1、軸 承 軸承支承軸及軸上零件，保證軸的旋轉(zhuǎn)精度。根據(jù)軸承工作的摩擦性質(zhì)，可分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承?；瑒?dòng)軸承具有工作平穩(wěn)、無(wú)噪音、徑向尺寸小、耐沖擊和承載能力大等優(yōu)點(diǎn)。而滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)零件，成批量生產(chǎn)成本低，安裝方便，廣泛應(yīng)用。對(duì)于初學(xué)者來(lái)講，滾動(dòng)軸承的類(lèi)型選擇；壽命計(jì)算；組合設(shè)計(jì)是比較難掌握。因此，滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算和組合設(shè)計(jì)是本章討論的重點(diǎn)。111 滑動(dòng)軸承概述一、滑動(dòng)軸承的類(lèi)型 滑動(dòng)軸承按其承受載荷的方向分為：（1）徑向滑動(dòng)軸承，它主要承受徑向載荷。（2）止推滑動(dòng)軸承，它只承受軸向載荷。 滑動(dòng)軸承按摩擦（潤(rùn)滑）狀態(tài)可分為液體摩擦（潤(rùn)滑）軸承和非液體摩擦（潤(rùn)滑）軸承。（1）液體摩擦軸承（完全

2、液體潤(rùn)滑軸承） 液體摩擦軸承的原理是在軸頸與軸瓦的摩擦面間有充足的潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油的厚度較大，將軸頸和軸瓦表面完全隔開(kāi)。因而摩擦系數(shù)很小，一般摩擦系數(shù)=0.0010.008。由于始終能保持穩(wěn)定的液體潤(rùn)滑狀態(tài)。這種軸承適用于高速、高精度和重載等場(chǎng)合。（2）非液體摩擦軸承（不完全液體潤(rùn)滑軸承）非液體摩擦軸承依靠吸附于軸和軸承孔表面的極薄油膜，單不能完全將兩摩擦表面隔開(kāi)，有一部分表面直接接觸。因而摩擦系數(shù)大，=0.050.5。如果潤(rùn)滑油完全流失，將會(huì)出現(xiàn)干摩擦。劇烈摩擦、磨損，甚至發(fā)生膠合破壞。二、滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）承載能力高；（2）工作平穩(wěn)可靠、噪聲低；（3）徑向尺寸??；（4）精度高；（5）

3、流體潤(rùn)滑時(shí)，摩擦、磨損較??；（6）油膜有一定的吸振能力缺點(diǎn)：（1）非流體摩擦滑動(dòng)軸承、摩擦較大，磨損嚴(yán)重。（2）流體摩擦滑動(dòng)軸承在起動(dòng)、行車(chē)、載荷、轉(zhuǎn)速比較大的情況下難于實(shí)現(xiàn)流體摩擦；（3）流體摩擦、滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)費(fèi)用較高。112 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)和材料一、徑向滑動(dòng)軸承1整體式滑動(dòng)軸承整體式滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)如圖所示，由軸承座1和軸承襯套2組成，軸承座上部有油孔，整體襯套內(nèi)有油溝，分別用以加油和引油，進(jìn)行潤(rùn)滑。這種軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，但軸的裝拆不方便，磨損后軸承的徑向間隙無(wú)法調(diào)整。使用于輕載低速或間歇工作的場(chǎng)合。2 對(duì)開(kāi)式滑動(dòng)軸承對(duì)開(kāi)式滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)如圖所示，由軸承座、軸承蓋、對(duì)開(kāi)式軸瓦、

4、雙頭螺柱和墊片組成。軸承座和軸承蓋接合面作成階梯形，為了定位對(duì)中。此處放有墊片，以便磨損后調(diào)整軸承的徑向間隙。故裝拆方便，廣泛應(yīng)用。3 自動(dòng)調(diào)心軸承結(jié)構(gòu)如圖所示，其軸瓦外表面作成球面形狀，與軸承支座孔的球狀內(nèi)表面相接觸，能自動(dòng)適應(yīng)軸在彎曲時(shí)產(chǎn)生的偏斜，可以減少局部磨損。適用于軸承支座間跨距較大或軸頸較長(zhǎng)的場(chǎng)合。二、止推滑動(dòng)軸承止推滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)如圖所示，可分為三種形式：實(shí)心止推滑動(dòng)軸承，軸頸端面的中部壓強(qiáng)比邊緣的大，潤(rùn)滑油不易進(jìn)人，潤(rùn)滑條件差?？招闹雇苹瑒?dòng)軸承，軸頸端面的中空部分能存油，壓強(qiáng)也比較均勻，承載能力不大。多環(huán)止推滑動(dòng)軸承，壓強(qiáng)較均勻，能承受較大載荷。但各環(huán)承載不等，環(huán)數(shù)不能太多。三、

5、軸承材料滑動(dòng)軸承的主要失效形式：磨損和膠合、疲勞破壞等1. 所以對(duì)軸承材料的要求：主要就是考慮軸承的這些失效形式，對(duì)軸承材料的要求如下，(1)足夠的抗拉強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和沖擊能力；(2)良好的減摩性、耐磨性和抗膠合性；(3)良好的順應(yīng)性，嵌入性和磨合性；(4)良好的耐腐蝕性、熱化學(xué)性能（傳熱性和熱膨脹性）和調(diào)滑性（對(duì)油的吸附能力）(5)良好的塑性。具有適應(yīng)軸彎曲變形和其他幾何誤差的能力。(6)良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性等。軸瓦可以由一種材料制成，也可以在軸瓦內(nèi)表面澆鑄一層金屬襯。即軸承襯。2、常用材料： （1）鑄鐵：灰鐵；球鐵- 性能較好，適于輕載、低速，不受沖擊的場(chǎng)合。（2）軸承合金由錫（Sn）、銅

6、（Pb）、銻（Sb）、銅（Cu）等組成。（3）銅合金錫青銅、鉛青銅、鋁青銅（4）鋁基合金：可做成單金屬軸瓦，也可做成雙金屬軸瓦的軸承襯，用鋼作襯背。（5）多孔質(zhì)金屬材料（粉末冶金）含油軸承（6）精末冶金： 銅基粉末冶金減摩、抗膠合性好 鐵基粉末冶金耐磨性好，強(qiáng)度高 常用軸瓦材料及性能見(jiàn)教材表11-1。四、軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦的結(jié)構(gòu)如圖所示，分為整體式和對(duì)開(kāi)式兩種結(jié)構(gòu)。對(duì)開(kāi)式軸瓦有承載區(qū)和非承載區(qū)，一般載荷向下，故上瓦為非承載區(qū)，下瓦為承載區(qū)。潤(rùn)滑油應(yīng)由非承載區(qū)進(jìn)人。故上瓦頂部開(kāi)有進(jìn)油孔。在軸瓦內(nèi)表面，以進(jìn)油口為對(duì)稱位置，沿軸向、周向或斜向開(kāi)有油溝，油經(jīng)油溝分布到各個(gè)軸頸。油溝離軸瓦兩端面應(yīng)有段距離，不

7、能開(kāi)通，以減少端部泄油。為了使軸承襯與軸瓦結(jié)合牢固，可在軸瓦內(nèi)表面開(kāi)設(shè)一些溝槽。113 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承工作時(shí)需要有良好的潤(rùn)滑，對(duì)減少摩擦，提高效率；減少磨損，延長(zhǎng)壽命；冷卻和散熱以及保證軸承正常工作十分重要。一、 潤(rùn)滑劑1. 潤(rùn)滑油對(duì)流體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承（按程度選潤(rùn)滑油），粘度是選擇潤(rùn)滑油最重要的參考指標(biāo)，選擇粘度時(shí)，應(yīng)考慮如下基本原則：（1）在壓力大、溫度高、載荷沖擊變動(dòng)大時(shí)應(yīng)選用粘度大的潤(rùn)滑油（2）滑動(dòng)速度高時(shí)，容易形成油膜（轉(zhuǎn)速高時(shí)），為減少摩擦應(yīng)選用粘度較低的潤(rùn)滑油（3）加工粗糙或未經(jīng)跑合的表面，應(yīng)選用粘度較高的潤(rùn)滑油.參考教材表11-22潤(rùn)滑脂特點(diǎn)：稠度大，不易流失，承載能力但穩(wěn)

8、定性差，摩擦功耗大，流動(dòng)性差，無(wú)冷卻效果適于低速重載且溫度變化不大處，難于連續(xù)供油時(shí)選擇原則：1） 輕載高速時(shí)選針入度大的潤(rùn)滑脂，反之選針入度小的潤(rùn)滑脂2） 所用潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)應(yīng)比軸承的工作溫度高約2030。如：高點(diǎn)溫度較高的鈣基或復(fù)合鈣基3） 在有水淋或潮濕的環(huán)境下應(yīng)選擇防水性強(qiáng)的潤(rùn)滑脂鋁基、潤(rùn)滑脂、鈣3、固體潤(rùn)滑劑軸承在高溫，低速、重載情況下工作，不宜采用潤(rùn)滑油或脂時(shí)可采用固體潤(rùn)滑劑在摩擦表面形成固體膜，常用：石墨、聚四氟乙烯、二硫化鉬、二硫化鎢等。使用方法：（1）調(diào)配到油或脂中使用；（2）涂敷或燒潔到摩擦表面；（3）滲入軸瓦材料或成型鑲嵌在軸承中使用。二、潤(rùn)滑方式滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式，可按下

9、式計(jì)算求得k值后選擇： 式中：p為軸頸的平均壓強(qiáng)，Mpa; v為軸頸的圓周速度m/s.當(dāng)k2時(shí)，選擇潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，用旋蓋式油杯注入潤(rùn)滑脂。當(dāng)k216時(shí)，（1）油壺或油槍定期向潤(rùn)滑孔和杯內(nèi)注油，圖11-9，壓注式油杯，圖11-10，旋套式油杯，針閥式油杯，圖11-11，利用繩芯的毛吸管作用吸油滴到軸頸上圖12-12。當(dāng)k1632時(shí)，油環(huán)潤(rùn)滑，油環(huán)下端浸到油里圖11-13，飛濺潤(rùn)滑，利用下端浸在油池中的轉(zhuǎn)動(dòng)件將潤(rùn)滑油濺成油來(lái)潤(rùn)滑。當(dāng)k32壓力循環(huán)潤(rùn)滑用油泵進(jìn)行連續(xù)壓力供油，潤(rùn)滑、冷卻，效果較好，適于重載、高速或交變載荷作用。114 不完全液體潤(rùn)滑軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算大多數(shù)軸承實(shí)際處在混合潤(rùn)滑狀態(tài)（邊界潤(rùn)滑

10、與液體潤(rùn)滑同時(shí)存在的狀態(tài)），其可靠工作的條件是：維持邊界油膜不受破壞，以減少發(fā)熱和磨損（計(jì)算準(zhǔn)則），并根據(jù)邊界膜的機(jī)械強(qiáng)度和破裂溫度來(lái)決定軸承的工作能力。但影響邊界膜的因素很復(fù)雜，采用簡(jiǎn)化的條件性計(jì)算。一、徑向滑動(dòng)軸承通常已知條件是軸頸直徑d。轉(zhuǎn)速n和徑向載荷FR。根據(jù)這些條件，選擇軸承的結(jié)構(gòu)型式、確定軸承的寬度B，并進(jìn)行校核計(jì)算；對(duì)于不完全液體潤(rùn)滑軸承，常取寬度B=（0.81.5）d。由于滑動(dòng)軸承的主要失效形式為磨損和膠合，故設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。1、限制平均壓強(qiáng)P目的：避免在載荷作用下潤(rùn)滑油被完全擠出，而導(dǎo)致軸承過(guò)度磨損 Mpa p許用壓強(qiáng)Mpa, 表11-1， d、B軸頸直徑和寬度（mm

11、）FR為徑向載荷（N）。2、限制軸承的pv值為了反映單位面積上的摩擦功耗與發(fā)熱，pv越高，軸承溫升越高，容易引起邊界膜的破裂目的，限制pv是控制軸承溫升，避免邊界膜的破裂。 Mpa. m/s 式中，n軸頸轉(zhuǎn)速，r/min；v軸頸圓周線速度m/s p.v軸承材料許用pv值，表11-1。3、限制滑動(dòng)速度v目的：當(dāng)p較小時(shí)，避免由于v過(guò)高而引起軸瓦加速磨損。 m/sv軸承材料的許用v值，見(jiàn)表11-1，表11-2二、 止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算與徑向滑動(dòng)軸承類(lèi)似如圖教材11-16所示，實(shí)心端面由于跑合時(shí)中心與邊緣磨損不均勻，愈近邊緣部分磨損愈快，空心軸頸和環(huán)狀軸頸可以克服此缺點(diǎn)。載荷很大時(shí)可

12、以采用多環(huán)軸頸。1校核壓強(qiáng)p MpaFa軸向載荷（N）；d1，d2止推環(huán)內(nèi)、外直徑mm； P許用比壓Mpa。表11-4。2、限制軸承的pvm值 Mpa.m/s式中：dm=(d1+d2)/2止推環(huán)平均直徑，mmvm止推環(huán)平均直徑處的圓周速度，m/spvp、vm的許用值，多環(huán)軸承，考慮受力不均，表11-4。例題111（略）115 液體潤(rùn)滑軸承簡(jiǎn)介根據(jù)潤(rùn)滑油膜形成原理，可分為液體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承和液體靜壓潤(rùn)滑軸承。體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承由于軸頸與軸瓦之間存在著一彎曲的楔形間隙，所加的潤(rùn)滑油填滿了間隙。軸靜止不動(dòng)，軸上的載荷使軸頸與軸瓦在下部直接接觸。當(dāng)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸頸沿軸瓦內(nèi)右壁向上滾動(dòng)，并擠壓潤(rùn)滑油進(jìn)入楔

13、形間隙。由于潤(rùn)滑油是從間隙大的空間向間隙小的空間擠壓，隨著轉(zhuǎn)速增加形成很大擠壓力。足以把軸抬起，形成很厚的壓力油膜。當(dāng)油膜的厚度大于兩接觸表面不平度之和時(shí)，軸頸與軸瓦之間的接觸完全被油膜隔開(kāi)。摩擦力迅速下降，在合力作用下，軸頸便向左下方漂移。油膜壓力與外載荷保持平衡，軸頸便在穩(wěn)定的位置上正常旋轉(zhuǎn)。一、 體靜壓潤(rùn)滑軸承 液體靜壓潤(rùn)滑軸承的軸瓦內(nèi)表面上有四個(gè)對(duì)稱的油腔，使用一臺(tái)油泵，經(jīng)過(guò)四個(gè)節(jié)流器分別調(diào)整油的壓力，使得四個(gè)油腔的壓力相等。當(dāng)軸上無(wú)載荷時(shí)，油泵使四個(gè)油腔的出口處的流量相等，管道內(nèi)的壓力相等，使軸頸與軸瓦同心。當(dāng)軸受載后，軸頸向下移動(dòng)，油泵使上油腔出口處的流量減小，下油腔出口處的流量增

14、大，形成一定的壓力差。該壓力差與載荷保持平衡，軸頸懸浮在軸瓦內(nèi)。使軸承實(shí)現(xiàn)液體摩擦。適用范圍廣，供油裝置復(fù)雜。116 滾動(dòng)軸承的構(gòu)造、類(lèi)型及特點(diǎn)一、滾動(dòng)軸承的構(gòu)造滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈1、外圈2、滾動(dòng)體3和保持架4組成。內(nèi)圈裝在軸徑上，與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。外圈裝在機(jī)座的軸承孔內(nèi)，一般不轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)外圈上設(shè)置有滾道，當(dāng)內(nèi)外圈之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體沿著滾道滾動(dòng)。保持架使?jié)L動(dòng)體均勻分布在滾道上，減少滾動(dòng)體之間的碰撞和磨損。滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小、啟動(dòng)靈敏、效率高、旋轉(zhuǎn)精度高和潤(rùn)滑簡(jiǎn)便。廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器中。滾動(dòng)軸承為標(biāo)準(zhǔn)零件，由軸承廠批量生產(chǎn)，使用者可以根據(jù)需要直接選用。常見(jiàn)的滾動(dòng)體有短圓柱形、長(zhǎng)圓柱形、螺旋滾子

15、、圓錐滾子、鼓形滾子、滾針六種形狀。二、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型及特點(diǎn)1. 按所能承受載荷的方向或公稱接觸角分為： （1） 向心軸承徑向接觸軸承：公稱接觸角=0，主要承受徑向載荷，可承受較小的軸向載荷。向心角接觸軸承：公稱接觸角=045，同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷。 （2） 推力軸承推力角接觸軸承：公稱接觸角=4590，主要承受軸向載荷，可承受較小的軸向載荷。軸向接觸軸承：公稱接觸角=90，只能承受軸向載荷。 2、按滾動(dòng)體及其他分球軸承和滾子軸承；調(diào)心軸承和非調(diào)心軸承；單列軸承和雙列軸承 幾個(gè)常用滾動(dòng)軸承的部分類(lèi)型、代號(hào)及特性如下：其他可查教材表115。 三、滾動(dòng)軸承的材料內(nèi)、外圈、滾動(dòng)體；GCr15、

16、GCr15-SiMn等軸承鋼，熱處理后硬度：HRC6065保持架：低碳鋼、銅合金或塑料、聚四氟乙烯四、滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)力矩??；運(yùn)轉(zhuǎn)精度高；軸向尺寸??；某些軸能同時(shí)承受Fr和Fa，使機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊；潤(rùn)滑方便、簡(jiǎn)單、易于密封和維護(hù)；互換性好。缺點(diǎn)：承受沖擊載荷能力差；高速時(shí)噪音、振動(dòng)較大；高速重載壽命較低；徑向尺寸較大。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于中速、中載和一般工作條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備。117 滾動(dòng)軸承的代號(hào)及類(lèi)型選擇一、滾動(dòng)軸承的代號(hào)滾動(dòng)軸承的類(lèi)型和尺才繁多，為了生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和使用，對(duì)滾動(dòng)軸承的類(lèi)型、類(lèi)別、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度和技術(shù)要求等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用代號(hào)來(lái)表示的方法。滾動(dòng)軸承的端面上通常印有該軸承的代號(hào)

17、。滾動(dòng)軸承的代號(hào)由數(shù)字和漢字拼音字母組成分為三部分組成，代號(hào)表示其類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和內(nèi)徑等。按照GB/T272-93規(guī)定，滾動(dòng)軸承代號(hào)由前置代號(hào)、基本代號(hào)和后置代號(hào)組成。其含義如下：（見(jiàn)表116）表116滾動(dòng)軸承代號(hào)的構(gòu)成表前置代號(hào)基本代號(hào)后置代號(hào)軸承分部件代號(hào)一二三四五內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)密封與防塵結(jié)構(gòu)代號(hào)保持架及其材料代號(hào)特殊軸承材料代號(hào)公差等級(jí)代號(hào)游隙代號(hào)其他代號(hào)類(lèi)型代號(hào)尺寸系列代號(hào)內(nèi)徑代號(hào)寬度系列代號(hào)直徑系列代號(hào)1、基本代號(hào)基本代號(hào)由基本類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和尺寸、內(nèi)徑代號(hào)組成，是軸承代號(hào)的基礎(chǔ)。由以下三部分內(nèi)容構(gòu)成：（1） 類(lèi)型代號(hào)代號(hào)用數(shù)字或字母表示（尺寸系列代號(hào)如有省略，則為第4位，）：用字母表示時(shí)，則

18、類(lèi)型代號(hào)與右邊的數(shù)字之間空半個(gè)漢字寬度。軸承的類(lèi)型表 代號(hào)軸承類(lèi)型代號(hào)軸承類(lèi)型0雙列角接觸球軸承6深溝球軸承1調(diào)心球軸承7角接觸球軸承2調(diào)心滾子軸承8推力圓柱滾子軸承3圓錐滾子軸承NNN圓柱滾子軸承4雙列深溝球軸承 表示雙列或多列5推力球軸承NA滾針軸承（2）尺寸系列代號(hào) 表示軸承在結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑相同的條件下具有不同的外徑和寬度。包括寬度系列代號(hào)和直徑系列代號(hào)；寬度系列表示軸承的內(nèi)徑、外徑相同，寬度不同的系列，常用代號(hào)有0(窄)、1（正常）、2（寬）3，4，5，6（特寬）等。直徑系列表示同一內(nèi)徑不同的外徑系列。常用代號(hào)有0(特輕)、2（輕）3（中），4（重）等。（3） 公稱內(nèi)徑代號(hào) d=10, 1

19、2, 15, 17mm時(shí)代號(hào)00 01 02 03表示 內(nèi)徑d=20480mm，且為5的倍數(shù)時(shí)代號(hào)=d/5或d=代號(hào)5(mm) d500mm，及d=22，28，32mm時(shí)代號(hào)： /內(nèi)徑尺寸（mm）表示2、前置代號(hào)（表示軸承的分部件，用字母表示）L可分離軸承的可分離內(nèi)圈或外圈如LN207K軸承的滾動(dòng)體與保持架組件K81107R不帶可分離內(nèi)圈或外圈的軸承，如RNU207NU表示內(nèi)圈無(wú)檔邊的圓柱滾子軸承WS、GS分別為推力圓柱滾子軸承的軸圈和座圈，如WS81107、GS81107。3、后置代號(hào)（反映軸承的結(jié)構(gòu)、公差、游隙及材料的特殊要求等，共8組代號(hào)）（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)反映同一類(lèi)軸承的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)如

20、：C、AC、B（2）密封、防塵與外部形狀變化代號(hào) RS、RZ、Z、FS、R、N、NR等。（3）軸承的公差等級(jí) 精度高 低 公差等級(jí) 2 4 5 6 6X 0（4）軸承的徑向游隙 代號(hào)為： /C1、/C2、 /C3、/C4、/C5（5）保持架代號(hào)，代號(hào)為：J鋼板沖壓、Q青銅實(shí)體、M黃銅實(shí)體、N工程塑料。舉例說(shuō)明 7208AC 二、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型選擇1、 按載荷的大小、方向和性質(zhì)（1）載荷大小 載荷較大使用滾子軸承，載荷中等以下使用球軸承。例如：深溝球軸承即可承受徑向載荷又可承受一定軸向載荷，極限轉(zhuǎn)速較高。圓柱滾子軸承可承受較大的沖擊載荷，極限轉(zhuǎn)速不高，不能承受軸向載荷。（2）載荷方向 主要承受徑

21、向載荷使用深溝球軸承、圓柱滾子軸承和滾針軸承，受純軸向載荷使用推力軸承，同時(shí)承受徑向和軸向載荷使用角接觸軸承或圓錐滾子軸承。當(dāng)軸向載荷比徑向載荷大很多使用推力軸承和深溝球軸承的組合結(jié)構(gòu)。（3）載荷性質(zhì) 承受沖擊載荷使用滾子軸承。因?yàn)闈L子軸承是線接觸，承載能力大，抗沖擊和振動(dòng)。2、 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速較高，旋轉(zhuǎn)精度較高，使用球軸承。否則使用滾子軸承。3、 調(diào)心性能 跨距較大或難以保證兩軸承孔的同軸度的軸及多支點(diǎn)軸，使用調(diào)心軸承。但調(diào)心軸承需成對(duì)使用，否則將失去調(diào)心作用。軸承外圈滾道做成球面。所以內(nèi)、外圈可以繞幾何轉(zhuǎn)動(dòng)。偏轉(zhuǎn)后內(nèi)、外圈軸心線間的夾角，稱為傾斜角。傾斜角的大小標(biāo)志軸承自動(dòng)調(diào)整軸承傾斜的能力，

22、是軸承的性能參數(shù)，故稱為調(diào)心軸承。4、 裝調(diào)性能 圓錐滾子軸承和圓柱滾子軸承的內(nèi)外圈可分離，便于裝拆。5、 經(jīng)濟(jì)性 在滿足使用要求的情況下優(yōu)先使用球軸承、精度低和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易的軸承，其價(jià)格低廉。118 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算一、滾動(dòng)軸承的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則滾動(dòng)軸承的失效形式：1. 疲勞點(diǎn)蝕 軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，承受徑向載荷Fr，外圈固定。當(dāng)內(nèi)圈隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體滾動(dòng)，內(nèi)、外圈與滾動(dòng)體的接觸點(diǎn)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(dòng)循環(huán)變化。滾動(dòng)體在上面位置時(shí)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。所以軸承元件受到脈動(dòng)循環(huán)的接觸應(yīng)力。這種周期性變化的應(yīng)力，促使疲勞裂紋的產(chǎn)生，并逐漸擴(kuò)展到

23、表面，從而形成疲勞點(diǎn)蝕，使軸承旋轉(zhuǎn)精度下降，產(chǎn)生噪聲、沖擊和振動(dòng)。2. 塑性變形 當(dāng)滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)速很低或只作間歇擺動(dòng)時(shí)，一般不會(huì)產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕。但若承受很大的靜載荷或沖擊載荷時(shí)，軸承各元件接觸處的局部應(yīng)力可能超過(guò)材料的屈服極限，從而產(chǎn)生永久變形。過(guò)大的永久變形會(huì)使軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪音，致使?jié)L動(dòng)軸承不能正常工作。此外，由于使用維護(hù)和保養(yǎng)不當(dāng)或密封、潤(rùn)滑不良等因素，也能導(dǎo)致軸承早期磨損、膠合、內(nèi)外圈和保持架破損等不正常失效。二、基本額定壽命和基本額定動(dòng)載荷（1）軸承的壽命單個(gè)軸承，其中一個(gè)套圈或滾動(dòng)體材料首次出現(xiàn)疲勞擴(kuò)展之前，一個(gè)套圈相對(duì)于另一套圈的轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)稱為軸承的壽命。（2）軸承壽命

24、分布曲線由于制造精度、材料的均質(zhì)程度等的差異，即使是同樣的材料、同樣的尺寸以及同一批生產(chǎn)出來(lái)的軸承，在完全相同的條件下工作，它們的壽命也會(huì)極不相同。（3）軸承的基本額定壽命按一組軸承中10%的軸承發(fā)生點(diǎn)蝕破壞，而90%的軸承不發(fā)生點(diǎn)蝕破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)（以106為單位）或工作小時(shí)數(shù)作為軸承的壽命，并把這個(gè)壽命叫做基本額定壽命，以L10表示。對(duì)單個(gè)軸承而言，基本額定壽命意味著有90的可能性達(dá)到或超過(guò)該壽命。滾動(dòng)軸承的基本額定壽命通常簡(jiǎn)稱為壽命，以下如無(wú)特別聲明，滾動(dòng)軸承的壽命均指額定壽命。（4）滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷軸承的壽命與所受載荷的大小有關(guān)，工作載荷越大，引起的接觸應(yīng)力也就越大，因而，在發(fā)生點(diǎn)

25、蝕破壞前所能經(jīng)受的應(yīng)力變化次數(shù)也就越少，也就是說(shuō)，軸承的壽命越短。所謂軸承的基本額定動(dòng)載荷，就是使軸承的基本額定壽命恰好為106轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的載荷值，用字母C表示。對(duì)于向心軸承，指的是純徑向載荷，并稱為徑向基本額定動(dòng)載荷，常用Cr表示；對(duì)于推力軸承，指的是純軸向載荷，并稱為軸向基本額定動(dòng)載荷，常用Ca表示；對(duì)于角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，指的是套圈間產(chǎn)生純徑向位移的載荷的徑向分量。不同型號(hào)的軸承有不同的基本額定動(dòng)載荷值，它表征了不同型號(hào)軸承的承載特性。在軸承樣本中對(duì)每個(gè)型號(hào)的軸承都給出了它的基本額定動(dòng)載荷值，需要時(shí)可從軸承樣本中查取。三、當(dāng)量動(dòng)載荷在實(shí)際應(yīng)用的情況下，一般滾動(dòng)軸承受徑向載

26、荷Fr和軸向載荷FA同時(shí)作用。因此，在進(jìn)行軸承壽命計(jì)算時(shí)，必須把實(shí)際載荷轉(zhuǎn)換為與確定基本額定動(dòng)載荷的載荷條件相一致的當(dāng)量動(dòng)載荷，用字母P表示。當(dāng)量動(dòng)載荷P的計(jì)算公式為：P=fP(XFR+YFA)式中：Fr為徑向載荷；FA為軸向載荷；fP為考慮振動(dòng)、沖擊等工作引入的載荷系數(shù)；查表119。X徑向系數(shù)； Y軸向系數(shù)；其值見(jiàn)表118所示。表中e為軸向載荷影響系數(shù)。FA/FRe, X=1,Y=0;說(shuō)明FA的影響可不計(jì)，F(xiàn)A/FRe，軸向力較大，P中必須考慮FA的影響。四、壽命計(jì)算公式載荷與壽命的關(guān)系曲線方程為： =常數(shù)壽命指數(shù) = 3球軸承 10/3滾子軸承根據(jù)定義： ，P=C（軸承所能承受的載荷為基本

27、額定功載荷） （106r） 用給定轉(zhuǎn)速n(r/min) 下的工作小時(shí)數(shù)Lh來(lái)表示軸承的基本額定壽命，當(dāng)軸承溫度高于1200時(shí)C將降低，因此引入ft（表1110）溫度系數(shù)加以修正；則有：軸承預(yù)期壽命的推薦值見(jiàn)表1111.五、角接觸軸承的軸向載荷計(jì)算角接觸球軸承和圓錐軸承由于結(jié)構(gòu)上存在接觸角，承受徑向載荷時(shí)，要產(chǎn)生軸向反力，如圖11-24所示。圖中F?Ri是作用于第i個(gè)滾動(dòng)體的反力，F(xiàn)?Ri可以分解為徑向分力FRi和軸向分力FSi，所有滾動(dòng)體軸向分力的總和FS稱為軸承的內(nèi)部軸向力。1. 內(nèi)部軸向力FS按表1112公式確定。2. 軸向載荷FA的計(jì)算分析角接觸軸承的軸向載荷FA ,即要考慮軸承內(nèi)部軸向

28、力FS，也要考慮軸上傳動(dòng)零件作用于軸上的軸向力（如斜齒輪等Fa）。FR1和FR2為軸承支座約束力。FR1和FR2的位置由軸承手冊(cè)查得。是由FR1和FR2產(chǎn)生的相應(yīng)軸向力為：FS1和FS2。將軸承內(nèi)圈和軸視為一體，有下列兩種情況：（1）。當(dāng)Fs1 +Fa Fs2時(shí)：軸有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，使軸承2被“壓緊”，軸承1被“放松”，壓緊的軸承2外圈通過(guò)滾動(dòng)體將對(duì)內(nèi)圈和軸產(chǎn)生一個(gè)阻止其左移的平衡力FS/2。由此可知軸承2的軸向載荷FA2為：FA2=FS1Fa軸承1的軸向載荷FA1為：FA1= FS1壓緊端=除本身的內(nèi)部軸向力外其余軸向力之和 放松端=本身的內(nèi)部軸向力(2) 若Fs1 +Fa Fs2時(shí)軸有向左

29、移動(dòng)的趨勢(shì)，使軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松”，壓緊的軸承1外圈通過(guò)滾動(dòng)體將對(duì)內(nèi)圈和軸產(chǎn)生一個(gè)阻止其左移的平衡力FS/1?？芍S承2的軸向載荷FA2為：FA2=FS2軸承1的軸向載荷FA1為：FA1= FS2Fa結(jié)論：實(shí)際軸向力FA的計(jì)算方法(1) 分析軸上內(nèi)部軸向力FS和外加軸向載荷Fa，判定被“壓緊”和“放松”的軸承。(2)“壓緊”端軸承的軸向力FA等于除本身內(nèi)部軸向力外，軸上其他所有軸向力代數(shù)和。(3)“放松”端軸承的軸向力FA等于本身的內(nèi)部軸向力。例題112教材（略）六、滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算對(duì)于不轉(zhuǎn)動(dòng)、低速旋轉(zhuǎn)或緩慢擺動(dòng)的軸承，由于主要失效形式為塑性變形，應(yīng)按靜載荷對(duì)軸承進(jìn)行計(jì)算。滾

30、動(dòng)軸承的基本額定靜載荷：在承受載荷最大的滾動(dòng)體與滾道接觸處，產(chǎn)生的總塑性變形量為滾動(dòng)體直徑的萬(wàn)分之一倍時(shí)的接觸應(yīng)力所引起的載荷。用C0表示，向心軸承徑向基本額定動(dòng)載荷C0r，推力軸承軸向基本額定動(dòng)載荷C0a。其值可查機(jī)械手冊(cè)。軸承靜強(qiáng)度的計(jì)算公式：C0S0P0式中： P0當(dāng)量靜載荷，S0靜強(qiáng)度安全系數(shù)其值查表1114當(dāng)量靜載荷P0計(jì)算：對(duì)于=0的向心滾子軸承：P0=Fr對(duì)于角接觸軸承： P0r=X0Fr+Y0Fa P0r=Fr 取上式中的P0較大值。X0、Y0靜徑向和軸向載荷系數(shù)教材表1113表1114軸承靜強(qiáng)度安全系數(shù)S0旋轉(zhuǎn)條件載荷條件S0 使用條件S0連續(xù)旋轉(zhuǎn)軸承普通載荷12 高精度旋轉(zhuǎn)

31、場(chǎng)合1.52.5沖擊載荷23振動(dòng)沖擊場(chǎng)合1.22.5不常旋轉(zhuǎn)或作擺動(dòng)的軸承普通載荷0.5普通旋轉(zhuǎn)精度場(chǎng)合1.01.2沖擊及不均勻載荷11.5 允許有變形量0.31.0例題113 教材268頁(yè)（略）119 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)正確選用軸承類(lèi)型和型號(hào)之后，為了保證軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件正常運(yùn)行，還應(yīng)解決軸承組合的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，其中包括，軸承組合的軸向固定，軸承與相關(guān)零件的配合，間隙調(diào)整、裝拆、潤(rùn)滑等一系列問(wèn)題。一、軸系上的軸向固定正常的滾動(dòng)軸承支承應(yīng)使軸能正常傳遞載荷而不發(fā)生軸向竄動(dòng)及軸受熱膨脹后卡死等現(xiàn)象。常用的滾動(dòng)軸承支承結(jié)構(gòu)型式有三種：1. 兩端單向固定軸的兩個(gè)軸承分別限制一個(gè)方向的軸向移動(dòng)，這種固定方

32、式稱為兩端單向固定?？紤]到軸受熱伸長(zhǎng)，對(duì)于深溝球軸承可在軸承蓋與外圈端面之間，留出熱補(bǔ)償間隙 c0203 mm。間隙量的大小可用一組墊片來(lái)調(diào)整。這種支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝調(diào)整方便，它適用于工作溫度變化不大的短軸。2、一端雙向固定，一端游動(dòng)一端支承的軸承，內(nèi)、外圈雙向固定，另一端支承的軸承可以軸向游動(dòng)。雙向固定端的軸承可承受雙向軸向載荷，游動(dòng)端的軸承端面與軸承蓋之間留有較大的間隙。以適應(yīng)軸的伸縮量，這種支承結(jié)構(gòu)適用于軸的溫度變化大和跨距較大的場(chǎng)合。3、兩端游動(dòng)兩端游動(dòng)支承結(jié)構(gòu)的軸承，分別不對(duì)軸作精確的軸向定位。兩軸承的內(nèi)、外圈雙向固定，以保證軸能作雙向游動(dòng)。兩端采用圓柱滾子軸承支承，適用于人字齒輪主

33、動(dòng)軸。軸承內(nèi)圈常用的四種軸向固定方法：利用軸肩作單向固定，它能承受大的博向的軸向力；利用軸肩和軸用彈性擋圈作雙向固定，擋因能承受的軸向力不大；例用軸肩和軸端擋板作雙向固定，擋板能承受中等的軸向力；利用軸肩和圓螺母、止動(dòng)墊；D圈作雙向固定，能受大的軸向力。二、軸向位置的調(diào)整為了保證機(jī)器正常工作，軸上某些零件通過(guò)調(diào)整位置以達(dá)到工作所要求的準(zhǔn)確位置。例如蝸桿傳動(dòng)中要求能調(diào)整蝸輪軸的軸向位置，來(lái)保證正確嚙合。在圓錐齒輪傳動(dòng)中要求兩齒輪的節(jié)錐頂重合于一點(diǎn)，要求兩齒輪都能進(jìn)行軸向調(diào)整。其調(diào)整是利用軸承蓋與套杯之間的墊片組，調(diào)整軸承的軸向游隙。利用套杯與箱孔端面之間的墊片組，調(diào)整軸的軸向位置。三、提高軸承系

34、統(tǒng)的剛度和同軸度與軸承配合的軸和軸承支座孔應(yīng)具有足夠的剛度，為保證軸承支座孔的剛度，可采用加強(qiáng)筋和增加軸承座孔的厚度如圖教材圖11-32。同一根軸上的軸承座孔應(yīng)保證同心，應(yīng)使兩軸承座孔直徑相同，以便加工時(shí)能一次定位鏜孔。如兩軸承外徑不同時(shí)，外徑小的軸承可在座孔處安裝襯套如圖教材圖11-35，使軸承座孔直徑相同，以便一次鏜出。如果不保證支承系統(tǒng)的剛度和同軸度，會(huì)使軸線有較大的偏移，影響軸承的旋轉(zhuǎn)精度，從而降低軸承使用壽命。還要減小軸承支點(diǎn)相對(duì)于箱體孔壁的懸臂長(zhǎng)度。對(duì)于角接觸軸承要進(jìn)行預(yù)緊，可增加剛度方法如圖教材11-34。四、配合與裝拆1. 滾動(dòng)軸承與軸和座孔的配合 滾動(dòng)軸承的套圈與軸和座孔之間

35、應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)呐浜?，以保證軸的旋轉(zhuǎn)精度和軸承的周向固定。滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)零件，因此，軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制，軸承外圈與座孔的配合采用基軸制。為了防止軸頸與內(nèi)圈在旋轉(zhuǎn)時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，軸承內(nèi)圈與軸頸一般選用m5、m6、n6、p6、r6、js5等較緊的配合。軸承外圈與座孔一般選用J7、K7、M7、H7等較松的配合。配合選擇取決于載荷大小、方向和性質(zhì)；軸承類(lèi)型、尺寸和精度；軸承游隙以及其他因素。具體選用可參考機(jī)械手冊(cè)。2. 滾動(dòng)軸承的按裝與拆卸軸承的內(nèi)圈與軸頸配合較緊，對(duì)于小尺寸的軸承，一般可用壓力直接將軸承的內(nèi)圈壓入軸頸。對(duì)于尺寸較大的軸承，可先將軸承放在溫度為80100的熱油中加熱，使內(nèi)孔脹大，

36、然后用壓力機(jī)裝在軸頸上。拆卸軸承時(shí)應(yīng)使用專(zhuān)用工具。為便于拆卸，設(shè)計(jì)時(shí)軸肩高度不能大于內(nèi)圈高度。1110 滾動(dòng)軸承的維護(hù)和使用要延長(zhǎng)軸承的使用壽命和保持旋轉(zhuǎn)精度，在使用中應(yīng)及時(shí)對(duì)軸承進(jìn)行維護(hù)，采用合理的潤(rùn)滑和密封，并經(jīng)常檢查潤(rùn)滑和密封狀況。一、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑主要是為了降低摩擦阻力和減輕磨損，還有緩沖吸振、冷卻、防銹和密封等作用。當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速較低時(shí)，可采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，其優(yōu)點(diǎn)是便于維護(hù)和密封，不易流失，能承受較大載荷。缺點(diǎn)是摩擦較大，散熱效果差。潤(rùn)滑脂的填充量一般不超過(guò)軸承內(nèi)空隙的1/21/3，以免潤(rùn)滑脂太多導(dǎo)致摩擦發(fā)熱，影響軸承正常工作。通常用于轉(zhuǎn)速不高及不便于加油的場(chǎng)合。當(dāng)軸承的轉(zhuǎn)速

37、過(guò)高時(shí)，采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑。一般軸承承受載荷較大、溫度較高、轉(zhuǎn)速較低時(shí)，使用粘度較大的潤(rùn)滑油；相反使用粘度較小的潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑方式有油浴或飛濺潤(rùn)滑。而油浴潤(rùn)滑時(shí)，油面高度不應(yīng)超過(guò)最下方滾動(dòng)體的中心。其他潤(rùn)滑方式請(qǐng)參考滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑課程。二、滾動(dòng)軸承的密封滾動(dòng)軸承密封的目的：防止灰塵、水份和雜質(zhì)等進(jìn)入軸承，同時(shí)也阻止?jié)櫥瑒┑牧魇?。良好的密封可保證機(jī)器正常工作，降低噪音，延長(zhǎng)有關(guān)零件的壽。密封方式分接觸式密封和非接觸式密封。1.接觸式密封由于密封件直接與軸接觸，工作時(shí)摩擦、磨損嚴(yán)重，只實(shí)用于低速場(chǎng)合。接觸式密封主要有： 氈圈密封在軸承蓋上開(kāi)梯形槽，將毛氈按標(biāo)準(zhǔn)制成環(huán)形或帶形，放置在梯形槽中于軸密合接觸，

38、如圖11-38所示。氈圈密封主要用于脂潤(rùn)滑的場(chǎng)合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但摩擦系數(shù)較大，只用于滑動(dòng)速度小于45m/s，且工作溫度不高于90的地方。 唇形密封圈密封在軸承蓋中，放置一個(gè)用耐油橡膠制的唇形密封圈，靠彎折了的橡膠的彈性力和附加的環(huán)形螺旋彈簧的扣緊作用而緊套在軸上，以便起密封作用。唇形密封圈的密封唇的方向要朝向密封的部位。即如果主要是為了封油，密封唇應(yīng)對(duì)著軸承（朝內(nèi)）；如果主要是為了防止外物浸入，則密封唇應(yīng)背對(duì)軸承（朝外，圖11-39）；如果兩方面要求都需要，最好使用密封唇反向放置的兩個(gè)唇形密封圈。唇形密封圈密封可用于接觸面滑動(dòng)速度小于10m/s（當(dāng)軸頸是精車(chē)的）或小于15m/s（當(dāng)軸頸是磨光的）

39、的場(chǎng)合。2非接觸式密封使用非接觸式密封可以避免接觸面間的滑動(dòng)摩擦。常用的非接觸式密封有以下幾種： 油溝密封在軸和軸承蓋的通孔的孔壁間留一個(gè)極窄的隙縫（圖11-40），半徑間隙通常為0.10.3mm。這對(duì)使用脂潤(rùn)滑的軸承已有一定的密封效果。如果窄軸承蓋上車(chē)出環(huán)槽（圖11-40），在槽內(nèi)填上潤(rùn)滑脂，可以提高密封效果。隙縫密封適用與干燥清潔的環(huán)境中。 迷宮式密封迷宮式密封是將旋轉(zhuǎn)件和固定件之間的間隙做成曲路（迷宮）形式，并在間隙中充填潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂以加強(qiáng)密封效果。分徑向和軸向兩種：徑向曲路如圖11-41b所示，徑向間隙不大于0.10.2mm；軸向曲路如圖11-41a所示，因考慮到軸受熱后會(huì)伸長(zhǎng)，間隙應(yīng)取大些，為1.52mm。迷宮式密封在環(huán)境比較臟和比較潮濕時(shí)也是相當(dāng)可靠的。三、滾動(dòng)軸承的檢驗(yàn)檢驗(yàn)的主要內(nèi)容有以下三個(gè)方面：1. 外觀檢驗(yàn) 檢驗(yàn)是否有點(diǎn)蝕出現(xiàn)，磨損是否嚴(yán)重，保持架是否松動(dòng)。2. 空轉(zhuǎn)檢驗(yàn) 手拿內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)外圈，軸承轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，有無(wú)噪聲阻滯現(xiàn)象。3. 游隙測(cè)量 游隙一般不超過(guò)0.10.15mm.徑向游隙不能過(guò)大。根據(jù)檢查結(jié)果和使用要求決定軸承是否能繼續(xù)使用。1111 滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承的比較滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承，類(lèi)型很多，各自特點(diǎn)不同，在使用軸承時(shí)，應(yīng)結(jié)合工作情況