機械設(shè)計基礎(chǔ)全課導(dǎo)航緒論項目一平面機構(gòu)的運動簡圖和自由度項目二平面連桿機構(gòu)項目三凸輪機構(gòu)和間歇運動機構(gòu)模塊一項目四帶傳動和鏈傳動項目五齒輪傳動項目六蝸桿傳動項目七輪系及其傳動比計算模塊二項目八軸項目九軸承項目十連接、連接件及其他機械零部件模塊三項目九軸承項目導(dǎo)航任務(wù)一了解滾動軸承任務(wù)二設(shè)計滾動軸承任務(wù)三了解滑動軸承項目引入軸承一般用來支承軸，保持軸的準(zhǔn)確位置并承受由軸傳來的力。軸承按摩擦性質(zhì)不同滾動軸承滑動軸承指在滾動摩擦下工作的軸承，其摩擦和磨損較小，生產(chǎn)成本低，安裝方便，廣泛應(yīng)用于各種機械設(shè)備中指在滑動摩擦下工作的軸承，其工作平穩(wěn)、無噪聲、徑向尺寸小、耐沖擊、承載能力強，但潤滑和維護(hù)成本較高項目引入本項目將主要介紹滾動軸承的類型、代號、工作能力計算和組合設(shè)計等，簡單介紹滑動軸承的類型、材料和潤滑等。知識目標(biāo)了解滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)、主要類型及其選擇。掌握滾動軸承的代號。了解滾動軸承的潤滑和密封。理解滾動軸承的主要失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則。掌握滾動軸承的工作能力計算和組合設(shè)計。了解滑動軸承的類型、材料和潤滑。目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)通過學(xué)習(xí)我國軸承的發(fā)展歷程，堅定學(xué)好機械設(shè)計的決心和信心，自覺為我國機械工業(yè)的發(fā)展奮斗終生。通過學(xué)習(xí)我國民族企業(yè)為我國軸承技術(shù)的發(fā)展所做的貢獻(xiàn)，了解我國科技的進(jìn)步，緊跟時代脈搏，勇于擔(dān)當(dāng)，為中國夢的早日實現(xiàn)做出貢獻(xiàn)。目標(biāo)任務(wù)一了解滾動軸承任務(wù)引入一天，小王無意間看到一部名為《五年規(guī)劃》的紀(jì)錄片，并被“工業(yè)強國”這一集的內(nèi)容深深吸引住了。點擊跳過案例任務(wù)引入通過觀看視頻，小王了解到軸承是工業(yè)制造的核心部件，軸承制造水平通常被當(dāng)做衡量一個國家科技水平、工業(yè)實力的重要標(biāo)準(zhǔn)，世界工業(yè)強國無一例外都是軸承研發(fā)、制造強國。點擊跳過案例任務(wù)引入看到這里，小王對我國軸承生產(chǎn)水平產(chǎn)生了極大的好奇心，通過查閱相關(guān)資料，小王發(fā)現(xiàn)從二十世紀(jì)五十年代開始，我國軸承工業(yè)就開始發(fā)展起來，經(jīng)過幾十年的努力，我國軸承在技術(shù)上已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。點擊跳過案例任務(wù)引入高速軸承、高精度軸承、大型軸承等高端軸承的生產(chǎn)與應(yīng)用，使我國軸承產(chǎn)品在國際市場上具有很強的競爭力。點擊跳過案例任務(wù)引入點擊跳過案例滾動軸承的結(jié)構(gòu)是什么？滾動軸承有哪些類型？如何對滾動軸承進(jìn)行潤滑和密封？任務(wù)引入學(xué)習(xí)本任務(wù)的相關(guān)知識后，請你幫助小王解開疑惑。點擊跳過案例一、滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)滾動軸承

滾動軸承的結(jié)構(gòu)

1—外圈；2—內(nèi)圈；3—滾動體；4—保持架一、滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，滾動軸承由外圈1、內(nèi)圈2、滾動體3和保持架4組成。其中，內(nèi)圈裝在軸頸上，與軸一起轉(zhuǎn)動；外圈裝在機座的軸承孔內(nèi)，一般不轉(zhuǎn)動。滾動軸承的內(nèi)、外圈上設(shè)置有滾道，當(dāng)內(nèi)、外圈相對旋轉(zhuǎn)時，滾動體沿著滾道滾動，保持架使?jié)L動體均勻分布在滾道上，減少滾動體之間的碰撞和磨損。

滾動軸承的結(jié)構(gòu)

1—外圈；2—內(nèi)圈；3—滾動體；4—保持架一、滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)滾動體的形狀多種多樣，常見的有球形、圓柱形、圓錐形等，如圖所示。滾動體的形狀二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型滾動軸承有多種類型，分類方式主要有以下幾種1．按承受載荷的方向或公稱接觸角分類2．按能否調(diào)心分類3．按滾動體的形狀分類4．按滾動體的列數(shù)分類二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型1．按承受載荷的方向或公稱接觸角分類滾動軸承按承受載荷的方向或公稱接觸角分類向心軸承推力軸承二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型向心軸承是指主要承受徑向載荷的滾動軸承，其公稱接觸角的范圍為0o≤α

≤45o。推力軸承是指主要承受軸向載荷的滾動軸承，其公稱接觸角的范圍為45o＜

α≤90o。1．按承受載荷的方向或公稱接觸角分類二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型1．按承受載荷的方向或公稱接觸角分類軸承類型向心軸承推力軸承徑向接觸軸承角接觸軸承角接觸軸承軸向接觸軸承公稱接觸角

圖例滾動軸承的分類什么是公稱接觸角？課堂互動小貼士二、滾動軸承的主要類型及其選擇公稱接觸角α

是指滾動體與外圈接觸處的公法線與垂直于軸承軸心線的平面之間的夾角。α

越大，軸承承受軸向載荷的能力越強。二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型2．按能否調(diào)心分類滾動軸承按能否調(diào)心分類調(diào)心軸承非調(diào)心軸承指滾道是球面形的，能適應(yīng)兩滾道軸心線間較大角偏差和角運動的軸承指能阻抗?jié)L道間軸心線角偏移的軸承小貼士二、滾動軸承的主要類型及其選擇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，傾斜角θ

稱為角偏差，如圖所示。角偏差較大時會影響軸承正常運轉(zhuǎn)，此時應(yīng)采用調(diào)心軸承。角偏差二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型3．按滾動體的形狀分類滾動軸承按滾動體的形狀分類球軸承滾子軸承滾動體為球的滾動軸承滾動體為滾子的軸承二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型3．按滾動體的形狀分類滾子軸承按滾子種類不同圓柱滾子軸承滾針軸承圓錐滾子軸承二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型4．按滾動體的列數(shù)分類滾動軸承按滾動體的列數(shù)分類單列軸承多列軸承指具有多于兩列的滾動體并承受同一方向載荷的軸承雙列軸承指具有兩列滾動體的軸承指具有一列滾動體的軸承二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型4．按滾動體的列數(shù)分類軸承

名稱結(jié)構(gòu)簡圖和

承載方向?qū)嵨飯D類型

代號主要特性調(diào)心球軸承1①主要承受徑向載荷，能承受較小的軸向載荷②外圈滾道可在以軸承中心為中心的球面上自動調(diào)心③適用于多支點軸、彎曲剛度較小的軸和難以精確對中的支承④通常成對使用，對稱安裝常見滾動軸承的名稱、類型代號和主要特性等（1）類型代號軸承的類型代號（表）二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型4．按滾動體的列數(shù)分類軸承

名稱結(jié)構(gòu)簡圖和

承載方向?qū)嵨飯D類型

代號主要特性調(diào)心滾子軸承2①徑向承載能力比調(diào)心球軸承強②內(nèi)、外圈軸線允許偏斜1.5°～2.5°，具有自動調(diào)心功能③適用于多支點軸、彎曲剛度較小的軸和難以精確對中的支承（續(xù)表）（1）類型代號軸承的類型代號（表）二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型4．按滾動體的列數(shù)分類軸承

名稱結(jié)構(gòu)簡圖和

承載方向?qū)嵨飯D類型

代號主要特性圓錐滾子軸承3①能同時承受徑向載荷和單向軸向載荷，承載能力強于同尺寸的角接觸球軸承②內(nèi)、外圈可分離，裝拆方便③適用于轉(zhuǎn)速不太高、軸的剛度較好的場合④通常成對使用，對稱安裝（續(xù)表）（1）類型代號軸承的類型代號（表）二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型4．按滾動體的列數(shù)分類軸承

名稱結(jié)構(gòu)簡圖和

承載方向?qū)嵨飯D類型

代號主要特性推力球軸承5①只能承受單向軸向載荷（雙向推力球軸承能承受雙向軸向載荷）②高速時離心力大，滾動體與保持架會因摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，從而使壽命減少，故極限轉(zhuǎn)速很低③適用于低速、軸向載荷大的場合（續(xù)表）（1）類型代號軸承的類型代號（表）二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型4．按滾動體的列數(shù)分類軸承

名稱結(jié)構(gòu)簡圖和

承載方向?qū)嵨飯D類型

代號主要特性深溝球軸承6①主要承受徑向載荷，同時也可承受較小的軸向載荷②摩擦阻力小，極限轉(zhuǎn)速高③結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，應(yīng)用最為廣泛（續(xù)表）（1）類型代號軸承的類型代號（表）二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型4．按滾動體的列數(shù)分類軸承

名稱結(jié)構(gòu)簡圖和

承載方向?qū)嵨飯D類型

代號主要特性角接觸球軸承7①可承受徑向載荷和單向軸向載荷②承受軸向載荷的能力與公稱接觸角

有關(guān)，

越大，承受軸向載荷的能力越強③極限轉(zhuǎn)速較高④通常成對使用，對稱安裝（續(xù)表）（1）類型代號軸承的類型代號（表）二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型4．按滾動體的列數(shù)分類軸承

名稱結(jié)構(gòu)簡圖和

承載方向?qū)嵨飯D類型

代號主要特性圓柱滾子軸承N①只能承受徑向載荷，承載能力比同尺寸的球軸承強，抗沖擊能力強②內(nèi)、外圈只允許有極小的相對偏轉(zhuǎn)③能夠承受沖擊載荷，極限轉(zhuǎn)速較高④適用于徑向載荷較大的場合（續(xù)表）（1）類型代號軸承的類型代號（表）二、滾動軸承的主要類型及其選擇（一）滾動軸承的主要類型4．按滾動體的列數(shù)分類軸承

名稱結(jié)構(gòu)簡圖和

承載方向?qū)嵨飯D類型

代號主要特性滾針

軸承NA①只能承受徑向載荷，承載能力強②內(nèi)、外圈可以分離，徑向尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊③摩擦系數(shù)較大，極限轉(zhuǎn)速低，使用時無保持架（續(xù)表）（1）類型代號軸承的類型代號（表）列表總結(jié)滾動軸承的分類。課堂互動二、滾動軸承的主要類型及其選擇（二）滾動軸承的類型選擇選擇滾動軸承類型的依據(jù)主要有工作載荷軸的轉(zhuǎn)速調(diào)心性能裝調(diào)性能經(jīng)濟性選擇滾動軸承類型的主要依據(jù)（1）工作載荷的大小載荷較大時，選用滾子軸承載荷較小時，選用球軸承二、滾動軸承的主要類型及其選擇（二）滾動軸承的類型選擇1．工作載荷二、滾動軸承的主要類型及其選擇（二）滾動軸承的類型選擇1．工作載荷選擇滾動軸承類型的主要依據(jù)（2）工作載荷的方向承受純徑向載荷時，選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承承受純軸向載荷時，選用推力軸承同時承受徑向載荷和軸向載荷時，選用深溝球軸承、角接觸球軸承或圓錐滾子軸承當(dāng)軸向載荷比徑向載荷大很多時，選用推力軸承和深溝球軸承的組合結(jié)構(gòu)（續(xù)表）二、滾動軸承的主要類型及其選擇（二）滾動軸承的類型選擇1．工作載荷選擇滾動軸承類型的主要依據(jù)（3）工作載荷的性質(zhì)承受沖擊載荷時，選用滾子軸承不承受沖擊載荷時，選用球軸承（續(xù)表）二、滾動軸承的主要類型及其選擇（二）滾動軸承的類型選擇2．軸的轉(zhuǎn)速軸的轉(zhuǎn)速較高時，溫度升高，潤滑油黏度降低，可能導(dǎo)致潤滑失效，引起滾動體回火或膠合破壞。球軸承比滾子軸承極限轉(zhuǎn)速高，故在高速時應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。二、滾動軸承的主要類型及其選擇（二）滾動軸承的類型選擇2．軸的轉(zhuǎn)速在高速且軸向載荷不大的情況下，可選用角接觸球軸承或深溝球軸承。同類軸承內(nèi)徑相同時，外徑越小，則滾動體越小，運轉(zhuǎn)時滾動體加在外圈滾道上的離心力就越小，故在高速時宜選用外徑較小的軸承。二、滾動軸承的主要類型及其選擇（二）滾動軸承的類型選擇3．調(diào)心性能在一些特殊場合（如軸的工作跨距大、軸承出現(xiàn)角偏差等），要求軸承具有一定的調(diào)心性能，此時應(yīng)選用調(diào)心軸承。調(diào)心軸承必須成對使用，否則將失去調(diào)心作用。二、滾動軸承的主要類型及其選擇（二）滾動軸承的類型選擇4．裝調(diào)性能在需要經(jīng)常裝拆和裝拆有困難的場合，應(yīng)選用內(nèi)、外圈可分離的軸承。內(nèi)、外圈可分離的軸承圓錐滾子軸承圓柱滾子軸承滾針軸承……二、滾動軸承的主要類型及其選擇（二）滾動軸承的類型選擇5．經(jīng)濟性在滿足使用要求的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用價格低廉的軸承，以降低成本。一般來說，球軸承的價格低于滾子軸承的價格。三、滾動軸承的代號由于滾動軸承有很多種類型，為便于生產(chǎn)和使用，規(guī)定了滾動軸承的代號。滾動軸承的代號由以下幾種構(gòu)成前置代號基本代號后置代號三、滾動軸承的代號具體排列順序如表所示。滾動軸承代號的構(gòu)成前置

代號基本代號后置代號軸承

分部件代號類

型

代

號尺寸系列

代號內(nèi)

徑

代

號內(nèi)部

結(jié)構(gòu)

代號密封、防塵與外部形狀代號保持架及其材料代號軸承零件材料代號公差

等級

代號游隙

代號配置

代號振動及噪聲

代號其他

代號寬（高）度

系

列

代

號直徑

系列

代號軸承代號構(gòu)成（表）（二）三、滾動軸承的代號（一）基本代號基本代號類型代號尺寸系列代號內(nèi)徑代號……三、滾動軸承的代號（一）基本代號（1）類型代號。類型代號位于基本代號左起第一位，用數(shù)字或大寫字母表示。常見滾動軸承的類型代號如表（軸承的類型代號）第四列所示。（1）類型代號軸承的類型代號（表）三、滾動軸承的代號（一）基本代號（2）尺寸系列代號。尺寸系列代號組成寬（高）度系列代號（位于基本代號左起第二位）直徑系列代號（位于基本代號左起第三位）用數(shù)字組成三、滾動軸承的代號向心軸承、推力軸承的尺寸系列代號直徑系列代號向心軸承推力軸承寬度系列代號高度系列代號801234567912尺寸系列代號7——17—37———————8—08182838485868————9—09192939495969————0—00102030405060709010—1—01112131415161719111—282021222324252627292122238303132333———739313234—04—24————749414245—————————95——小貼士三、滾動軸承的代號注：寬度系列代號為“0”時可省略（調(diào)心滾子軸承和圓錐滾子軸承不可省略）。尺寸系列及其代號的含義寬（高）度系列軸承的內(nèi)徑、外徑相同，寬（高）度不同的系列直徑系列軸承的內(nèi)徑相同，外徑不同的系列寬度系列代號0123、4、5、6窄型正常型寬型特寬型直徑系列代號78、90、12345超特輕系列超輕系列特輕系列輕系列中系列重系列特重系列三、滾動軸承的代號（一）基本代號（3）內(nèi)徑代號。內(nèi)徑代號（位于基本代號左起第四、五位）表示軸承的公稱內(nèi)徑尺寸。內(nèi)徑代號的表示方法和示例軸承的公稱內(nèi)徑d/mm內(nèi)徑代號的表示方法示例0.6～10（非整數(shù)）用公稱內(nèi)徑毫米數(shù)直接表示，并且與尺寸系列代號之間用“/”分開深溝球軸承617/0.6

d=0.6mm三、滾動軸承的代號（一）基本代號（續(xù)表）軸承的公稱內(nèi)徑d/mm內(nèi)徑代號的表示方法示例1～9（整數(shù)）用公稱內(nèi)徑毫米數(shù)直接表示，對直徑系列為

7、8、9

的深溝球軸承和角接觸球軸承，內(nèi)徑代號與尺寸系列代號之間用“/”分開深溝球軸承618/5

d=5mm10～171000深溝球軸承6200d=10mm120115021703三、滾動軸承的代號（一）基本代號（續(xù)表）軸承的公稱內(nèi)徑d/mm內(nèi)徑代號的表示方法示例20～480

（22、28、32除外）用公稱內(nèi)徑毫米數(shù)除以

5

的商數(shù)表示，當(dāng)商數(shù)為個位數(shù)時，需在商數(shù)左邊加“0”調(diào)心滾子軸承22308

d=40mm≥500及22、28、32用公稱內(nèi)徑毫米數(shù)直接表示，并且與尺寸系列代號之間用“/”分開調(diào)心滾子軸承230/500

d=500mm

深溝球軸承62/22

d=22mm三、滾動軸承的代號（二）前置代號和后置代號當(dāng)軸承的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、公差、技術(shù)要求等發(fā)生改變時，需要在其基本代號的左邊和右邊分別添加前置代號和后置代號。三、滾動軸承的代號（二）前置代號和后置代號前置代號在基本代號的左邊，用字母表示，經(jīng)常用于表示軸承分部件（軸承組件）。例如，L表示可分離軸承的可分離內(nèi)圈或外圈，K表示軸承的滾動體與保持架組件，R表示不帶可分離內(nèi)圈或外圈的軸承，NU表示內(nèi)圈無檔邊的圓柱滾子軸承。三、滾動軸承的代號（二）前置代號和后置代號后置代號在基本代號的右邊，并與基本代號之間空半個漢字距離（或兩者間用符號“-”“/”隔開），用字母或字母加數(shù)字表示，共8組代號，其所表示的軸承特性及排列順序如表（軸承代號的構(gòu)成）所示?，F(xiàn)對其中的幾組后置代號進(jìn)行說明。（二）軸承代號構(gòu)成（表）三、滾動軸承的代號（二）前置代號和后置代號軸承類型代號含義示例角接觸球軸承C7005CAC7210ACB7210B圓錐滾子軸承B公稱接觸角

加大32310B

E加強型NU207E（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號。常用的內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號三、滾動軸承的代號（二）前置代號和后置代號代號/PN/P6/P6X/P5/P4/P2/SP/UP公差等級符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的等級普通級6級6X級5級4級2級尺寸精度相當(dāng)于5級，旋轉(zhuǎn)精度相當(dāng)于4級尺寸精度相當(dāng)于4級，旋轉(zhuǎn)精度高于4級示例62036203/P630210/P6X6203/P56203/P46203/P2234420/SP234730/UP（2）公差等級代號。公差等級代號注：/PN在代號中省略不表示。三、滾動軸承的代號（二）前置代號和后置代號（3）游隙代號。滾動軸承內(nèi)圈相對外圈沿徑向（或軸向）可移動的最大位移量，稱為軸承的徑向（或軸向）游隙。游隙代號/C2、/CN、/C3、/C4、/C5表示軸承的徑向游隙，并且游隙量依次遞增。/CN在代號中省略不表示。三、滾動軸承的代號同步例題【例9-1】說明滾動軸承代號6204、72211AC和51410/P6的含義。滾動軸承代號（從左至右）含義公差等級62046204普通級類型代號表示深溝球軸承尺寸系列代號表示寬度系列為0，直徑系列為2內(nèi)徑代號表示軸承公稱內(nèi)徑三、滾動軸承的代號同步例題滾動軸承代號（從左至右）含義公差等級72211AC7211AC普通級類型代號表示角接觸球軸承尺寸系列代號表示寬度系列為2，直徑系列為2內(nèi)徑代號表示軸承公稱內(nèi)徑內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號，表示公稱接觸角（續(xù)表）三、滾動軸承的代號同步例題滾動軸承代號（從左至右）含義公差等級51410/P651410/P6類型代號表示推力球軸承尺寸系列代號表示高度系列為1，直徑系列為4內(nèi)徑代號表示軸承公稱內(nèi)徑公差等級代號6級（續(xù)表）課堂活動三、滾動軸承的代號說明軸承代號6005、N209/P6、7207C、30209/P5的含義。四、滾動軸承的潤滑和密封（一）滾動軸承的潤滑滾動軸承潤滑的目的是降低摩擦阻力、減少磨損，同時也可起到防銹、散熱、吸振和降低接觸應(yīng)力等作用。常用的潤滑方式潤滑脂潤滑潤滑油潤滑……四、滾動軸承的潤滑和密封（一）滾動軸承的潤滑當(dāng)軸承的轉(zhuǎn)速較低時，可采用潤滑脂潤滑。潤滑脂潤滑優(yōu)點便于維護(hù)和密封潤滑脂不易流失，且能承受較大載荷缺點摩擦較大散熱效果差四、滾動軸承的潤滑和密封（一）滾動軸承的潤滑潤滑脂的填充量一般不宜超過軸承內(nèi)部空隙的1/3~1/2，以防潤滑脂太多導(dǎo)致摩擦發(fā)熱，影響軸承正常工作。潤滑脂潤滑常用于轉(zhuǎn)速不高或不便加潤滑油的場合。四、滾動軸承的潤滑和密封（一）滾動軸承的潤滑當(dāng)軸承的轉(zhuǎn)速較高時，可采用潤滑油潤滑。潤滑油潤滑優(yōu)點摩擦阻力較小，散熱效果好，并對軸承有清洗作用缺點需要復(fù)雜的密封裝置和供油設(shè)備當(dāng)載荷較大、溫度較高、轉(zhuǎn)速較低時，應(yīng)使用黏度較大的潤滑油，否則應(yīng)使用黏度較小的潤滑油。四、滾動軸承的潤滑和密封（一）滾動軸承的潤滑常用的潤滑油潤滑方式（1）油浴潤滑采用油浴潤滑時，油面不得超過軸承最下方滾動體的中心（2）飛濺潤滑是一種不直接將軸承浸入油中，而利用周圍的齒輪或旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動時飛濺的潤滑油來潤滑軸承的方式，廣泛用于減速器、差速器中軸承的潤滑四、滾動軸承的潤滑和密封（一）滾動軸承的潤滑常用的潤滑油潤滑方式（3）噴油潤滑噴油潤滑是用油泵經(jīng)噴嘴將高壓油噴射到軸承中來潤滑軸承的方式，多用于高速、重載軸承的潤滑（4）滴油潤滑滴油潤滑多用于轉(zhuǎn)速較高的小型軸承的潤滑潤滑脂潤滑和潤滑油潤滑的區(qū)別是什么？各有何優(yōu)缺點？課堂互動四、滾動軸承的潤滑和密封（二）滾動軸承的密封滾動軸承密封的目的是防止灰塵、水分等進(jìn)入軸承，同時也可防止?jié)櫥突驖櫥魇АＡ己玫拿芊饪杀ＷC機器正常工作，也可降低噪聲，延長有關(guān)零件的壽命。四、滾動軸承的潤滑和密封（二）滾動軸承的密封密封類型名稱簡圖特點及應(yīng)用接

觸

式

密

封氈圈密封①在軸承蓋上加工出梯形槽，將毛氈按標(biāo)準(zhǔn)制成環(huán)形或帶形，放置在梯形槽內(nèi)與軸接觸，從而起到密封的作用②氈圈密封結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝，但因氈圈和軸是直接接觸的，所以摩擦阻力較大③適用于脂潤滑，并適用于軸頸圓周速度v＜4~5m/s

，工作溫度不超過90℃的場合常用的密封方法四、滾動軸承的潤滑和密封（二）滾動軸承的密封密封類型名稱簡圖特點及應(yīng)用接

觸

式

密

封唇形密封圈密封唇口朝內(nèi)

唇口朝外①在軸承蓋中放置一個用耐油橡膠制成的唇形密封圈，靠彎折橡膠的彈力和附加環(huán)形螺旋彈簧的扣緊作用緊套在軸上，從而起到密封的作用②密封圈的唇口朝內(nèi)，可防漏油；唇口朝外，可防灰塵③適用于脂潤滑和油潤滑，并適用于軸頸圓周速度

v＜10~15m/s

、工作溫度為-40~100℃的場合（續(xù)表）四、滾動軸承的潤滑和密封（二）滾動軸承的密封密封類型名稱簡圖特點及應(yīng)用非

接

觸

式

密

封縫隙密封①靠軸與軸承蓋之間的細(xì)小環(huán)形間隙密封，間隙越小越長，密封效果越好，間隙δ=0.1~0.3mm②適用于脂潤滑，要求環(huán)境干燥、清潔（續(xù)表）四、滾動軸承的潤滑和密封（二）滾動軸承的密封密封類型名稱簡圖特點及應(yīng)用非

接

觸

式

密

封曲路密封（迷宮式密封）

徑向曲路

軸向曲路

①將旋轉(zhuǎn)件與靜止件之間的間隙做成迷宮形式，并在間隙中充填潤滑脂，以加強密封效果②徑向曲路的間隙δ=0.1~0.2mm，軸向曲路的間隙δ=1.5~2mm

③適用于脂潤滑或油潤滑，密封效果可靠，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高（續(xù)表）四、滾動軸承的潤滑和密封（二）滾動軸承的密封密封類型名稱簡圖特點及應(yīng)用組

合

式

密

封氈圈密封+曲

路密封①組合式密封有很多種組合方式，可充分發(fā)揮各種密封方法的優(yōu)勢，提高密封效果②適用于脂潤滑和油潤滑，密封效果可靠（續(xù)表）常用的密封方法有哪些？這些方法的區(qū)別是什么？課堂互動任務(wù)實施到實訓(xùn)室參觀滾動軸承通過到實訓(xùn)室參觀滾動軸承，加深對滾動軸承的認(rèn)識。（1）學(xué)生自由分組，每組5～6人。（2）以小組為單位，各小組在老師的帶領(lǐng)下到實訓(xùn)室對滾動軸承進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，深入了解滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)、主要類型、代號、潤滑和密封等?！緦嵤┝鞒獭咳蝿?wù)實施到實訓(xùn)室參觀滾動軸承通過到實訓(xùn)室參觀滾動軸承，加深對滾動軸承的認(rèn)識。（3）各小組總結(jié)在參觀學(xué)習(xí)過程中的體會和收獲，并將這些內(nèi)容以word文檔的形式提交給老師。【實施流程】課堂訓(xùn)練在學(xué)習(xí)完本節(jié)內(nèi)容之后，請你簡述滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)、主要類型選擇、代號、潤滑及其密封？課堂訓(xùn)練了解滾動軸承滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)滾動軸承的主要類型及其選擇滾動軸承的代號滾動軸承的潤滑和密封任務(wù)二設(shè)計滾動軸承任務(wù)引入一天，小王在瀏覽網(wǎng)頁時，看到了一則題為《洛軸為國際大科學(xué)項目SKA研制的方位軸承通過驗收》的報道。點擊跳過案例任務(wù)引入瀏覽過整篇報道后，小王了解到SKA是全球天文領(lǐng)域一項重要的大科學(xué)項目，由包括中國、澳大利亞等在內(nèi)的16個國家共同合作實施，目標(biāo)是建造世界上最大、功能最強的射電望遠(yuǎn)鏡。點擊跳過案例任務(wù)引入此次通過驗收的配套產(chǎn)品系洛陽LYC軸承有限公司（以下簡稱洛軸）為該項目專項研發(fā)的方位軸承，是射電望遠(yuǎn)鏡上的重要部件，能夠起到連接、旋轉(zhuǎn)、固定的作用。點擊跳過案例任務(wù)引入根據(jù)設(shè)計需要，洛軸研制的產(chǎn)品要達(dá)到精度P4級，且對摩擦力矩和精度穩(wěn)定性、重復(fù)性，以及軸承剛度提出了較高要求。點擊跳過案例任務(wù)引入在實際研發(fā)中，項目設(shè)計方還首次提出了實際負(fù)載下的軸承游隙、剛度、旋轉(zhuǎn)精度的測試要求。點擊跳過案例任務(wù)引入為此，洛軸積極組建專項團隊，通過開展軸承游隙及旋轉(zhuǎn)精度的帶載檢測技術(shù)研究、軸承剛度隨載荷變化的分析技術(shù)與試驗技術(shù)研究，以及潤滑應(yīng)用技術(shù)研究，并結(jié)合工況要求，采用了多項業(yè)內(nèi)創(chuàng)新工藝。點擊跳過案例任務(wù)引入最終，該產(chǎn)品以內(nèi)、外圈端面跳動、啟動力矩優(yōu)于主機要求的好成績，受到了中德專家組的好評，并順利通過驗收。點擊跳過案例任務(wù)引入2023年10月，以此配套軸承為核心部件的首臺中頻天線完成吊裝，這是自SKA項目進(jìn)入建設(shè)階段以來建成的首臺天線，首顆“中國之眸”正式落地，標(biāo)志著我國在SKA項目核心設(shè)備研發(fā)中發(fā)揮了引領(lǐng)和主導(dǎo)作用。點擊跳過案例任務(wù)引入了解了整個事件的來龍去脈后，小王不禁感嘆民族企業(yè)的力量，同時，他也想為我國軸承事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。點擊跳過案例任務(wù)引入但小王明白，不積跬步無以至千里，只有學(xué)會設(shè)計普通的滾動軸承，才能為以后設(shè)計更為復(fù)雜的軸承打下基礎(chǔ)。那么，該如何設(shè)計普通的滾動軸承呢？點擊跳過案例任務(wù)引入學(xué)習(xí)本任務(wù)的相關(guān)知識后，請你幫助小王解開疑惑。點擊跳過案例一、滾動軸承的主要失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則（一）滾動軸承的主要失效形式滾動軸承的主要失效形式有疲勞點蝕、塑性變形和磨損等。疲勞點蝕

塑性變形一、滾動軸承的主要失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則（一）滾動軸承的主要失效形式疲勞點蝕由滾動體和滾道接觸處產(chǎn)生的重復(fù)應(yīng)力引起。軸承工作時，滾動體相對內(nèi)圈（或外圈）不斷轉(zhuǎn)動，滾動體與滾道接觸表面承受變應(yīng)力，經(jīng)過一定循環(huán)次數(shù)后，滾動體或滾道表面會產(chǎn)生微小裂紋并逐漸擴展，導(dǎo)致表面材料呈片狀剝落，形成疲勞點蝕，致使軸承在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生噪聲和振動而失效。1．疲勞點蝕疲勞點蝕

一、滾動軸承的主要失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則（一）滾動軸承的主要失效形式塑性變形是指當(dāng)應(yīng)力超過材料的屈服強度時發(fā)生的永久變形。在較大的靜載荷或沖擊載荷作用下，滾動體和滾道接觸處可能發(fā)生塑性變形，形成凹坑，致使軸承在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生劇烈的振動和刺耳的噪聲而失效。2．塑性變形塑性變形一、滾動軸承的主要失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則（一）滾動軸承的主要失效形式3．磨損磨損可分為以下兩種，如圖所示。磨粒磨損是指由于外部硬質(zhì)顆粒侵入、拉傷或刮傷表面，使表面材料脫落的一種現(xiàn)象；黏著磨損是指黏著作用使摩擦副表面之間發(fā)生冷焊或材料遷移而引起的磨損。（a）磨粒磨損（b）黏著磨損一、滾動軸承的主要失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則（一）滾動軸承的主要失效形式3．磨損在潤滑不良、密封不好的情況下，軸承工作時易發(fā)生磨粒磨損；在轉(zhuǎn)速較高、載荷較大的情況下，若潤滑不良，發(fā)熱嚴(yán)重，可能使?jié)L動體或套圈回火，甚至發(fā)生黏著磨損。軸承磨損后，旋轉(zhuǎn)精度將降低，甚至可能失效。如何分辨這三種失效形式？課堂互動小貼士一、滾動軸承的主要失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則套圈是指具有一個或幾個滾道的向心軸承的環(huán)形零件。一、滾動軸承的主要失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則（二）滾動軸承的設(shè)計準(zhǔn)則滾動軸承的設(shè)計準(zhǔn)則普通條件下工作的滾動軸承進(jìn)行壽命計算，必要時（如發(fā)生疲勞點蝕和塑性變形）需要進(jìn)行靜強度校核擺動或轉(zhuǎn)速很低的滾動軸承控制其不發(fā)生塑性變形，只需要進(jìn)行靜強度計算高速軸承由發(fā)熱造成的黏著磨損是常見的失效形式，除了進(jìn)行壽命計算外，還應(yīng)校驗極限轉(zhuǎn)速二、滾動軸承的工作能力計算滾動軸承的工作能力計算基本額定壽命計算軸向載荷計算靜強度計算二、滾動軸承的工作能力計算（一）滾動軸承的基本額定壽命計算1．基本額定壽命計算中的幾個基本概念（1）基本額定壽命。一批相同型號的軸承中，90%的軸承不發(fā)生疲勞點蝕前運轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或在恒定轉(zhuǎn)速下工作的小時數(shù)稱為基本額定壽命，用（單位為r）或（單位為h）表示。二、滾動軸承的工作能力計算（一）滾動軸承的基本額定壽命計算1．基本額定壽命計算中的幾個基本概念（2）基本額定動載荷。軸承在特定條件下運轉(zhuǎn)，其基本額定壽命恰好為106r時，軸承所能承受的載荷值稱為基本額定動載荷，用C表示。二、滾動軸承的工作能力計算（一）滾動軸承的基本額定壽命計算1．基本額定壽命計算中的幾個基本概念（2）基本額定動載荷。對于向心軸承，這一載荷為純徑向載荷，稱為徑向基本額定動載荷，用Cr表示；對于推力軸承，這一載荷為純軸向載荷，稱為軸向基本額定動載荷，用Ca表示；對于角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，這一載荷為使套圈間產(chǎn)生純徑向位移的載荷的徑向分量，即軸承只有半圈滾動體受載時載荷的徑向分量。小貼士二、滾動軸承的工作能力計算確定基本額定動載荷的特定條件為：內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)、外圈固定，基本額定壽命為106r，不發(fā)生疲勞點蝕破壞的概率為90%，載荷平穩(wěn)，溫度t≤120o

。基本額定動載荷是衡量軸承承載能力的基本指標(biāo)，C值越大，表示軸承承載能力越強。C值與軸承類型、結(jié)構(gòu)、尺寸和材料等有關(guān)，可由機械設(shè)計手冊查得。二、滾動軸承的工作能力計算（一）滾動軸承的基本額定壽命計算1．基本額定壽命計算中的幾個基本概念（3）當(dāng)量動載荷?；绢~定動載荷是軸承在理想受載條件下的載荷，而軸承實際工作載荷既有徑向載荷又有軸向載荷，為了計算方便，需要將實際工作載荷換算成一大小和方向恒定的載荷。在這一載荷作用下，軸承壽命與實際工作載荷作用下的壽命相等。這種換算后的假想載荷稱為當(dāng)量動載荷，用P表示。二、滾動軸承的工作能力計算（一）滾動軸承的基本額定壽命計算1．基本額定壽命計算中的幾個基本概念當(dāng)量動載荷的計算公式為（9-1）式中：

——當(dāng)量動載荷，單位為N；、 ——分別為徑向動載荷系數(shù)和軸向動載荷系數(shù)，其值如表（載荷系數(shù)）所示；、 ——分別為軸承實際承受的徑向載荷和軸向載荷，單位為N。式9-1載荷系數(shù)（表）二、滾動軸承的工作能力計算（一）滾動軸承的基本額定壽命計算1．基本額定壽命計算中的幾個基本概念徑向動載荷系數(shù)

X和軸向動載荷系數(shù)

Y軸承類型相對軸向載荷判別系數(shù)單列軸承名稱代號eXYXY深溝

球軸承60000.0140.190.562.30100.0280.221.990.0560.261.710.0840.281.550.110.301.450.170.341.310.280.381.150.420.421.040.560.441.00式9-1載荷系數(shù)（表）軸向載荷例9-2（1）（3）二、滾動軸承的工作能力計算（一）滾動軸承的基本額定壽命計算1．基本額定壽命計算中的幾個基本概念（續(xù)表）軸承類型相對軸向載荷判別系數(shù)單列軸承名稱代號eXYXY角接觸

球軸承70000C（α

=15o）0.0150.380.441.47100.0290.401.400.0580.431.300.0870.461.230.120.471.190.170.501.120.290.551.020.440.561.000.580.561.00式9-1載荷系數(shù)（表）軸向載荷例9-2（1）（3）二、滾動軸承的工作能力計算（一）滾動軸承的基本額定壽命計算1．基本額定壽命計算中的幾個基本概念軸承類型相對軸向載荷判別系數(shù)單列軸承名稱代號eXYXY角接觸

球軸承70000AC（α

=25o）—0.680.410.871070000B（α

=40o）—1.140.350.5710圓錐滾子軸承30000—15tanα0.4010（續(xù)表）注：1．是軸承的徑向基本額定靜載荷，由機械設(shè)計手冊查得。2．未列出的Y、e值，可由內(nèi)插法求得。式9-1載荷系數(shù)（表）軸向載荷例9-2（1）（3）二、滾動軸承的工作能力計算（一）滾動軸承的基本額定壽命計算1．基本額定壽命計算中的幾個基本概念軸向載荷載荷系數(shù)（表）由表（載荷系數(shù)）可知，當(dāng)時，軸向載荷的影響較小，計算P

時可將其忽略；當(dāng)時，軸向載荷的影響較大，計算P時應(yīng)將其考慮進(jìn)去。二、滾動軸承的工作能力計算（一）滾動軸承的基本額定壽命計算2．基本額定壽命的計算公式（9-2）滾動軸承基本額定壽命的計算公式為式中：

——基本額定壽命，單位為h；P ——當(dāng)量動載荷，單位為N；C ——基本額定動載荷，單位為N；n ——軸承的轉(zhuǎn)速，單位為r/min；

二、滾動軸承的工作能力計算（一）滾動軸承的基本額定壽命計算2．基本額定壽命的計算公式式9-2溫度系數(shù)和載荷系數(shù)（表）滾動軸承基本額定壽命的計算公式為（9-2）式中：

——溫度系數(shù)，即考慮溫度對軸承壽命影響的系數(shù)，其值如表（溫度系數(shù)）所示；

——載荷系數(shù)，即考慮振動、沖擊對軸承壽命影響的系數(shù)，其值如表（載荷系數(shù)）所示；

——壽命指數(shù)，球軸承ε=3

，滾子軸承ε=10/3

。二、滾動軸承的工作能力計算（一）滾動軸承的基本額定壽命計算2．基本額定壽命的計算公式軸承工作溫度/℃100125150200250300溫度系數(shù)

10.950.900.800.700.60載荷性質(zhì)無沖擊或輕微沖擊中等沖擊劇烈沖擊載荷系數(shù)

1.0～1.21.2～1.81.8～3.0溫度系數(shù)載荷系數(shù)式9-2溫度系數(shù)和載荷系數(shù)（表）二、滾動軸承的工作能力計算（一）滾動軸承的基本額定壽命計算2．基本額定壽命的計算公式（9-3）若已知軸承的當(dāng)量動載荷P、轉(zhuǎn)速

n和預(yù)期壽命，則軸承應(yīng)具有的基本額定動載荷

為當(dāng)時，軸承滿足使用要求。小貼士二、滾動軸承的工作能力計算通常取機器的中修或大修期作為軸承的預(yù)期壽命。若機器的壽命為，機器的大修期為，則軸承預(yù)期壽命的取值范圍為。課堂活動二、滾動軸承的工作能力計算一代號為6304的深溝球軸承（基本額定動載荷C=15800N）承受的徑向載荷，載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速n=960r/min

，室溫下工作，試求該軸承的基本額定壽命。二、滾動軸承的工作能力計算（二）滾動軸承的軸向載荷計算各滾動體上所受軸向分力的和即為軸承的內(nèi)部軸向力。

由徑向載荷產(chǎn)生，故又稱派生軸向力、附加軸向力。當(dāng)軸承承受徑向載荷時，由于存在公稱接觸角α，承載區(qū)第i個滾動體受到的反力將不沿半徑方向，而是沿著滾動體與外圈接觸點的法線方向，可以分解為一個徑向分力

和一個軸向分力。徑向載荷產(chǎn)生的軸向分力二、滾動軸承的工作能力計算（二）滾動軸承的軸向載荷計算軸承類型角接觸球軸承圓錐滾子軸承70000C（α=15o）70000AC（

α=25o）70000B（α

=40o

）30000角接觸軸承內(nèi)部軸向力的近似值現(xiàn)以角接觸軸承為例，說明滾動軸承軸向載荷的計算方法。角接觸軸承內(nèi)部軸向力的近似值可按表中的公式計算求得。注：中的Y為時的軸向動載荷系數(shù)。例9-2（1）內(nèi)部軸向力近似值（表）二、滾動軸承的工作能力計算（二）滾動軸承的軸向載荷計算角接觸軸承需要成對安裝，并且有以下兩種安裝方式。正裝（a）（b）反裝（a）（b）外圈窄邊相對，內(nèi)部軸向力相對外圈寬邊相對，內(nèi)部軸向力相背二、滾動軸承的工作能力計算（二）滾動軸承的軸向載荷計算現(xiàn)以角接觸軸承的正裝方式為例，討論角接觸軸承軸向載荷的計算。如圖所示，外載荷為，軸承1和軸承2所受的內(nèi)部軸向力分別為和，則兩軸承所受軸向載荷可分為三種情況：軸向載荷（1）（2）（3）二、滾動軸承的工作能力計算（二）滾動軸承的軸向載荷計算（a）（b）（1）若Fa+Fs2＞Fs1，軸有左移趨勢，軸承1將處于壓緊狀態(tài)，軸承2將處于放松狀態(tài)，由力的平衡可知，軸承1所受的軸向載荷Fa1

=

Fa+Fs2

，軸承2所受的軸向載荷

Fa2

=

Fs2。軸向載荷（1）（2）（3）二、滾動軸承的工作能力計算（二）滾動軸承的軸向載荷計算（a）（b）（2）若Fa+Fs2＜Fs1

，軸有右移趨勢，軸承2將處于壓緊狀態(tài)，軸承1將處于放松狀態(tài)，由力的平衡可知，軸承1所受的軸向載荷Fa1

=

Fs1，軸承2所受的軸向載荷Fa2

=

Fa1–Fa。軸向載荷（1）（2）（3）二、滾動軸承的工作能力計算（二）滾動軸承的軸向載荷計算（a）（b）（3）若Fa+Fs2

=Fs1，軸承1和軸承2所受的軸向載荷分別為其自身的內(nèi)部軸向力，即Fa1

=Fs1，

Fa2

=

Fs2。軸向載荷（1）（2）（3）二、滾動軸承的工作能力計算（二）滾動軸承的軸向載荷計算綜上所述，可得計算角接觸軸承軸向載荷的一般步驟：（1）根據(jù)軸承安裝方式，確定內(nèi)部軸向力Fs1和Fs2的方向。（2）通過比較Fa+Fs2與Fs1（或Fa+Fs1與Fs2）的大小，判斷軸的移

動趨勢及壓緊端和放松端。壓緊端的軸向載荷Fa

等于除壓緊端自身的內(nèi)部軸向力外，所有內(nèi)部軸向力的代數(shù)和；放松端的軸向載荷Fa

等于放松端自身的內(nèi)部軸向力。如何區(qū)分正裝和反裝？課堂互動二、滾動軸承的工作能力計算（三）滾動軸承的靜強度計算對于不轉(zhuǎn)動、低速旋轉(zhuǎn)或緩慢擺動的軸承，其主要失效形式為塑性變形，在設(shè)計此類軸承時，應(yīng)對其進(jìn)行靜強度計算。當(dāng)軸承同時承受徑向載荷

Fr和軸向載荷

Fa時，應(yīng)將實際載荷轉(zhuǎn)化為假想的當(dāng)量靜載荷P0，在該載荷作用下，滾動體與滾道間的接觸應(yīng)力與實際載荷作用時相同。P0

的計算公式為（9-4）二、滾動軸承的工作能力計算（三）滾動軸承的靜強度計算

式中的X0和Y0分別為徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)，其值如表所示。徑向載荷系數(shù)X0和軸向載荷系數(shù)Y0

軸承類型類型代號X0Y0深溝球軸承600000.60.5角接觸球軸承70000C70000AC70000B0.50.460.380.26圓錐滾子軸承300000.50.22cotα這個表格中的徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)與徑向動載荷系數(shù)

X和軸向動載荷系數(shù)

Y所表示的有什么區(qū)別？課堂互動二、滾動軸承的工作能力計算（三）滾動軸承的靜強度計算滾動軸承的靜強度計算公式為（9-5）式中：

——基本額定靜載荷，受載最大的滾動體和滾道接觸中心處的接觸應(yīng)力達(dá)到一定值時的載荷，其值可查機械設(shè)計手冊；

——靜安全系數(shù)，其最小推薦值如表所示。式9-5靜安全系數(shù)（表）二、滾動軸承的工作能力計算（三）滾動軸承的靜強度計算靜安全系數(shù)S0的最小推薦值工作條件靜安全系數(shù)

S0的最小推薦值球軸承滾子軸承運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無振動、旋轉(zhuǎn)精度高23運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無振動、正常旋轉(zhuǎn)精度11.5承受顯著的沖擊載荷1.53式9-5靜安全系數(shù)（表）二、滾動軸承的工作能力計算同步例題例9-2圖【例9-2】如圖所示，圓錐齒輪減速器主動軸由一對代號為30206的圓錐滾子軸承支承，已知主動軸的轉(zhuǎn)速n=520r/min

，軸向力Fa=240N；兩軸承的徑向分力分別為Fr1=634N，

Fr2=1935N

，公稱接觸角α

=14.02o，工作溫度t

=100℃，兩軸承在運轉(zhuǎn)中受輕微沖擊載荷。試計算軸承的基本額定壽命。例9-2（1）（2）（3）（4）二、滾動軸承的工作能力計算同步例題【解】可按照以下步驟計算軸承的基本額定壽命：（1）計算內(nèi)部軸向力。由表（內(nèi)部軸向力近似值）可知，30000系列圓錐滾子軸承的內(nèi)部軸向力Fs

=

Fr/（2Y）。內(nèi)部軸向力近似值（表）例9-2圖例9-2（1）（2）（3）（4）二、滾動軸承的工作能力計算同步例題【解】可按照以下步驟計算軸承的基本額定壽命：載荷系數(shù)（表）（1）計算內(nèi)部軸向力。假設(shè)，查表（載荷系數(shù)）

得Y=0.4cot14.02o≈1.602，e

=1.5tan14.02o

≈0.375，則軸承1和軸承2的內(nèi)部軸向力分別為兩軸承反裝，則Fs1和Fs2的方向如圖所示。例9-2圖例9-2（1）（2）（3）（4）二、滾動軸承的工作能力計算同步例題【解】可按照以下步驟計算軸承的基本額定壽命：（2）計算軸向載荷。因Fa+Fs1=240+197.878=437.848＜Fs2，故軸承1為壓緊端，軸承2為放松端，則例9-2（1）（2）（3）（4）二、滾動軸承的工作能力計算同步例題【解】可按照以下步驟計算軸承的基本額定壽命：=1.602；，則X2=1，Y2=0；根據(jù)題意，兩軸承在運轉(zhuǎn)中受輕微沖擊載荷，故取f

p=1.2，則（3）計算當(dāng)量動載荷。查表（載荷系數(shù)），取X1=0.4，Y1載荷系數(shù)（表）例9-2（1）（2）（3）（4）二、滾動軸承的工作能力計算同步例題【解】可按照以下步驟計算軸承的基本額定壽命：例9-2（1）（2）（3）（4）（4）計算軸承的基本額定壽命。因P2＞P1

，且兩軸承的類型、尺寸相同，故取P=P2

，查機械設(shè)計手冊可知，30206圓錐滾子軸承的徑向基本額定動載荷Cr=43200N

；工作溫度t=100℃

，取ft=1；圓錐滾子軸承的壽命系數(shù)

ε

=10/3

，故三、滾動軸承的組合設(shè)計滾動軸承的組合設(shè)計滾動軸承的軸向固定滾動軸承的游隙調(diào)整滾動軸承的配合滾動軸承的裝拆……常用的滾動軸承內(nèi)圈軸向固定方法適用場合簡圖①利用軸用彈性擋圈進(jìn)行固定軸向力不大、轉(zhuǎn)速不高的場合三、滾動軸承的組合設(shè)計（一）滾動軸承的軸向固定1．滾動軸承內(nèi)圈的軸向固定（a）常用的滾動軸承內(nèi)圈軸向固定方法適用場合簡圖②利用軸端擋板進(jìn)行固定軸向力較大的中載、高速場合三、滾動軸承的組合設(shè)計（一）滾動軸承的軸向固定1．滾動軸承內(nèi)圈的軸向固定（b）（續(xù)表）常用的滾動軸承內(nèi)圈軸向固定方法適用場合簡圖③利用圓螺母進(jìn)行固定用于重載、高速場合三、滾動軸承的組合設(shè)計（一）滾動軸承的軸向固定1．滾動軸承內(nèi)圈的軸向固定（c）（續(xù)表）常用的滾動軸承外圈軸向固定方法適用場合簡圖①利用孔用彈性擋圈進(jìn)行固定軸向力不大且需要減小軸承裝置尺寸的場合三、滾動軸承的組合設(shè)計（一）滾動軸承的軸向固定2．滾動軸承外圈的軸向固定（a）常用的滾動軸承外圈軸向固定方法適用場合簡圖②利用軸承蓋進(jìn)行固定轉(zhuǎn)速較高、軸向力較大的場合三、滾動軸承的組合設(shè)計（一）滾動軸承的軸向固定2．滾動軸承外圈的軸向固定（續(xù)表）（b）什么是游隙？其有什么作用？課堂互動三、滾動軸承的組合設(shè)計（二）滾動軸承的游隙調(diào)整有些軸承（如深溝球軸承、圓柱滾子軸承等）在制造裝配時，其游隙已經(jīng)按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值，預(yù)留在軸承內(nèi)部。有些軸承（如角接觸球軸承、圓錐滾子軸承等）在安裝時，需要進(jìn)行游隙的調(diào)整。三、滾動軸承的組合設(shè)計（二）滾動軸承的游隙調(diào)整調(diào)整游隙的方法很多，可以通過增加或減少軸承蓋和軸承座之間的墊片來調(diào)整軸承的游隙，如圖（a）所示；也可以利用螺釘和壓板來調(diào)整軸承的游隙，如圖（b）所示。游隙的調(diào)整（a）（b）三、滾動軸承的組合設(shè)計（三）滾動軸承的配合滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)零件，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制，軸承外圈與軸承座孔的配合采用基軸制。一般情況下，軸承內(nèi)圈隨軸一起轉(zhuǎn)動，外圈固定不動，為了防止軸承內(nèi)圈與軸之間發(fā)生相對運動，軸承內(nèi)圈與軸一般選用k6、m6、n6等較緊的配合；軸承外圈與軸承座孔一般選用H7、J6、J7等較松的配合。小貼士三、滾動軸承的組合設(shè)計基孔制是指規(guī)定孔的公差帶固定不變，通過選用不同的軸的公差帶而得到不同配合的一種制度?；S制是指規(guī)定軸的公差帶固定不變，通過選用不同的孔的公差帶而得到不同配合的一種制度。三、滾動軸承的組合設(shè)計（三）滾動軸承的配合此外，選擇配合時，應(yīng)考慮載荷的大小、方向和性質(zhì)，軸承的類型、尺寸和精度，工作溫度的高低及其他因素。例如，載荷較大時，應(yīng)采用過盈量較大的配合；轉(zhuǎn)速較高、振動劇烈時，應(yīng)采用較緊的配合；內(nèi)圈溫度高于軸的溫度時，應(yīng)采用較緊的配合，而外圈溫度高于軸承座孔的溫度時，應(yīng)采用較松的配合。常用的裝配方法①壓入法對于中小型軸承，可以用軟錘輕輕敲入，對于較大尺寸軸承，則應(yīng)采用壓力機壓入②溫差法對于尺寸較大且配合較緊的軸承，安裝阻力較大，根據(jù)熱脹冷縮原理，可將軸冷卻或軸承座孔加熱，形成適當(dāng)?shù)拈g隙后再進(jìn)行裝配三、滾動軸承的組合設(shè)計（四）滾動軸承的裝拆為避免在裝拆過程中損壞軸承和其他零件，在進(jìn)行組合設(shè)計時，應(yīng)考慮軸承的裝拆。常用的拆卸方法①敲擊法對于尺寸較小的軸承，可以用軟錘敲擊軸或軸承的內(nèi)圈進(jìn)行拆卸②推壓法對于尺寸較大的軸承，可以用壓力機進(jìn)行拆卸③拉出法利用拉拔器（或鉤爪器）進(jìn)行拆卸三、滾動軸承的組合設(shè)計（四）滾動軸承的裝拆（a）示意圖（b）拉拔器三、滾動軸承的組合設(shè)計（四）滾動軸承的裝拆為方便拆卸，軸肩和孔肩的高度應(yīng)滿足軸承的安裝尺寸。對于內(nèi)圈來說，軸肩的高度應(yīng)小于內(nèi)圈的外徑，并留出拆卸高度h1；對于外圈來說，應(yīng)留出拆卸高度h2或螺紋孔。若軸肩高度無法滿足要求，為方便拆卸，也可在軸上加工出溝槽，但這種做法對軸的強度削弱較大。

（a）留出拆卸高度h1

（b）留出拆卸高度h2（c）留出螺紋孔軸肩和孔肩的高度任務(wù)實施計算軸承的基本額定壽命如圖所示，一齒輪軸由一對30206軸承支承，支點間的跨距為200mm，齒輪位于兩支點的中央。已知齒輪模數(shù)mn=2.5mm

，齒數(shù)z1=17

，螺旋角β

=16.5o

，傳遞功率P=2.6kW，齒輪軸的轉(zhuǎn)速n=384r/min。試求軸承的基本額定壽命。任務(wù)實施圖已知條件實施流程（1）（2）（3）任務(wù)實施用圖解法設(shè)計凸輪輪廓曲線【實施流程】（1）根據(jù)已知條件，計算軸承的基本額定壽命，要求寫出具體的計算步驟?？砂凑找韵虏襟E進(jìn)行計算：①對齒輪進(jìn)行受力分析，計算齒輪嚙合點處的作用力②求軸承的支承反力，計算軸承兩端的徑向載荷③計算兩軸承的軸向力④計算兩軸承的當(dāng)量動載荷⑤計算軸承的基本額定壽命已知條件實施流程（1）（2）（3）任務(wù)實施用圖解法設(shè)計凸輪輪廓曲線【實施流程】（2）將計算過程記錄下來并提交給老師。（3）老師對學(xué)生提交的作業(yè)進(jìn)行點評。已知條件實施流程（1）（2）（3）課堂訓(xùn)練在學(xué)習(xí)完本節(jié)內(nèi)容之后，請你簡述滾動軸承的主要失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則，滾動軸承的工作能力計算和組合設(shè)計？課堂訓(xùn)練設(shè)計滾動軸承滾動軸承的主要失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則滾動軸承的工作能力計算滾動軸承的組合設(shè)計任務(wù)三了解滑動軸承任務(wù)引入通過學(xué)習(xí)滾動軸承的知識，小王了解到滾動軸承雖然應(yīng)用廣泛，但并非適用于所有場合。點擊跳過案例任務(wù)引入例如，要求高速和高精度的場合（如汽輪發(fā)電機、精密磨床等）、承受特重型載荷的場合（如推土機、水輪發(fā)電機、汽輪機等）、承受巨大的沖擊與振動載荷的場合（如軋鋼機等）、要求低速和低密度的場合（如農(nóng)業(yè)機械、建筑機械等）、在特殊條件（水、腐蝕介質(zhì)）下工作的場合（如艦船推進(jìn)器等）……這些場合不適合使用滾動軸承，而適合使用另一種軸承——滑動軸承。點擊跳過案例任務(wù)引入那么，滑動軸承有哪些類型？滑動軸承可由哪些材料制成？如何對滑動軸承進(jìn)行潤滑？點擊跳過案例任務(wù)引入學(xué)習(xí)本任務(wù)的相關(guān)知識后，請你幫助小王解開疑惑。點擊跳過案例滑動軸承與滾動軸承有哪些區(qū)別？課堂互動滑動軸承一、滑動軸承的類型（一）按承受載荷的方向分類滑動軸承按承受載荷的方向分類向心滑動軸承止推滑動軸承又稱徑向滑動軸承主要承受徑向載荷主要承受軸向載荷一、滑動軸承的類型（一）按承受載荷的方向分類向心滑動軸承整體式向心滑動軸承剖分式向心滑動軸承1．向心滑動軸承一、滑動軸承的類型（一）按承受載荷的方向分類1．向心滑動軸承整體式向心滑動軸承由軸承座和軸套組成，軸承座上部有油孔，軸套內(nèi)有油溝，分別用以加油和引油。1—軸承座；2—軸套；3—油溝；4—油孔整體式向心滑動軸承一、滑動軸承的類型（一）按承受載荷的方向分類1．向心滑動軸承整體式滑動軸承結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，但裝拆不方便，軸頸只能從軸向裝入或拆出，并且磨損后軸承的徑向間隙無法調(diào)整。整體式向心滑動軸承適用于低速、輕載或間歇工作的機器。1—軸承座；2—軸套；3—油溝；4—油孔整體式向心滑動軸承一、滑動軸承的類型（一）按承受載荷的方向分類1．向心滑動軸承剖分式向心滑動軸承由（如圖所示）等組成。為了定位對中，軸承座和軸承蓋接合面做成階梯形。1—軸承座；2—軸承蓋；3—軸瓦；4—螺栓剖分式向心滑動軸承一、滑動軸承的類型（一）按承受載荷的方向分類1．向心滑動軸承剖分式向心滑動軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝拆方便，并且當(dāng)軸瓦的工作面磨損后，可通過調(diào)整墊片來調(diào)整因磨損產(chǎn)生的徑向間隙。剖分式向心滑動軸承適用于高速、重載的機器。1—軸承座；2—軸承蓋；3—軸瓦；4—螺栓剖分式向心滑動軸承整體式向心滑動軸承和剖分式向心滑動軸承存在哪些異同？課堂互動小貼士一、滑動軸承的類型軸瓦分類方法名稱特性簡圖按構(gòu)造分類整體式軸瓦又稱軸套，需從軸端裝入和拆出，可修復(fù)性差，用于整體式軸承小貼士一、滑動軸承的類型軸瓦分類方法名稱特性簡圖按構(gòu)造分類剖分式軸瓦用于剖分式軸承，可直接從軸的中部裝入和拆出，可修復(fù)性好（續(xù)表）小貼士一、滑動軸承的類型軸瓦分類方法名稱特性簡圖按尺寸分類厚壁軸瓦具有足夠的強度和剛度，可降低對軸承座孔的加工精度要求——（續(xù)表）小貼士一、滑動軸承的類型軸瓦分類方法名稱特性簡圖按尺寸分類薄壁軸瓦可節(jié)省材料，但剛度不足，故對軸承座孔的加工精度要求較高——（續(xù)表）一、滑動軸承的類型（一）按承受載荷的方向分類2．止推滑動軸承止推滑動軸承組成軸承座軸頸常見的軸頸結(jié)構(gòu)特性簡圖實心式軸頸端面中部壓強比邊緣大，潤滑油不易進(jìn)入，潤滑條件差一、滑動軸承的類型（一）按承受載荷的方向分類2．止推滑動軸承常見的軸頸結(jié)構(gòu)特性簡圖空心式軸頸端面中空部分能存油，壓強比較均勻，承載能力比實心式軸頸有所提高（續(xù)表）一、滑動軸承的類型（一）按承受載荷的方向分類2．止推滑動軸承常見的軸頸結(jié)構(gòu)特性簡圖單環(huán)式軸頸利用環(huán)形面止推，結(jié)構(gòu)簡單，廣泛應(yīng)用于低速、輕載場合（續(xù)表）一、滑動軸承的類型（一）按承受載荷的方向分類2．止推滑動軸承常見的軸頸結(jié)構(gòu)特性簡圖多環(huán)式軸頸端面壓強較均勻，能承受較大的軸向載荷，但各環(huán)之間載荷分布不均勻（續(xù)表）小貼士一、滑動軸承的類型當(dāng)軸頸較長（寬徑比）或兩滑動軸承安裝同心度較難保證時，都會造成軸瓦端部局部接觸，使軸瓦局部磨損嚴(yán)重。自動調(diào)心式滑動軸承可解決這一問題。自動調(diào)心式滑動軸承的軸瓦外表面為球面，與軸承座孔的球面相接觸，能自動適應(yīng)軸在彎曲時產(chǎn)生的偏斜，而不至于出現(xiàn)邊緣接觸應(yīng)力較大的情況，可以減少局部磨損。自動調(diào)心式滑動軸承1—軸瓦；2—軸承蓋；3—軸承座一、滑動軸承的類型（二）按摩擦（潤滑）狀態(tài)分類滑動軸承按摩擦（潤滑）狀態(tài)分類液體摩擦軸承非液體摩擦軸承一、滑動軸承的類型（二）按摩擦（潤滑）狀態(tài)分類液體摩擦軸承又稱完全液體潤滑軸承，其軸頸與軸瓦的摩擦面間有充足的潤滑油，可將軸頸和軸瓦表面完全隔開，因而摩擦系數(shù)很小，一般f=0.001~0.008。由于始終能保持穩(wěn)定的液體潤滑狀態(tài)，因此液體摩擦軸承適用于高速、高精度、重載場合。1．液體摩擦軸承一、滑動軸承的類型（二）按摩擦（潤滑）狀態(tài)分類非液體摩擦軸承又稱不完全液體潤滑軸承，其潤滑主要依靠吸附于軸和軸承座孔表面的極薄油膜。由于油膜極薄，不能完全將兩摩擦面隔開，有一部分摩擦面會直接接觸，因而摩擦系數(shù)比較大，一般f=0.05~0.5

。若潤滑油完全流失，則會出現(xiàn)干摩擦，劇烈的摩擦、磨損有可能造成膠合破壞，致使軸承失效。2．非液體摩擦軸承二、滑動軸承的材料軸承工作時存在的問題摩擦潤滑散熱……方面軸承材料應(yīng)具有摩擦系數(shù)小耐磨性好抗腐蝕和抗膠合能力強導(dǎo)熱性好熱膨脹系數(shù)小……性能二、滑動軸承的材料常用的軸承材料軸承合金銅合金金屬粉末耐磨鑄鐵或灰鑄鐵非金屬材料……二、滑動軸承的材料（一）軸承合金軸承合金（巴氏合金或白合金）的分類特性錫基軸承合金減摩性、塑性和導(dǎo)熱性均較好，熱膨脹系數(shù)小，但疲勞強度較低鉛基軸承合金成本較低，親油性和自潤滑性好，但機械強度和耐磨性較差二、滑動軸承的材料（一）軸承合金軸承合金（巴氏合金或白合金）的分類特性軸承合金強度較低，不宜單獨制作軸瓦，通常黏附在銅、鋼或鑄鐵軸瓦上作為軸承襯用于重載和中、高速場合如常用于大型船用柴油機、渦輪機、交流發(fā)電機及其他大型旋轉(zhuǎn)（續(xù)表）二、滑動軸承的材料（二）銅合金銅合金具有較高的強度、較好的減摩性和耐磨性，軸承中常用的銅合金為青銅，又稱軸承青銅。常用的軸承青銅錫青銅鉛青銅鋁青銅二、滑動軸承的材料（二）銅合金與軸承合金相比，錫青銅硬度高但磨合性和嵌入性較差，適用于中速、重載場合；鉛青銅抗黏附能力強，適用于高速、重載場合；鋁青銅的強度、硬度較高，但抗黏附能力較差，適用于低速、重載場合。軸承合金與銅合金有什么區(qū)別？課堂互動二、滑動軸承的材料（三）金屬粉末軸承也可由某些金屬粉末經(jīng)過壓制、燒結(jié)工藝制備而成。這種軸承具有多孔性組織，并且孔隙內(nèi)可以儲存潤滑油，通常稱為含油軸承。二、滑動軸承的材料（三）金屬粉末工作時，由于軸頸轉(zhuǎn)動的抽吸作用及軸承發(fā)熱時潤滑油的膨脹作用，潤滑油便進(jìn)入摩擦表面間起潤滑作用；不工作時，因毛細(xì)管作用，潤滑油被吸回軸承內(nèi)部。含油軸承加一次潤滑油可以使用較長時間，故常用于加油不方便的場合。二、滑動軸承的材料（四）耐磨鑄鐵或灰鑄鐵由于石墨是一種固體潤滑劑，因此鑄鐵中的片狀或球狀石墨在一定程度上可以起到一定的潤滑作用。在不重要或低速、輕載軸承中，也常采用耐磨鑄鐵或灰鑄鐵作為軸承材料。二、滑動軸承的材料（五）非金屬材料橡膠、塑料等非金屬材料也可用來作為軸承材料。橡膠軸承具有較大的彈性，能減緩振動使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可以用水潤滑，常用于潛水泵、砂石清洗機等有泥沙的場合。二、滑動軸承的材料（五）非金屬材料塑料軸承具有摩擦系數(shù)小，可塑性、跑合性良好，耐磨性、耐腐蝕性好，可以用水、油潤