1、第 14 章滾動(dòng)軸承14-1 滾動(dòng)軸承的構(gòu)造、類型及代號(hào)14-2 滾動(dòng)軸承的失效形式和承載能力計(jì)算14-3 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)14-4 滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的比較及其選擇帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)都是通過(guò)中間撓性件傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，適用于兩軸中心距較大的場(chǎng)合與齒輪傳動(dòng)相比，它們具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。浙江大學(xué)專用14-1 滾動(dòng)軸承的構(gòu)造、類型及代號(hào)一、滾動(dòng)軸承的構(gòu)造外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體、保持架。各零件的作用：裝在機(jī)座或零件軸孔內(nèi)；內(nèi)圈：支撐軸；外圈：支撐零件或軸系；內(nèi)外圈上有滾道，當(dāng)內(nèi)外圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體將沿著滾道滾動(dòng)。滾動(dòng)體：滑動(dòng)?滾動(dòng)； 保持架:將滾動(dòng)體分開(kāi)。滾動(dòng)副的材料要求：硬度和接觸疲勞強(qiáng)度、

2、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(dá)： 6165HRC工作表面需經(jīng)磨削或拋光。保持架：低碳鋼，沖壓制成高速軸承：有色金屬或塑料。浙江大學(xué)專用優(yōu)點(diǎn)：摩擦阻力小、啟動(dòng)靈敏、效率高、潤(rùn)滑簡(jiǎn)便、和易于互換等。缺點(diǎn)：抗沖擊能力差、高速時(shí)出現(xiàn)噪音。滾動(dòng)軸承按其承受載荷的方向（接觸角）和滾動(dòng)體的形狀分類。滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)化;并由專業(yè)廠大批量生產(chǎn)。熟悉標(biāo)準(zhǔn)，正確選用。設(shè)計(jì)人員的主要任務(wù)是:二、滾動(dòng)軸承的主要類型及特性接觸角：滾動(dòng)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公稱接觸角接觸角軸向承載能力。各類軸承的公稱接觸它角是滾動(dòng)軸承的一個(gè)重要參數(shù)，軸承的受力分析和承載能力等都與接觸角有

3、關(guān)。向心軸承主要承受徑向載荷推力軸承主要承受軸向載荷軸承類型徑向接觸角接觸角接觸軸向接觸= 90=0?0 45公稱接觸角45 90浙江大學(xué)專用分類：向心軸承推力軸承球軸承滾子軸承按載荷方向分按滾動(dòng)體形狀分軸承類型圓柱滾子圓錐滾子球面滾子滾針表14-滾動(dòng)軸承的主要類型和特性軸承名稱、類型及代號(hào)承載方向結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖主要特性和應(yīng)用極限轉(zhuǎn)速允許角偏差主要承受徑向載荷，同時(shí)也能承受少量軸向載荷。因?yàn)橥庹{(diào)心球軸承10000中2 3滾道表面是以軸承中點(diǎn)為中心的球面，故能調(diào)心。浙江大學(xué)專用表14-滾動(dòng)軸承的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、類型及代號(hào)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 承載方向極限轉(zhuǎn)速允許角偏差主要特性和應(yīng)用能承受很大的徑向載

4、荷和少量軸向載荷承載能力大，具有調(diào)性能。調(diào)心滾子軸承20000C低0.5? 2?比 10000 小能同時(shí)承受較大的徑向軸向聯(lián)合載荷因線性接觸，承載能力大，內(nèi)外圈可分離，裝拆方便， 稱對(duì)使用。圓錐滾子軸承30000中2 只能承受軸向載荷，且作用線必需與軸線重合分為單、雙向兩種高速時(shí)，因滾動(dòng)體離心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱嚴(yán)重壽命較低，可用于軸向載荷大轉(zhuǎn)速不高之處。推力球軸承50000低不允許一)單向浙江大學(xué)專用表14-滾動(dòng)軸承的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、類型及代號(hào)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 承載方向極限轉(zhuǎn)速允許角偏差主要特性和應(yīng)用只能承受軸向載荷，且作用線必需與軸線重合分為單、雙向推力球軸承50000兩種高速時(shí)

5、，因滾動(dòng)體離心力不允許低大，球與保持架摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，壽命較低，可用于軸向載荷大、b)雙向轉(zhuǎn)速不高之處。能同時(shí)承受較大的徑向軸向聯(lián)合載荷因線性接觸，承載能力大，內(nèi)外圈可分離，裝拆方便， 稱對(duì)使用。深溝球軸承60000高8 16 角接觸球軸承70000C(=15? )70000AC(=25? )70000B(=40? )浙江大學(xué)專用能同時(shí)承受較大的徑向軸向聯(lián)合載荷大，承載能力越大，有三種規(guī)格稱對(duì)使用。較高2 10 表14-滾動(dòng)軸承的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、類型及代號(hào)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 承載方向極限轉(zhuǎn)速允許角偏差主要特性和應(yīng)用推力圓柱滾子軸承80000能承受很大的單向軸向載荷。不允許低能承受較大的徑向。

6、因線性接觸，內(nèi)外圈只允許有小的相對(duì)偏轉(zhuǎn)。除U 結(jié)構(gòu)外，還有內(nèi)圈無(wú)擋邊(NU)、外圈單擋邊(NF)、內(nèi)圈單擋邊(NJ)等型式圓柱滾子軸承N0000較高24只能承受徑向載荷。承載能力大，徑向尺寸特小。一般無(wú)保持架，因而滾針間有摩擦，極限轉(zhuǎn)速低。滾針軸承a)NA0000a)低不允許b)RNA0000b)浙江大學(xué)專用幾點(diǎn)說(shuō)明：由于結(jié)構(gòu)不同，各類軸承的使用性能也不相同現(xiàn)1. 承說(shuō)載明如能下力。滾子軸承 (1.53) 球軸承在同樣的外形尺寸下。大載荷采用滾子軸承當(dāng)d 20 公厘時(shí)，兩者承載能力接近，宜采用球軸承。因滾子軸承貴角接觸球軸承可以同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷。滾動(dòng)體為滾子，則只能承受徑向載荷；=0

7、?若滾動(dòng)體為球，可承受一定的軸向載荷。承受徑向載荷為主； 承受軸向載荷為主；0? 45?45? 100 時(shí)， C 表14-7引進(jìn)溫度系數(shù)溫度系數(shù)K t 進(jìn)行修正軸承工作 溫度100125150200250300溫度系數(shù) K浙江大學(xué)專用0.600.9510.900.800.70t106 C eL10h= 60n P h C eL= 106 r10 P 引進(jìn)載荷系數(shù)K P 進(jìn)行修正。工作中沖擊振動(dòng) C 表14-9 載荷系數(shù)修正結(jié)果浙江大學(xué)專用KP 60n1/ e或：C = PLh NK 106t106 K C e：Lh = t h60n KP P 載荷性質(zhì)無(wú)沖擊或輕微沖擊中等沖擊強(qiáng)烈沖擊KP1.0

8、1.21.21.81.83.0表14-8軸承預(yù)期壽命Lh的參考值Lh /h使用場(chǎng)合500不經(jīng)常使用的儀器和設(shè)備40008000短時(shí)間或間斷使用，中斷時(shí)不致引起嚴(yán)重后果800012000間斷使用，中斷時(shí)會(huì)引起嚴(yán)重后果每天 8h工作的機(jī)械1200020000每天 24h連續(xù)工作的機(jī)械4000060000滾動(dòng)軸承的基本動(dòng)載荷是在一定的實(shí)驗(yàn)條件下確定的對(duì)于向心軸承是指軸承承受純徑向載荷；對(duì)于推力軸承是指承受中心軸向載荷實(shí)際情況可能既受徑向載荷又有軸向載荷，則必須將實(shí)、當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算含義：當(dāng)量動(dòng)載荷是一種際考載荷慮換算徑成與向?qū)嶒?yàn)載條件荷相同與的載軸荷后向，才載能和荷基本雙額定重動(dòng)載荷進(jìn)行比較。換算后

9、的載荷是一種假定載荷，稱為當(dāng)量載影響，經(jīng)換算后的假想載荷荷。其。 效果與某一個(gè)基本額定動(dòng)載荷相當(dāng)。計(jì)算公式： P=Kp(X R+Y A)X-徑向動(dòng)載荷系數(shù)； Y軸向動(dòng)載荷系數(shù)。查表 16 12 P260向心軸承： P=R浙江大學(xué)專用推力軸承： P=A表14-10向心軸承當(dāng)量載荷系數(shù)X、Y的值浙江大學(xué)專用軸承類型12.3AC0reA / ReA / R eXYXY深溝球軸承0.1720.3450.6891.031.380.190.220.260.280.300.562.31.991.711.551.4510角接觸球軸承(單列)= 150.1780.3570.7141.071.430.380.40

10、0.230.460.470.441.471.401.301.231.1910= 25-0.680.410.8710= 40-1.140.350.5710圓錐滾子軸承(單列)-1.5tg0.40.4ctg10調(diào)心球軸承(雙列)-1.5tg0.650.65ctg10S角接觸向心軸承軸向載荷的計(jì)算受力分析：Ni=Si+ QiSi總軸向力S= SiF的近似值可按如-內(nèi)部軸向派生力下近似公式計(jì)算由于的存在，即使在徑向載荷的作用下， 其接觸力可分解為徑向和軸向兩個(gè)分量。Ni Qi表14-13角接觸向心球軸承第 i 個(gè)滾動(dòng)體角接觸向心球軸承圓錐滾子軸承軸承類型= 15= 2540=R / (2Y)SeR0.

11、68R1.14RAeY是的軸向系數(shù)R為使內(nèi)部軸向力平衡，以免軸串動(dòng)，這種軸承應(yīng):成對(duì)使用，對(duì)稱安裝下面分兩個(gè)軸承面對(duì)面或背對(duì)背浙江大安學(xué)專用裝兩種情況進(jìn)行詳細(xì)分析。R1.若FA+S 2 S 1由于軸承 1 的右端已固定，軸不能向右移動(dòng)，軸承 1 被壓緊由平衡條件得軸承 1(壓緊端) 承受的軸向載荷：。壓緊端：A 1= FA+S 2軸承 2(放松端) 承受的軸向載荷：1O12O2放松端：A2= S22.若 FA+S 2 1 則有：壓緊端：放松端：1= FA+22O21OF2= 22a1a21a12.若FA+2 1,則有：21放松端：壓緊端：1= 2= 11-外圈寬邊相對(duì)安裝(反裝)FA結(jié)論與正裝

12、相同！浙江大學(xué)專用14-5 滾動(dòng)軸承的組合一、軸承類設(shè)型計(jì)的選擇1.無(wú)軸向載荷時(shí)，宜用深溝球軸承；如直齒輪軸浙江大學(xué)專用14-5 滾動(dòng)軸承的組合一、軸承類設(shè)型計(jì)的選擇1.無(wú)軸向載荷時(shí)，宜用深溝球軸承；如直齒2輪.徑軸向與軸向載荷聯(lián)合作用時(shí)，宜用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；如斜齒輪軸浙江大學(xué)專用14-5 滾動(dòng)軸承的組合一、軸承類設(shè)型計(jì)的選擇1.無(wú)軸向載荷時(shí)，宜用深溝球軸承；如直齒2輪.徑軸向與軸向載荷聯(lián)合作用時(shí)，宜用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；如斜齒輪軸浙江大學(xué)專用14-5 滾動(dòng)軸承的組合一、軸承類設(shè)型計(jì)的選擇1.無(wú)軸向載荷時(shí)，宜用深溝球軸承；如直齒2輪.徑軸向與軸向載荷聯(lián)合作用時(shí)，宜用角接觸球

13、軸承或圓錐滾子軸承；如斜齒輪軸3.純軸向載荷作用時(shí)，必須采用推力軸承。浙江大學(xué)專用浙江大學(xué)專用為了保證軸承在機(jī)器中正常工作，除合理選擇軸承類型、尺寸外， 還應(yīng)正確進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)，處理軸承與其周圍零件的之間關(guān)系， 也就是要解決軸承的軸向位置固定、軸承與其它零件的配合、間隙二、軸承的固定兩端固定調(diào)整、裝拆和潤(rùn)滑密封等一系列問(wèn)題。一端固定、一端游動(dòng)。固定方式預(yù)留補(bǔ)償間隙C=0.20.3 mm兩端固定支承兩端固定支承浙江大學(xué)專用2. 一端固定、一端游動(dòng)一個(gè)支點(diǎn)雙向固定以承受軸向力、另一端游動(dòng)。適用于溫度變化較大的長(zhǎng)軸。選用深溝球軸承時(shí)，外圈與端蓋間應(yīng)留有間隙。L選用圓柱滾子軸承時(shí)， 外圈應(yīng)雙向固定

14、。游動(dòng)支承游動(dòng)支承固定支承浙江大學(xué)專用調(diào)整墊片加減墊片二、軸承組合的調(diào)整1. 軸承間隙的調(diào)整加減墊片的厚度方法：螺釘調(diào)整調(diào)整墊片加減墊片螺釘調(diào)整浙江大學(xué)專用對(duì)于某些可調(diào)游隙的軸承，在安裝時(shí)給與一定的軸向壓緊力，使得內(nèi)外圈產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)而消除游隙，并在套圈和滾動(dòng)體接觸處產(chǎn)生彈性預(yù)變形，借2. 軸承的預(yù)緊此提高軸的旋轉(zhuǎn)精度和剛度這種方法稱為軸承的預(yù)緊。加金屬墊片磨窄套圈方法浙江大學(xué)專用對(duì)于某些可調(diào)游隙的軸承，在安裝時(shí)給與一定的軸向壓緊力， 使得內(nèi)外圈產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)而消除游隙，并在套圈和滾動(dòng)體接觸處產(chǎn)生彈性預(yù)變形，借此提高軸的旋轉(zhuǎn)精度和剛度這種方法稱3. 軸承組合位置的調(diào)整為軸承的預(yù)緊。目的：使軸上的零

15、件具有準(zhǔn)確的工作位置如齒輪、帶例如：圓錐齒輪傳動(dòng)，要求兩個(gè)節(jié)錐頂點(diǎn)相重合。對(duì)于蝸桿傳動(dòng)，要求蝸輪中間平面通過(guò)蝸桿的軸線。才能保證正確嚙合。輪等。方法：套杯+調(diào)整墊片浙江大學(xué)專用錐頂點(diǎn)不重合！軸承組合位置調(diào)整的方法： 套杯+調(diào)整墊片錐頂點(diǎn)重合！浙江大學(xué)專用拆。結(jié)三、軸承組合的配合內(nèi)圈孔軸內(nèi)圈與軸采用具有過(guò)盈的過(guò)渡配合軸公差： k6,m6基孔制配合類型外圈-軸承座孔 基軸制較松的過(guò)渡配合間隙配合孔公差： H7 ， J7,Js7 游動(dòng)支點(diǎn)： G7一般原則：當(dāng)外載荷方向不變時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)套圈應(yīng)比固定套圈緊。設(shè)計(jì)軸承組合時(shí)，應(yīng)考慮有利于軸承的裝，以便在拆卸過(guò)程中不損壞其他零件四、軸承的拆裝內(nèi)圈：軸肩高度內(nèi)圈外

16、經(jīng)構(gòu)不合理！浙江大學(xué)專用h1h1外圈：應(yīng)留拆卸高度，或留螺孔。浙江大學(xué)專用五、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封潤(rùn)滑目的-減小摩擦、減輕磨損，吸振、降溫、降噪。密封目的-防止灰塵、水分進(jìn)入軸承，阻止?jié)櫥瑒┝魇?。、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑油-常用高速、高溫潤(rùn)滑劑固體潤(rùn)滑劑用于特殊dn場(chǎng) 值合作為選擇潤(rùn)滑劑的條件:dn 間 接反映了軸頸的圓周速度。用速度因素當(dāng) dn(1.52) 105 公厘 r/ 最小時(shí)，采用脂潤(rùn)滑，否則用油潤(rùn)滑。脂潤(rùn)滑優(yōu)點(diǎn)：不容易流失、便于密封和維護(hù)，充填一 次，可運(yùn)轉(zhuǎn)較長(zhǎng)時(shí)間。油潤(rùn)滑優(yōu)點(diǎn)：摩擦阻力小、能散熱，可在高速、高溫環(huán) 境下使用。浙江大學(xué)專用110潤(rùn)滑油的選擇：潤(rùn)滑油的粘度根據(jù)速度因

17、素dn/(mmr/min)1000000dn 和工作溫度t 來(lái)確定。500000例如：dn=100000 ，t=90 200000可用 110 號(hào)潤(rùn)滑油、滾動(dòng)承的密封滾動(dòng)承的密封方式的選擇與潤(rùn)滑的種類、工作環(huán)境、溫度、密封表面的圓周速度有關(guān)。1020651000005000011025020000400毛氈圈密封密封圈密封間隙密封迷宮式密封10000接觸式20 40 60 80100 120t / -40 -20 0潤(rùn)滑油粘度的選擇分類非接觸式組合式密封-毛氈迷宮式密封浙江大學(xué)專用接觸式密封：矩形斷面的毛氈圈被安裝在梯形槽密封唇朝里，目的內(nèi)，它對(duì)軸密封唇朝外，產(chǎn)生一定的壓力而起到密封作用。主要

18、目的是防是防漏油?；覊m、雜質(zhì)防漏油防灰塵密封圈用皮革、塑料或耐油橡膠制成，有的具有金屬骨架， 有的沒(méi)有，制成標(biāo)準(zhǔn)件。(b)密封圈密封適用場(chǎng)合：毛氈圈密封適用場(chǎng)合：(a)脂或油潤(rùn)滑，軸頸圓周軸速度 v45 m/s ，工作溫度: -40100 脂潤(rùn)滑，要求環(huán)境清潔， 軸頸圓周軸速度 v45m/s ，工作溫度不超過(guò) 90浙江大學(xué)專用非接觸式密封：靠軸與端蓋之間的細(xì)小環(huán)形間隙密封，間隙愈小愈長(zhǎng)，效果愈好，間隙取 0.10.3 公厘。=0.10.3 mm(a)(b)間隙封圈適用場(chǎng)合：脂潤(rùn)滑，要求環(huán)境干燥清潔。浙江大學(xué)專用圖b為軸向曲路，因考慮到軸受熱后會(huì)變長(zhǎng)，間隙取 =1.52 mm 。=1.52 mm=0.10.2 mm將旋轉(zhuǎn)件與靜止件之間的間隙做成迷宮形式，并在間隙