(dāng)量靜載荷為一假定的載荷，在這個載荷的作用下，滾動軸承和套圈接觸處產(chǎn)生的塑性變形量之和與實(shí)際的復(fù)合載荷作用下產(chǎn)生的塑性變形量相等，以P0表示。其計算公式為P0=X0Fr+Y0Fa

(11-6)式中：X0，Y0——滾動軸承靜載荷的徑向系數(shù)和軸向系數(shù)，可查表11-11。表11-11靜載荷的X0、Y0系數(shù)3.靜載荷的計算

靜載荷的計算公式為式中：S0——許用安全系數(shù)，可查表11-12；

C0r——軸承的額定靜載荷，可查軸承手冊。(11-7)表11-12靜載荷的許用安全系數(shù)S0

11.4滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速滾動軸承的轉(zhuǎn)速過高時，會加劇磨損，引起發(fā)熱，潤滑失效，導(dǎo)致元件回火甚至膠合，因此，應(yīng)限制軸承的工作轉(zhuǎn)速，使之低于極限轉(zhuǎn)速。滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速nlim是指一定載荷和潤滑條件下所允許的最高轉(zhuǎn)速，其值可從軸承標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)手冊中查得。標(biāo)準(zhǔn)中的極限轉(zhuǎn)速值是在當(dāng)量動載荷P≤0.1Cr、潤滑及冷卻正常、向心軸承及角接觸軸承只受純徑向載荷、推力軸承受純軸向載荷的條件下得出的。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，滾動體上的離心力將增大外圈滾道上的壓力，因而影響極限轉(zhuǎn)速。減少滾動體的離心力，可以從減少滾動體的質(zhì)量和回轉(zhuǎn)半徑兩方面來采取措施。例如，選用滾動體直徑小的輕系列軸承或空心滾動體軸承、質(zhì)量輕的陶瓷球軸承等。11.5滾動軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計11.5.1軸承部件的軸向固定

1.兩端固定支承

如圖11-12所示，利用軸上兩端軸承各限制一個方向的軸向移動，合在一起就可以限制軸的雙向移動。這種結(jié)構(gòu)一般用于工作溫度變化不大和支承跨距較小的場合，軸的熱伸長量可由軸承自身的游隙進(jìn)行補(bǔ)償(如圖11-12（a）下半部所示)，或者在軸承外圈與軸承蓋之間留有c=0.2～0.4mm的間隙，用調(diào)整墊片(如圖11-12（a）上半部所示)調(diào)節(jié)。對于角接觸球軸承和圓錐滾子軸承，不僅可以用墊片調(diào)節(jié)，也可用調(diào)整螺釘調(diào)整軸承外圈的方法來調(diào)節(jié)，如圖11-12（b）所示。圖11-12兩端固定支承2.一端固定、一端游動支承圖11-13一端固定、一端流動支承3.兩端游動支承圖11-14兩端游動支承11.5.2軸承部件的調(diào)整

1.軸承間隙的調(diào)整采用兩端固定支承的軸承部件，為補(bǔ)償軸在工作時的熱伸長，在裝配時應(yīng)留有相應(yīng)的軸向間隙。軸承間隙的調(diào)整方法有：①通過加減軸承端蓋與軸承座端面間的墊片厚度來實(shí)現(xiàn)，如圖11-12(a)所示；②通過調(diào)整螺釘1，經(jīng)過軸承外圈壓蓋3，移動外圈來實(shí)現(xiàn)，在調(diào)整后，應(yīng)擰緊防松螺母2，如圖11-12(b)所示。

2.軸上傳動件位置的調(diào)整

在某些機(jī)器部件中，軸上傳動件需要準(zhǔn)確的軸向位置，這可以通過調(diào)整移動軸承的軸向位置來達(dá)到。如圓錐齒輪傳動要求兩圓錐齒輪的節(jié)錐頂點(diǎn)重合(圖11-15(b))，蝸桿傳動要求蝸輪的主平面通過蝸桿軸線(圖11-15(a))，故要求整個軸系可以作軸向調(diào)整。圖11-16是一小圓錐齒輪傳動軸的結(jié)構(gòu)圖，軸系位置可以通過增減墊片1的厚度得以改變。墊片2則是用來調(diào)整軸承的軸向游隙。圖11-15軸承組合軸向位置調(diào)整圖11-16小圓錐齒輪傳動軸結(jié)構(gòu)11.5.3滾動軸承的預(yù)緊圖11-17軸承組合軸向位置調(diào)整11.5.4軸承的裝拆圖11-18軸承的裝拆11.6滾動軸承的潤滑和密封11.6.1軸承潤滑軸承潤滑的主要目的是減少摩擦和磨損，還有吸收振動、降低溫度等作用。滾動軸承的潤滑方式可根據(jù)速度因數(shù)dn值來選擇。d為軸承內(nèi)徑(mm)，n為軸承轉(zhuǎn)速(r／min)。dn值間接反映了軸頸的線速度。當(dāng)dn＜(1.5～2)×105mm·r／min時，可選用脂潤滑。當(dāng)超過時，宜選用油潤滑。脂潤滑可承受較大載荷，且便于密封及維護(hù)，充填一次潤滑脂可工作較長時間。油潤滑時，油的粘度可根據(jù)軸承的速度因數(shù)dn值和工作溫度t來選擇(如圖11-21)。在浸油潤滑時，油面高度不超過最低滾動體的中心，以免因過大的攪油損失而使溫度升高。圖11-19潤滑油粘度的選擇11.6.2滾動軸承的密封密封的目的是阻止?jié)櫥瑒┑牧魇Ш头乐够覊m、水分的進(jìn)入。密封按其原理的不同可分為接觸式密封和非接觸式密封兩大類。密封的主要類型和適用范圍見表11-13。選擇密封方式時應(yīng)考慮密封的目的、潤滑劑的種類、工作環(huán)境、溫度、密封表面的線速度等。接觸式密封適用于線速度較低的場合，為了減少密封件的磨損，軸表面粗糙度Ra宜小于1.60～1.8μm，軸表面硬度應(yīng)在40HRC以上。非接觸式密封不受速度限制。表11-13常用的滾動軸承密封形式表11-13常用的滾動軸承密封形式11.7新型軸承簡介11.7.1關(guān)節(jié)軸承

關(guān)節(jié)軸承是球面滑動軸承中的一種，主要適用于擺動、傾斜運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，或者是上述運(yùn)動的組合運(yùn)動。關(guān)節(jié)軸承不同于調(diào)心軸承。關(guān)節(jié)軸承是典型的空間運(yùn)動副，被支承的兩零件可以在三維空間內(nèi)作任意相對擺動和轉(zhuǎn)動，多用于各種機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)中。關(guān)節(jié)軸承主要由內(nèi)圈和外圈兩部分組成(如圖11-22)，通過內(nèi)圈的球形外表面與外圈的球形內(nèi)表面形成球面接觸方式。根據(jù)其承受載荷性質(zhì)的不同，可以將其分為：（1）向心關(guān)節(jié)軸承。主要承受徑向載荷，其接觸角為0°，如圖11-22（a)所示。

（2）角接觸關(guān)節(jié)軸承。既可承受徑向載荷，又可承受軸向載荷，接觸角在0°～45°和45°～90°之間。（3）推力關(guān)節(jié)軸承。主要承受軸向載荷，其接觸角為90°，如圖11-20(b)所示。（4）桿端關(guān)節(jié)軸承。主要用于結(jié)構(gòu)件之間的連接，可以承受徑向和軸向的組合載荷，如圖11-20(c)所示。圖11-20常用關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)11.7.2直線滾動軸承圖11-21直線運(yùn)動球軸承的結(jié)構(gòu)習(xí)

題11-1

試說明滾動軸承的基本零件組成和各自的作用。滾動軸承有哪些基本類型？各有何特點(diǎn)？選擇滾動軸承應(yīng)考慮哪些因素？

11-2

試說明以下幾個代號的含義：N210E，C36207，7210B，8414，7210AC，30316,7305B/P4。

11-3

什么是滾動軸承的額定動載荷、當(dāng)量動載荷？軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則是什么？

11-4

哪些類型的滾動軸承在承載時將產(chǎn)生內(nèi)部軸向力？是什么原因造成的？哪些類型的滾動軸承在使用中應(yīng)成對使用？

11-5

在載荷平穩(wěn)的條件下，一個7210Ｂ軸承在轉(zhuǎn)速為n＝350r／