滚动轴承及装置设计PPT课件

1、根据摩擦状态的不同，轴承分为：根据摩擦状态的不同，轴承分为： 滚动轴承和滑动轴承滚动轴承和滑动轴承 支承轴及轴上的零件支承轴及轴上的零件 o 13.1 滚动轴承的类型、结构和特点 o 13.2 滚动轴承类型代号和类型选择 o 13.3 滚动轴承的寿命计算 o 13.4 滚动轴承的组合设计 第十三章 滚动轴承 内圈内圈 外圈外圈 滚动体滚动体 保持架保持架 13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点 14.2.1 14.2.1 滚动轴承的组成滚动轴承的组成 内圈、外圈、滚动体：轴承铬钢，硬度内圈、外圈、滚动体：轴承铬钢，硬度 60 HRC60 HRC 保持架：低碳钢

2、、铜、铝、塑料。保持架：低碳钢、铜、铝、塑料。 13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点 13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点 13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点 900 向心向心轴承轴承 推力推力轴承轴承 接触角：滚动体与套圈接触处的法线与轴承接触角：滚动体与套圈接触处的法线与轴承 的径向平面之间的夹角的径向平面之间的夹角 13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点 调心球轴承调心球轴承 “1 1”类轴承类轴承 调心滚子轴承调心滚子轴承 “2 2” 类轴承类

3、轴承 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 “ 3 3 ” 类轴承类轴承 接触角接触角 角接触球轴承角接触球轴承 “ 7 7 ” 类轴承类轴承 支点 成对使用，对称安装成对使用，对称安装 Fr Fa Fr Fa “正安装” “反安装” 圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承 “ N N ” 类轴承类轴承 深沟球深沟球轴承轴承 “ 6 6 ” 类轴承类轴承 只能承受径向力 推力球轴承推力球轴承 “ 5 5 ” 类轴承类轴承 只能承受轴向力 Fa 前置代号前置代号 基本代号基本代号 后置代号后置代号 轴轴承分部件承分部件代号代号 对轴承技术性能对轴承技术性能 的特殊要求的特殊要求代号代号 公差等级代号 内部结构代号（字母）

4、 游隙游隙代号代号 内径代号 宽度系列代号 类型代号2 3 轴承代号分三段，基本代号在中间，轴承代号分三段，基本代号在中间， 前段表示前段表示分部件，分部件，结构、精度在结构、精度在后边。后边。 直径系列代号 / P / C 基本代号怎么看：基本代号怎么看：。 13.2 13.2 滚动轴承的代号和类型选择滚动轴承的代号和类型选择 13.2.1 13.2.1 滚动轴承的代号滚动轴承的代号 6 2 3 1 2 - - 深沟球轴承 深沟球轴承 - - 无 无特殊特殊结构结构 - - 内径 内径60 60毫 毫 米米 - - 公差等级代号略 公差等级代号略 - - 游隙代号略 游隙代号略 /P0 /C

5、0 7 2 0 8 AC /P5 - - 内径40毫米 - 角接触球轴承 - 公差等级5级 - 接触角=25度 内径代号内径代号: 04, 05, , 96 内径内径mm: 20, 25, , 480 内径代号内径代号: 00, 01, 02, 03 内径内径mm: 10, 12, 15, 17 返回返回 返回返回 d 返回返回 d D 返回返回 轴承的公差等级代号轴承的公差等级代号: : 用字母和数字表示用字母和数字表示: : 公差等级分为公差等级分为2 2、4 4、5 5、6 6和和0 0，共，共5 5个个 公差等级，公差等级依次由高到低，公差等级，公差等级依次由高到低， 6x6x级仅适用

6、于圆锥滚子轴承，级仅适用于圆锥滚子轴承，0 0级为普级为普 通级，在轴承代号中省略不标，其余通级，在轴承代号中省略不标，其余 公差等级分别用公差等级分别用/P2/P2、/P4/P4、/P5/P5、/P6/P6 和和/P6x/P6x表示。表示。 返回返回 返回返回 轴承游隙轴承游隙 游隙代号游隙代号 表示常用轴承径向游隙系列，分表示常用轴承径向游隙系列，分 为为1 1、2 2、0 0、3 3、4 4和和5 5组，共组，共6 6个游隙个游隙 组，径向游隙依次由小到大。组，径向游隙依次由小到大。0 0组游组游 隙是常用的游隙组别，在轴承代号隙是常用的游隙组别，在轴承代号 中省略不标，其余的游隙组别在

7、轴中省略不标，其余的游隙组别在轴 承代号中分别用承代号中分别用/C1/C1、/C2/C2、/C3/C3、 /C4/C4、/C5/C5表示。表示。 返回返回 1.1.轴承的载荷轴承的载荷 重重载选载选滚子滚子轴承；轴承； 载荷的大小载荷的大小 轻轻载选载选球球轴承。轴承。 载荷的方向载荷的方向 只有只有径向径向力时选力时选向心向心轴承；轴承； 只有只有轴轴向向力时选力时选推力推力轴承轴承 同时有同时有径向、径向、轴轴向向力时，力时， 选选角接触角接触轴承或轴承或向心与向心与 推力推力轴承组合。轴承组合。 13.2 13.2 滚动轴承的代号和类型选择滚动轴承的代号和类型选择 13.3.2 13.3

8、.2 滚动轴承类型的选择滚动轴承类型的选择 轴的刚度低轴的刚度低 4.4.安装和拆卸（选可分离轴承）安装和拆卸（选可分离轴承） 2.2.轴承的转速轴承的转速 球轴承极限转速高于滚子轴承。球轴承极限转速高于滚子轴承。 当工作转速高时应选球轴承或轻系列轴承。当工作转速高时应选球轴承或轻系列轴承。 3.3.调心性能要求调心性能要求 轴承有极限转速轴承有极限转速nlim ，应使，应使n nlim。 （用球面调心轴承）（用球面调心轴承） 不同心不同心 13.2 13.2 滚动轴承的代号和类型选择滚动轴承的代号和类型选择 第十四章 滚动轴承及装置设计 o 13.1 滚动轴承的类型、结构和特点 o 13.2

9、 滚动轴承类型代号和类型选择 o 13.3 滚动轴承的寿命计算 o 13.4 滚动轴承的组合设计 13.3 13.3 滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算 13.3.1 滚动轴承的失效形式和设计准则 13.3 13.3 滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算 2.设计准则 对于一般转速的轴承，即10r/minnnlim,如果轴承的制造、如果轴承的制造、 保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式 为为疲劳点蚀疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿 命计算。 对于低速轴承，即ne Fa / Fr e Fa /Fr eFa /Fr

10、e XYXYXYXY 深沟球轴承 （60000型） 0.084 0.11 0.17 0.28 0.28 0.30 0.34 0.38 0.56 1.55 1.45 1.31 1.15 100.561.4510 角 接 触 球 轴 承 =15 (70000C型) 0.058 0.087 0.12 0.17 0.29 0.43 0.46 0.47 0.50 0.55 0.44 1.30 1.23 1.19 1.12 1.02 1 0 0.72 2.11 2.00 1.93 1.82 1.66 1 1.46 1.38 1.34 1.26 1.14 =25 (70000AC型) 0.680.410.8

11、7100.671.4110.92 =40 (70000B型) 1.140.350.57100.570.9310.55 表13-8 系数X和Y FA tan 11 n i Ni n i iSS FFF 内部轴向力 计算时 FS = FR 式给出 iS F i F Ni F 1N F 3N F2N F FR （3 3、7 7类）类） 表表13-10 约有半数滚动体接触时约有半数滚动体接触时内部轴向力FS的计算公式的计算公式 圆 锥 滚 子 轴 承 角 接 触 球 轴 承 70000C (15) 70000AC (25) 70000B (40) FS=Fr /(2Y)FS =0.4 FrFS =0.

12、7 FrFS =1.14Fr 12 12 ) 1 SaS FFF 12 )2 SaS FFF 12 ) 3 SaS FFF 2 2 1 1 , SASA FFFF 正装（面对面） 1S F a F 1R F 2R F 2S F 轴承1被压紧，有 ， S F 12 如果 ， 12 SaS FFF 1S F a F 1R F 2r F 2S F SSA FFF 11 SSaS FFFF 12 22SA FF aS FF 2 轴上合力方向 S F 轴承2被放松，无 ， S F 11SA FF 12SSaS FFFF aS FF 1SSA FFF 22 轴上合力方向 S F 12 如果 ， 12 Sa

13、S FFF 1S F a F 1R F 2r F 2S F 轴承2被压紧，有 ， S F 轴承1被放松，无 ， S F 2R F 1R F 2 S F 1 S F a F 12 角接触轴承角接触轴承Fa的求法：的求法： 1.1.根据轴向合力方向判定根据轴向合力方向判定“压紧压紧”和和“放松放松” 轴轴 承；承； 2. 松轴承松轴承的轴向力的轴向力FA= = 自身的自身的内部轴向力内部轴向力FS； 3. 紧轴承紧轴承的轴向力的轴向力FA= = 除去自身的内部轴向力，除去自身的内部轴向力， 其它轴向力的代数和其它轴向力的代数和。 综上所述：综上所述： 如果如果 12SaS FFF aSA FFF

14、12 轴承轴承2 2压紧压紧 11SA FF轴承轴承1 1放松放松 aSA FFF 21 轴承轴承1 1压紧压紧 22SA FF轴承轴承2 2放松放松 如果如果 12SaS FFF 轴承 被压紧， 轴承 被压紧， 如果 12 SaS FFF 如果 12 SaS FFF 轴承 被放松; 轴承 被放松， 1 2 1 2 2S F 2R F1R F 1S F a F 1 2 反装（背对背） 11SA FF 22 SA FF aSA FFF 21 aSA FFF 12 5500 1 R F 3000 1 a F 8000 2 a F 6500 2 R F 12 已知轴系用一对圆锥滚子轴承支承，载荷如图

15、， 轴承的内部轴向力 FS = FR /(2Y) ，Y=1.5，求 FA1、FA2 = ? = ? 1 1、求F FS S N Y F F R S 1833 5.12 5500 2 1 1 N Y F F R S 2167 5.12 6500 2 2 2 2 2、求FA 画出Fd方向 12 716750002167 SaS FFF NFFF aaa 5000 12 NFFF aSA 7167 21 NFF SA 2167 22 1 轴承 ，2 2 轴承 。 压紧放松 5500 1 R F 3000 1 a F 8000 2 a F 6500 2 R F 12 图示轴系采用一对7312AC轴承支

16、承，正安装， 基本额定动载荷Cr=77.8 kN ,n=3000r/min 。 已知：FR1= 1800N，FR2= 4200N, Fa=1000N，轴承 内部轴向力FS = 0.68 FR，e = 0.68 , 当 时， X=0.41,Y=0.87；取载荷系数fF=1.2，试计算轴承的 寿命L10h。 e F F R A 1R F a F 2R F 1 1、求内部轴向力FS S NFF NFF RS RS 285668.0 122468.0 22 11 1R F a F 2R F 画出方向 1S F 2S F 2 2、求FA 12 385628561000 SSa FNFF NFFF aSA

17、 3856 21 NFF SA 2856 22 轴承2放松， 轴承1压紧， 3 3、求P P 68.01.2 1800 3856 1 1 e F F R A ,87.0,41.0 11 YX N FYFXfP ARF 4911 )385687.0180041.0(2 .1 )( 11111 e F F R A 68.0 4200 2856 2 2 ,0, 1 22 YX N FFYFXfP RARF 504042002 .1 2 .1)( 222222 4 4、求 h L 10 NP5040 2 NP4911 1 一对轴承，选P值大的计算寿命。 e 2 10 16667 P C n L h e

18、 e3 h20435 5040 77800 3000 16667 3 轴承达到轴承达到% %。90 当当P P增大一倍时，轴承增大一倍时，轴承 e 2 1 1R F 1000 a F 2R F 1224 1 S F 2856 2 S F 如果Fa反向，大小不变，求FA1、 FA2 = ？ 21 222412241000 SSa FNFF NFFF aSA 1856 21 NFF SA 2856 22 轴承2放松， 轴承1压紧， 第十四章 滚动轴承及装置设计 o 13.1 滚动轴承的类型、结构和特点 o 13.2 滚动轴承类型代号和类型选择 o 13.3 滚动轴承的寿命计算 o 13.4 滚动轴

19、承的组合设计 13.4.1 支承部分的刚度和同轴度 轴承座孔壁应有足够的 厚度，并用加强肋增强其 刚性。 支撑结构中同一根轴 上的轴承座孔尽可能同 心。 角接触轴承安装方式不 同时轴承组合的刚性也不 同。 13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 为了保证轴与轴上旋转零件正常运行，还应解决轴承组合的结构问题， 其中包括，轴承组合的轴向固定，轴承与相关零件的配合，间隙调整、装 拆、润滑等一系列问题。 13.4.2 轴承的轴向固定 13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 (尺寸很小) Fa 力 调整 垫片 13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计

20、13.4.3 13.4.3 轴系支撑结构设计轴系支撑结构设计 FA 力 调整 垫片 一对角接触球轴承（正装）一对角接触球轴承（正装） 应用场合：应用场合： 温升较低的短轴温升较低的短轴 FA 支承方式支承方式2 13.4.4 轴承的调整 13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 13.4.5 滚动轴承的配合与装拆 1滚动轴承的配合 滚动轴承是标准件，轴承内圈与轴的配合采用基孔制，轴承外圈与 轴承座孔的配合采

21、用基轴制。 在设计时，应根据及其的工作条件、载荷的大小及性质、转速的高 低、工作温度及内外圈中哪一个套圈跳动等因素选择轴承的配合。 当外载荷方向不变时，转动套圈应比固定套圈的配合紧一些。 高速、重载情况下应采用较紧配合。 作游动支撑的轴承外圈与座孔间应采用间隙配合，但又不能过松而 发生相对转动 轴承与空心轴的配合应选用较紧配合，部分式轴承座座孔与轴承外 圈的配合应较松。 充分考虑温升对配合的影响。 13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 2滚动轴承的装拆 （1）轴承的安装 冷压法 热套法 （2）轴承的拆卸 采用中用工 具或压力机拆 卸轴承 为方便拆卸， 轴上定位轴肩的高 度应

22、小于轴承内圈 的高度。 13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 13.4.6 轴承的预紧 轴承的预紧就是 在安装轴承时使其 受到一定的轴向力， 以消除轴承的游隙 并使滚动体和内、 外圈接触处产生弹 性预变形。 预紧的目的在 于提高轴承的刚 度和旋转精度。 13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 13.4.7 滚动轴承的润滑 1润滑的目的 润滑可以降低滚动轴承内部的摩擦，减少磨损和发热量； 轴承的摩擦发热使轴承升温，油润滑可以到起冷却作用， 从而降低轴承的工作温度，延长使用寿命； 良好的润滑状态，可在滚动体与滚道间形成一层使两者隔开 的油膜，可以 使接触压力减小； 轴承零件表面覆盖一层润滑剂，可以防止表面氧化生锈。 13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 选哪一类润滑方式，这与轴承的速度有关。选择润滑方式时， 可查阅各类润滑方式的dn值界限表。 2润滑方式的选择 轴承常用的润滑方式有油润滑和脂润滑两类。 作用：阻止灰尘、水、酸气和其它杂物进