机械设计 10-滚动轴承设计

1、20-1 20-1 滚动轴承的主要类型及代号及选择滚动轴承的主要类型及代号及选择 20-3 20-3 滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算 20-2 滚动轴承的主要失效形式及计算准则滚动轴承的主要失效形式及计算准则 20-4 20-4 滚动轴承装置的设计滚动轴承装置的设计内圈内圈装在轴颈上，随轴转动装在轴颈上，随轴转动外外 圈圈内内 圈圈滚动体滚动体保持架保持架球球圆柱滚子圆柱滚子滚滚 针针常用的滚动体形状常用的滚动体形状 球面滚子球面滚子圆锥滚子圆锥滚子一一. .滚动轴承的构造滚动轴承的构造外圈外圈装在轴承座孔内，一般不转动装在轴承座孔内，一般不转动滚动体滚动体滚动轴承的核心元件滚动轴承的核

2、心元件保持架保持架将将滚动体均匀隔开，避免摩擦滚动体均匀隔开，避免摩擦由由四种元四种元件组成件组成20-120-1滚动轴承主要类型及代号及选择滚动轴承主要类型及代号及选择 缺点缺点：抗冲击能力较差，高速时噪声大，工作寿命不及液：抗冲击能力较差，高速时噪声大，工作寿命不及液 体摩擦的滑动轴承，径向尺寸比滑动轴承大。体摩擦的滑动轴承，径向尺寸比滑动轴承大。二二. . 滚动轴承的特点滚动轴承的特点 摩擦系数小，启动力矩小，效率高；摩擦系数小，启动力矩小，效率高； 轴向尺寸（宽度）较小；轴向尺寸（宽度）较小； 某些滚动轴承能同时承受径向和轴向载荷，因此某些滚动轴承能同时承受径向和轴向载荷，因此 可使机

3、器结构简化、紧凑；可使机器结构简化、紧凑； 径向间隙小，还可预紧方法消除间隙，因此运转径向间隙小，还可预紧方法消除间隙，因此运转 精度高；精度高； 润滑简单，耗油量少，维护保养简便；润滑简单，耗油量少，维护保养简便； 标准件，易于互换等优点，所以获得广泛应用。标准件，易于互换等优点，所以获得广泛应用。优点：优点：3 3滚动轴承部件组合设计滚动轴承部件组合设计（包括轴承内外圈固定、间隙调（包括轴承内外圈固定、间隙调 整、轴承配合、轴承装拆、润滑与密封等）整、轴承配合、轴承装拆、润滑与密封等） 重点重点型号（尺寸）选择型号（尺寸）选择轴承寿命计算轴承寿命计算 重点重点类型选择类型选择三三. . 本

4、章的主要内容：本章的主要内容：2 2滚动轴滚动轴 承选择承选择难点：角接触轴承轴向载荷难点：角接触轴承轴向载荷FA的确定的确定1 1滚动轴承的类型滚动轴承的类型及代号及代号重点重点四滚动轴承的尺寸及性能参数四滚动轴承的尺寸及性能参数轴承内径轴承内径d轴承内圈孔轴承内圈孔径，它与轴颈直径相同，是径，它与轴颈直径相同，是轴承公称直径；轴承公称直径； DDd d轴承宽度轴承宽度B 轴承两端轴承两端面之间的轴向距离。面之间的轴向距离。 一）滚动轴承的主要尺寸一）滚动轴承的主要尺寸轴承外径轴承外径D 轴承外圈轴承外圈外径，它与轴承座孔直径相外径，它与轴承座孔直径相同；同；B B二）滚动轴承的主要性能参数

5、二）滚动轴承的主要性能参数 轴承的公称接触角轴承的公称接触角 滚动体与套滚动体与套圈接触处的法线与轴承的径向平面之间圈接触处的法线与轴承的径向平面之间的夹角。的夹角。反映轴承承受轴向载荷的能力，反映轴承承受轴向载荷的能力， 越大，越大，轴承承受轴向载荷的能力越强。轴承承受轴向载荷的能力越强。轴承的极限转速轴承的极限转速nlim 轴承的工轴承的工 作转速作转速n 轴承内外圈轴线相对偏斜角轴承内外圈轴线相对偏斜角反映轴承自动调心的能力。反映轴承自动调心的能力。调心轴承简图调心轴承简图按轴承所能受的载荷方向或公称接触角的不同可分为以下几种按轴承所能受的载荷方向或公称接触角的不同可分为以下几种 五滚动

6、轴承分类五滚动轴承分类轴承类型轴承类型公称接触角公称接触角向心轴承向心轴承( (主要承受主要承受径向负荷径向负荷F FR R) )推力轴承推力轴承( (主要承受主要承受轴向负荷轴向负荷F FA A) )径向接触径向接触向心角接触向心角接触推力角接触推力角接触轴向接触轴向接触= 0= 00 00 00 045450 045450 0 90 900 0= 90= 900 0图图例例六六 滚动轴承的主要类型和特点滚动轴承的主要类型和特点类型代号：类型代号：（1 100000000）承承载类型载类型主承径向负荷主承径向负荷FR也能承受少量的双向轴向负荷也能承受少量的双向轴向负荷FA，FRFAFAFRF

7、AFA1.1.调心球轴承调心球轴承承承载类型载类型主承径向负荷主承径向负荷FR ，也能承受少量的双向轴向负荷也能承受少量的双向轴向负荷FA特点特点具有调心性能，具有调心性能， = 2 = 20 030 02.2.调心滚子轴承调心滚子轴承特点特点具有调心性能，具有调心性能，=0.5=0.50 02 20 0 类型代号：类型代号：（2 200000000）承承载类型载类型能承受较大的径向负荷能承受较大的径向负荷FR 和单向的轴向负荷和单向的轴向负荷FA。FRFA结构特点：结构特点：内外圈可分离内外圈可分离, ,公称接触角有公称接触角有 12120 0，26260,0,越大，承轴向载荷越大，承轴向载

8、荷 的能力就越大。的能力就越大。3.3.推力调心滚子轴承推力调心滚子轴承类型代号：类型代号：（2929000000）承承载类型载类型可可承承很大的很大的轴向负荷轴向负荷FA 和一定和一定径向负荷径向负荷FR特点特点具有调心性能，具有调心性能，=2=20 030 04.4.圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承使用要求：使用要求：成对使用成对使用类型代号：类型代号：（3 30 0000000）FAFRFR 正装（面对面安装）正装（面对面安装）圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承安装形式一：安装形式一：正装简图正装简图反装（背对背安装）反装（背对背安装）圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承安装形式二：安装形式二：反装简图反装简图松圈松

9、圈松圈松圈5.5.推力球轴承推力球轴承000000单向单向推力球推力球轴承，轴承，只能受只能受单向单向FA类型代号：类型代号： （ 00000000）000000双双向向推力球推力球轴承，轴承，能受能受双双向向FAFA000000000000紧圈紧圈结构特点：结构特点：由由紧圈紧圈（内孔较小，装在轴上）（内孔较小，装在轴上）松圈松圈（内孔较大，装在机座上）（内孔较大，装在机座上）和和滚动体滚动体组成，套圈与滚动体可分离。组成，套圈与滚动体可分离。承承载类型载类型只能受轴向负荷只能受轴向负荷F FA松圈松圈紧圈紧圈滚动体滚动体FAFA极限转速极限转速低低6.6.深沟深沟球轴承球轴承 承承载类型载

10、类型能同时承受径向负能同时承受径向负 荷荷F FR R与单向轴向负荷与单向轴向负荷F FA AFRFAFAFRFA承承载类型载类型主要承受径向负主要承受径向负荷荷F FR R，也可同时承受少量双向，也可同时承受少量双向轴向负荷轴向负荷F FA A类型代号：类型代号： （6 600000000）极限转速极限转速高高7.7.角接触球轴承角接触球轴承类型代号：类型代号： （7 700000000）结构特点：结构特点：公称接触角有公称接触角有15150 0，25250 0，40400 0 越大，承轴向载荷的能力就越大。越大，承轴向载荷的能力就越大。使用要求：使用要求：成对使用成对使用 正装（面对面安装

11、）正装（面对面安装）角接触轴承安装形式一：角接触轴承安装形式一：正装简图正装简图反装（背对背安装）反装（背对背安装）角接触轴承安装形式二：角接触轴承安装形式二：反装简图反装简图8.8.圆柱滚圆柱滚子子轴承轴承FR（N N00000000）（NNNN00000000）承承载类型载类型只能承受径向负荷只能承受径向负荷FR， 不能承受轴向负荷。不能承受轴向负荷。结构特点：结构特点：内外圈可分离内外圈可分离类型代号：类型代号：外圈无挡边外圈无挡边圆柱滚圆柱滚子子轴承轴承双列双列圆柱滚圆柱滚子子轴承轴承FRN N00000000NNNN00000000FRNANA000000009. 9. 滚针轴承滚针

12、轴承类型代号：类型代号：（NANA00000000）结构特点：结构特点：内外圈可分离，可以没有内外圈可分离，可以没有 保持架保持架承承载类型载类型只能承受径向负荷只能承受径向负荷FR， 不能承受轴向负荷。不能承受轴向负荷。一）轴承代号组成一）轴承代号组成由基本代号、前置代号构成。由基本代号、前置代号构成。七七. . 滚动轴承的代号滚动轴承的代号轴承代号轴承代号前置代号前置代号 后置代号后置代号 结构形结构形状状、尺尺寸公差寸公差技术要技术要求求 成成套套分分轴轴承承部部件件基本代号基本代号 二二. . 基本代号基本代号 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承: :3 3推力球轴承推力球轴承 : :5 5深沟

13、深沟球轴承球轴承 : :6 6角接触球轴承角接触球轴承: :7 7圆柱滚圆柱滚子子轴承轴承: :N N窄窄: : 0 0正常正常: : 1 1宽宽: : 2 2特低：特低：7 7低：低：9 9正常：正常：1 1（单向）（单向）正常：正常：2 2（双向）（双向）轻：轻：2中：中：3重：重：4特宽：特宽：3 3特宽：特宽：4 4特宽：特宽：5 5特宽：特宽：6 6d 20 mmd 500 mmd 500 mm以上轴承以上轴承代号：代号：/ /内径毫米内径毫米 表示表示特轻：特轻：0 0特轻：特轻：1 1调心球轴承调心球轴承 : :1 1调心滚子轴承调心滚子轴承: :2 2推力调心滚子推力调心滚子轴

14、承轴承 : :2929滚针轴承滚针轴承 : :NANA尺寸系列代号表示方法尺寸系列代号表示方法直径直径系列系列代号代号尺尺 寸寸 系系 列列 代代 号号向心轴承向心轴承宽度系列代号宽度系列代号推力轴承推力轴承高度系列代号高度系列代号0 0（窄）（窄）1 1（正常）（正常）2 2（宽）（宽）7 7（特低（特低）9 9（低）（低）1 1（正常）（正常）2 2（正常）（正常）2（轻）（轻）3（中）（中）4（重）（重）0 02 21 12 22 22 20 03 31 13 32 23 30 04 41 14 42 24 47 729 921 122 227 73 39 93 31 13 32 23

15、37 749 941 142 24向心轴承向心轴承中直径系列中直径系列正常宽度系列正常宽度系列如：尺寸系列尺寸系列代号为：代号为：13双向推力轴承双向推力轴承轻直径系列轻直径系列正常高度系列正常高度系列如：尺寸系列尺寸系列代号为：代号为：222 221313d02031324DDDBBBB表示表示同一公称内径同一公称内径d d的轴承，其的轴承，其外径外径D D和宽度和宽度B B的变化情况的变化情况轴承尺寸系列的轴承尺寸系列的含义含义轻窄系列轻窄系列中窄系列中窄系列中宽系列中宽系列重宽系列重宽系列三）后置代号三）后置代号6 6（0 0）2 2 0606 （/P0/P0）3 3 3232 1515

16、 E E （/P0/P0）公差等级为公差等级为0 0级级加强型加强型轴承内径轴承内径d =75 mmd =75 mm尺寸系列尺寸系列32,32,为特宽轻系列为特宽轻系列圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承解答：解答：轴承内径轴承内径d=30mm d=30mm 尺寸系列（尺寸系列（0 0）2,2,为窄轻系列为窄轻系列深沟球轴承深沟球轴承公差等级公差等级为为0 0级级例例10-110-1 试说明轴承代号试说明轴承代号62066206、33215E33215E、7312C7312C及及52412/P652412/P6的的 含义。含义。7 7（0 0）3 3 1212 C C（/P0/P0）5 5 1414 10

17、 10 /P6/P6公差等级公差等级为为6 6级级轴承内径轴承内径d = 50 mmd = 50 mm尺寸系列尺寸系列14,14,为正常高度为正常高度、重系列重系列单向推力单向推力求轴承求轴承轴承内径轴承内径d=60mm d=60mm 尺寸系列（尺寸系列（0 0）3,3,为窄中系列为窄中系列角接触球轴承角接触球轴承公差等级公差等级为为0 0级级=15150 0八八. 滚动轴承类型的选择滚动轴承类型的选择承轻、中及较小波动载荷的场合承轻、中及较小波动载荷的场合选球轴承选球轴承承重及较大波动的载荷的场合承重及较大波动的载荷的场合选滚子轴承选滚子轴承一）根据一）根据轴承所受轴承所受的载荷选的载荷选载

18、荷的大载荷的大小、性质小、性质载荷的载荷的方向方向深沟轴承（深沟轴承（6 6类类）圆柱滚子轴承（圆柱滚子轴承（N N类类）及滚针轴承（）及滚针轴承（NANA类类）纯径向负纯径向负荷可选用荷可选用纯轴向负荷纯轴向负荷可选用推力轴承（可选用推力轴承（5 5类类）同时受同时受径向负荷径向负荷和轴向负和轴向负荷时荷时径向负荷为主径向负荷为主可用深沟球轴承（可用深沟球轴承（6 6类类）径向负荷，轴径向负荷，轴向负荷都很大向负荷都很大角接触球轴承（角接触球轴承（7 7类类）圆锥滚子轴承（圆锥滚子轴承（3 3类类）可用推力调心滚子轴承可用推力调心滚子轴承（2929类类）也可用圆柱滚子也可用圆柱滚子N N类类

19、（或（或深沟球轴承深沟球轴承6 6类类）与推力）与推力轴承（轴承（5 5类类）联合使用。）联合使用。轴向负荷很大轴向负荷很大径向负荷较小径向负荷较小一）根据轴承所受的载荷选一）根据轴承所受的载荷选一）根据轴承所受的载荷选一）根据轴承所受的载荷选转速较高、负荷较小或要求旋转精度较高时转速较高、负荷较小或要求旋转精度较高时宜选用球轴承宜选用球轴承转速较低、负荷较大或有冲击载荷时转速较低、负荷较大或有冲击载荷时宜选用滚子轴承宜选用滚子轴承二）轴承二）轴承 的转速的转速 当两轴承座孔同心度难以保证，或轴受载后挠曲变形较大时，应选用当两轴承座孔同心度难以保证，或轴受载后挠曲变形较大时，应选用调心球轴承或

20、调心滚子轴承。调心球轴承或调心滚子轴承。三）调心性能的要求三）调心性能的要求8162423四）安装和拆卸方便四）安装和拆卸方便 一般，球轴承价格最低，滚子轴承比球轴承价格高。轴承精度愈高，则一般，球轴承价格最低，滚子轴承比球轴承价格高。轴承精度愈高，则价格愈高，选择轴承时，在满足工作要求的前提下，应使成本最低。价格愈高，选择轴承时，在满足工作要求的前提下，应使成本最低。 当轴承座不是剖分式而必须沿轴向安装和拆卸轴承时，应优先选用内当轴承座不是剖分式而必须沿轴向安装和拆卸轴承时，应优先选用内外圈可分离的轴承外圈可分离的轴承五）考虑经济性五）考虑经济性 10-3 滚动轴承的主要失效形式及计算准则滚

21、动轴承的主要失效形式及计算准则 一滚动轴承的受力及应力分析（以深沟球轴承为例）一滚动轴承的受力及应力分析（以深沟球轴承为例）FR 当深沟球轴承承受径向力当深沟球轴承承受径向力F FR R时，时，由于各接触点存在着弹性变形，使由于各接触点存在着弹性变形，使内圈沿内圈沿F FR R方向下移一距离方向下移一距离。 只有下半圈滚动体受载，上半圈只有下半圈滚动体受载，上半圈动体不受载。沿动体不受载。沿F FR R作用线上滚动体受作用线上滚动体受载最大（载最大（F FQ Q），而邻近的滚动体受载），而邻近的滚动体受载逐渐减小（逐渐减小（F FQ Q F FQ1Q1 F FQ2Q2) )F FQ2Q2F F

22、Q QF FQ1Q1F FQ1Q1F FQ2Q2 一）一）受力分析受力分析R)220(/6 . 4/08. 4/5/37. 4:maxmaxzFzFFzFzFFrrrr滚子：球向心轴承：向心轴承： 在载荷在载荷R R的作用下，假设的作用下，假设下半圈滚动体受力；下半圈滚动体受力； 根据变形关系，中间滚动根据变形关系，中间滚动体受力最大，向两边逐渐减体受力最大，向两边逐渐减小。小。 受力最大滚动体受载为受力最大滚动体受载为R R二）轴承工作时元件上应力的变化二）轴承工作时元件上应力的变化滚动体滚动体当滚动体进入承载区后，当滚动体进入承载区后，所受负荷就由零逐渐增大到最大，然所受负荷就由零逐渐增大

23、到最大，然后，再逐渐减小到直至零。因此，对后，再逐渐减小到直至零。因此，对滚动体某一点而言，它的应力是周期滚动体某一点而言，它的应力是周期性不稳定变化的。性不稳定变化的。 转动的内圈转动的内圈其上各点的受载情况其上各点的受载情况类似于滚动体。因此，旋转圈上任一类似于滚动体。因此，旋转圈上任一点的应力是周期性不稳定变化的。点的应力是周期性不稳定变化的。 固定的外圈固定的外圈各点所受应力随位置各点所受应力随位置不同而大小不同，对位于承载区内的不同而大小不同，对位于承载区内的任一点，当每个滚动体滚过一次便受任一点，当每个滚动体滚过一次便受载一次，而所受负荷和应力的最大值载一次，而所受负荷和应力的最大

24、值是不变的，承受稳定的脉动循环应力。是不变的，承受稳定的脉动循环应力。滚动轴承工作时，一般是内圈转动，滚动轴承工作时，一般是内圈转动，外圈固定。外圈固定。Ht0Ht0Ht0通过承载通过承载区时间区时间通过非承通过非承载区时间载区时间通过承载通过承载区时间区时间通过非承通过非承载区时间载区时间滚动体应力的变化滚动体应力的变化内圈应力的变化内圈应力的变化外圈应力的变化外圈应力的变化1 1疲劳点蚀疲劳点蚀滚动轴承工作时，由于它的内圈、外圈和滚动体上任意点的接触应力都滚动轴承工作时，由于它的内圈、外圈和滚动体上任意点的接触应力都是变化的，工作一定时间后，其接触表面就可能发生疲劳点蚀。点蚀发是变化的，工

25、作一定时间后，其接触表面就可能发生疲劳点蚀。点蚀发生后，噪声和振动加剧，发热严重，致使轴承失效。一般在安装、润滑生后，噪声和振动加剧，发热严重，致使轴承失效。一般在安装、润滑和密封正常的情况下，疲劳点蚀是滚动轴承的主要失效形式。和密封正常的情况下，疲劳点蚀是滚动轴承的主要失效形式。二二. . 滚动轴承的失效形式及计算准则滚动轴承的失效形式及计算准则一）一） 失效形式失效形式2 2塑性变形塑性变形转速很低或间歇往复摆动的轴承，一般不会发生疲劳点蚀，但在很大的静转速很低或间歇往复摆动的轴承，一般不会发生疲劳点蚀，但在很大的静载荷或冲击载荷作用下，会使套圈滚道和滚动体接触处的局部应力超过材载荷或冲击

26、载荷作用下，会使套圈滚道和滚动体接触处的局部应力超过材料的屈服极限，以致表面出现塑性变形（凹坑），运转精度降低，并会出料的屈服极限，以致表面出现塑性变形（凹坑），运转精度降低，并会出现振动和噪声而不能正常工作现振动和噪声而不能正常工作 3 3磨损磨损在润滑不良和密封不严的情况下，轴承工作时易发生磨损。转速愈高，在润滑不良和密封不严的情况下，轴承工作时易发生磨损。转速愈高，磨损愈严重。轴承磨损后会降低旋转精度，甚至失效。磨损愈严重。轴承磨损后会降低旋转精度，甚至失效。 对一般工作条件下的回转滚动轴承对一般工作条件下的回转滚动轴承经常发生点蚀，经常发生点蚀， 主要进行主要进行寿命计算寿命计算，必要

27、时进行静强度校核；，必要时进行静强度校核；对于不转动、摆动或转速低（对于不转动、摆动或转速低（n n10 r/min10 r/min）的轴承）的轴承，要，要 求控制塑性变形，只需进行求控制塑性变形，只需进行静强度计算静强度计算；对于高速轴承对于高速轴承由于发热而造成的粘着磨损、烧伤常常由于发热而造成的粘着磨损、烧伤常常是突出的矛盾，是突出的矛盾，除进行寿命计算外，还需校验极限转速除进行寿命计算外，还需校验极限转速。二）计算准则二）计算准则20-3 20-3 滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算对一组同一型号的轴承，由于材料、热处理和工艺等很多随机因素的影响，即使在相同条件下运转，寿命也不一样，

28、有的甚至相差几十倍。因此，对一个具体的轴承，很难预知其确切的寿命。实验表明：寿命与可靠性有关。如图定义：定义：轴承在一定转速下，其轴承在一定转速下，其中任何零件出现疲劳扩展迹象中任何零件出现疲劳扩展迹象之前的工作小时数称为：之前的工作小时数称为：轴承寿命轴承寿命 2051015501000R(%) 轴承的寿命曲线轴承的寿命曲线L/(110-6 r)可靠度：可靠度：一组相同轴承能达到一组相同轴承能达到或超过规定寿命的百分比或超过规定寿命的百分比. .1.基本额定寿命基本额定寿命 ：一批相同的轴承中90的轴承不发生疲劳点蚀前的总转数（以106为单位）或小时数。基本额额定寿命用基本额额定寿命用 L1

29、0或L10h 来表示。基本额定寿命基本额定寿命在到达额定寿命时，有在到达额定寿命时，有9090%的轴承的轴承没坏，只损坏了没坏，只损坏了1010%。轴承的基本额定动载荷为使轴承的基本额定寿轴承的基本额定动载荷为使轴承的基本额定寿命等于命等于106次的载荷值，用符号次的载荷值，用符号C表示。表示。对于向心轴承，基本额定动载荷指纯径向载荷Cr ，对于深沟球轴承、角接触球轴承或圆锥滚子轴承 径向基本额定动载荷Cr对推力轴承 轴向基本额定动载荷CaCr 、Ca可从手册中查出可从手册中查出通过试验得出如图所示通过试验得出如图所示62086208轴承的载荷轴承的载荷寿命曲线。寿命曲线。 载荷载荷-寿命曲线

30、的公式：寿命曲线的公式：rPCL610寿命指数：寿命指数：-球轴承球轴承-滚子轴承滚子轴承hPCnLh60106用小时表示：用小时表示：3 310/310/3=基本额定动载荷：基本额定动载荷：P-当量动载荷当量动载荷 NnLPCh61060LLh h-预期寿命预期寿命 一、轴承寿命计算基本公式一、轴承寿命计算基本公式曲线上对应于曲线上对应于 Lh=106 的载的载荷为荷为: : 29.5KN。 当当 t120t120 时，时， C C 引进温度系数引进温度系数 ft 进行修正。进行修正。表表20-8 温度系数温度系数 轴承工作轴承工作 温度温度 温度系数温度系数 ft 120250200150

31、12530010.950.900.700.800.60Ct= ft C修正后的计算公式：修正后的计算公式： rPCfLt610hPCfnLth60106NnLfPCht61060表表20-9 轴承预期寿命轴承预期寿命Lh的参考值的参考值 使使 用用 场场 合合 不经常使用的仪器和设备不经常使用的仪器和设备 500 Lh /h 短时间或间断使用，中断时不致引起严重后果短时间或间断使用，中断时不致引起严重后果 40008000 间断使用，中断时会引起严重后果间断使用，中断时会引起严重后果 800012000 每天每天8h工作的机械工作的机械 1200020000 每天每天24h连续工作的机械连续工

32、作的机械 4000060000 二、当量动载荷的计算二、当量动载荷的计算滚动轴承的基本动载荷是在一定的实验条件下确定的。对于向心轴承是指轴承承受纯径向载荷；对于推力轴承是指承受中心轴向载荷。实际情况可能既受径向载荷又有轴向载荷，则必须将实际载荷换算成与实验条件相同的载荷后，才能和基本额定动载荷进行比较。换算后的载荷是一种假定载荷，称为当量载荷。含义：含义：当量动载荷是一种考虑径向载荷与轴向载荷当量动载荷是一种考虑径向载荷与轴向载荷双重双重影响影响，经换算后的，经换算后的假想载荷假想载荷。其效果与某一个基本额定。其效果与某一个基本额定动载荷相当。动载荷相当。计算公式：计算公式：P=fP（X Fr

33、+Y Fa ）X-径向动载荷系数径向动载荷系数； Y-轴向动载荷系数轴向动载荷系数。见下页 向心轴承：向心轴承：P=Fr推力轴承：推力轴承：P=Fa理由：理由：基本额定动载荷是单向载荷（径向或轴向）试基本额定动载荷是单向载荷（径向或轴向）试验条件下得出的。实际情况可能受到双重载荷作用。验条件下得出的。实际情况可能受到双重载荷作用。很显然，单向载荷与双向载荷作用下，轴承的寿命是很显然，单向载荷与双向载荷作用下，轴承的寿命是不一样的。不一样的。fP-冲击载荷系数冲击载荷系数 表表10-10 向心轴承当量载荷系数向心轴承当量载荷系数X、Y的值的值轴承类型轴承类型 深沟球轴承深沟球轴承0.172 0.

34、19 2.312.3Fa C0r eFa / Fr eFa / Fr eXYXY0.345 0.22 1.990.689 0.26 1.711.03 0.28 1.551.38 0.30 0.56 1.45 1 0 0.178 0.38 1.470.357 0.40 1.400.714 0.23 1.301.07 0.46 1.23= = 15 1.43 0.47 0.44 1.19 1 0 角角接接触触球球轴轴承承= 25= 25 - 0.68 0.41 0.87 1 0= 4= 40 - 1.14 0.35 0.57 1 0 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承(单列单列) - 1.5tg 0.4 0

35、.4ctg 1 0 调心球轴承调心球轴承(双列双列) - 1.5tg 0.65 0.65ctg 1 0 (单列单列)表表20-11 冲击载荷系数冲击载荷系数 载荷性质载荷性质 无冲击或轻微冲击无冲击或轻微冲击 中等冲击中等冲击 强烈冲击强烈冲击fP1.01.21.21.81.83.0三、向心推力轴承（三、向心推力轴承（3，7类）的轴向力计算类）的轴向力计算1 1、角接触球轴承或圆锥滚子轴承角接触球轴承或圆锥滚子轴承内部轴向力的计算内部轴向力的计算 当角接触球当角接触球轴承或圆锥滚子轴承或圆锥滚子轴承承受径向载轴承承受径向载荷荷FrFr时，由于存时，由于存在接触角在接触角,滚滚动轴承受载情况动轴

36、承受载情况如右图示如右图示-派生轴向力派生轴向力FNi = Fsi +FriFs =Fsi = Fri tg 第i个滚动体 当角接触球轴承或圆锥滚子轴承承当角接触球轴承或圆锥滚子轴承承受径向载荷受径向载荷Fr时，由于存在接触角时，由于存在接触角 ，第第i个滚动体所受力为个滚动体所受力为FNi。可分解为。可分解为两个轴向和径向两个分力：两个轴向和径向两个分力：所有滚动体轴向力之和：所有滚动体轴向力之和：其中：其中： Fsi = Fri tg 角接触球轴承或圆锥滚子轴承角接触球轴承或圆锥滚子轴承内部轴向力的计算内部轴向力的计算FaFaeFrFNiFs将迫使内圈和轴径向右移动。可按下表来计算将迫使内

37、圈和轴径向右移动。可按下表来计算Fs Fs=1.1FrFs=0.7FrFs=0.5FrFs=Fr(2Y)70000B(a a =40)70000AC(a a =25)70000C(a a=15)角接触球轴承角接触球轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 由于产生了派生轴向力，此时轴承所承受的实际由于产生了派生轴向力，此时轴承所承受的实际轴向力不再等于外部轴向力，即：轴向力不再等于外部轴向力，即： Fa Fae假设作用在轴上的轴向外载荷为：Fae FriFsiFrFaFaFrFR1FR2FS1FS2径向力径向力Fr 、 R1、R2的的计算由受力平衡条件求计算由受力平衡条件求出出2 2、轴承的受力简图轴承的受力简图FaFS1FS2FaFS1FS2FFR1FR2FS1FS23、角接触轴承的轴向载荷、角接触轴承的轴向载荷Fa21S