第13章 滚动轴承-第八版

1、13-1 概述13-2 滚动轴承的类型、特点和代号13-3 滚动轴承类型的选择第四篇 轴系零、部件13-4 滚动轴承负荷分析、失效形式和设计准则13-5 滚动轴承寿命计算13-6 滚动轴承静载荷计算13-7 轴承装置的设计第十三章 滚动轴承13-1 概述（工程应用）13-1 概述 工程应用虚拟演示13-1 概述（工程应用）13-1 概述 13-1 概述（工程应用）13-1 概述 13-1 概述（组成、材料）13-1 概述滚动轴承是标准件。 内圈外圈滚动体保持架各类滚动体13-1 概述（材料、特点）13-1 概述 特点：旋转精度高；摩擦小，启动灵活；载荷，转速，工作温度适用范围广；标准化程度高，

2、互换性好，成本较低。材料：内圈、外圈、滚动体滚动轴承钢（如：GCr15 等），淬火后HRC6065。保持架较软材料（如：低碳钢、铜合金、铝合金、 塑料等）。13-2 滚动轴承的类型、特点和代号13-2 滚动轴承的类型、特点和代号 一.类型和特点按承载的方向向心轴承主要承受径向载荷Fr推力轴承只能承受轴向载荷Fa向心推力轴承能同时承受Fr和Fa接触角滚动体与外圈滚道接触区中点的法线与半 径方向的夹角。=0=90013-2 （调心球轴承1类）13-2 滚动轴承的类型、特点和代号 1.调心球轴承类型代号1,结构代号10000按轴承的结构形式不同分类：承载：Fr， Fa（双向，不大）转速：中偏斜角：大

3、（2030） 应用：多支点，轴刚性差13-2 （调心滚子轴承2类） 承载：Fr， Fa（双向，不大）转速：低偏斜角：大（102.50） 应用：多支点，轴刚性差2. 调心滚子轴承推力调心滚子轴承2类2000029000调心滚子轴承推力调心滚子轴承承载：Fr， Fa（单向，很大）转速：低偏斜角：大（1.502.50） 应用：承受以轴向载荷为主的径向、轴向联合载荷。13-2 （3、5类） 3.圆锥滚子轴承3类承载：Fr， Fa（单向）转速：中偏斜角：很小（2） 应用：同时受较大的Fr和Fa外圈可分离，安装时可调整游隙成对使用4. 推力球轴承双向推力球轴承5类5100052000承载：Fa转速：低13

4、-2 （6、7类） 5.深沟球轴承6类承载：Fr， Fa（不大，双向），不耐冲击转速：高偏斜角：小（816） 应用：高速，载荷平稳，轴刚性大承载：Fr， Fa（单向）转速：高偏斜角：小（210） 应用：旋转精度高，载荷大成对使用70000C：=15070000AC：=25070000B：=400 Fa6.角接触球轴承7类13-2 （8、9、N类） 7.推力圆柱滚子轴承8类承载：Fa（大，单向）转速：低偏斜角：不允许（0） 应用：Fa大，低速承载：只能承受Fr（大）,耐冲击 转速：高偏斜角：很小（24） 应用：Fr大，轴刚性大内圈或外圈可分离8.圆柱滚子轴承N类 推力圆锥滚子轴承9类13-2 （

5、NA、U类）9.滚针轴承NA类承载：Fr（较大）转速：低偏斜角：很小 应用：Fr大，径向尺寸受限制，低速13-2 （小结）小结：调心球轴承调心滚子轴承圆锥滚子轴承推力球轴承深沟球轴承角接触球轴承推力圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承滚针轴承1235678NNA13-2 （内径代号）二、代号前置代号 基本代号 后置代号 轴承的分部件代号内部结构代号密封与防尘结构代号保持架及其材料代号特殊轴承材料代号公差等级代号游隙代号多轴承配置代号其它代号五四三二一类型代号尺寸系列代号内径代号宽度系列代号直径系列代号GB/T272规定了滚动轴承代号由三部分组成： 内径代号：0099代 号000102030496内径 d1

6、0121517代号5如：08表示轴承内径d=508=40mm。13-2 （尺寸系列、类型代号、内部结构代号） 类型代号 尺寸系列代号:表示相同内径但外径和宽度不同的轴承。直径系列代号0、1特轻系列2轻系列3中系列4重系列宽度系列代号：一般正常宽度为0，可不标。尺寸承载能力但对于2类和3类应标出“0”。 内部结构代号：表示同类轴承的不同内部结构。70000C：=15070000AC：=25070000B：=40013-2 （公差等级、游隙代号）13-2 滚动轴承的类型、特点和代号 公差等级代号：五级:/P2 、 /P4、 /P5、 /P6(/P6x)、 /P0（普通级,不标） 游隙代号： 六组:

7、/C1 、 /C2、 /C0（0组,不标）、 /C3 、 /C4 、 /C5高级 低级 游隙值：小 大 13-2 （公差等级、游隙代号）13-2 滚动轴承的类型、特点和代号例：6210 d=50mm轻系列正常宽度深沟球轴承0级公差（普通级）,0组游隙7309C/P5d=45mm中系列正常宽度角接触球轴承5级公差=15030212d=60mm轻系列正常宽度圆锥滚子轴承0级公差（普通级），0组游隙13-3 滚动轴承类型的选择13-3 滚动轴承类型的选择一.载荷方向大小轻、中球轴承重滚子轴承受纯Fr6、N、NA受纯Fa5、8受Fr+不大的Fa6、70000C受Fr+较大的Fa3、70000AC、70

8、000B、 6+5、N+8性质平稳球轴承冲击滚子轴承13-3 滚动轴承类型的选择二.转速三.刚度和调心性要求13-3 滚动轴承类型的选择尺寸四.其它径向受限制滚针轴承，特轻、轻系列轴向受限制窄系列便于装拆内（外）圈可分离，3、 N类；经济13-4 滚动轴承负荷分析、失效形式和设计准则13-4 滚动轴承负荷分析、失效形式和设计准则一.负荷分析1.向心轴承主要承受Fr, 不大的Fa若仅受Fa各滚动体平均受载若仅受Fr承载区内滚动体受载一般承载区小于半圈FN0FNirNiFF受力最大滚动体的载荷球轴承滚子轴承ZF5Fr0NZF6 . 4Fr0N受Fr+Fa随Fa增大，承载区增大13-4 （负荷分析）

9、2.向心推力轴承支反力的作用点离轴承小口端面a处a仅受外载荷FrFr轴作用于轴承的力FrFiFriFdirriFFFi某一滚动体对轴的反作用力Fdi由Fr派生的轴向力ddiFFFd方向：小口指向大口迫使内外圈分离轴承应成对使用承载区 Fd仅受外载荷Fre一般按半圈受载计算，见P322/表13-7圆锥滚子轴承角接触球轴承70000C(=15)70000AC(=25)70000B( =40)Fd=Fr(2Y)Fd=eFrFd=0.68FrFd=1.14Fr13-4 （负荷分析）受外载荷Fr+FaraFF承载区FrFiFriFdiFa13-4 （应力分析）二.轴承各元件应力分析 脉动循环13-4 （

10、失效形式和设计准则）13-4 滚动轴承负荷分析、失效形式和设计准则三.失效形式和设计准则失效形式点蚀接触疲劳失效寿命计算塑变受静载或冲击静强度计算磨粒磨损或胶合润滑不良或高速 改善润滑，校核极限转速设计准则一般轴承额定寿命计算低速、重载轴承静强度计算高速轴承额定寿命计算，校核极限转速13-5 滚动轴承寿命计算一.实际寿命和平均寿命实际寿命平均寿命可靠度R1200C时,引入温度系数ft,见P320/表13-4。 当载荷P=C时，L10=106r当载荷PC时，L10=？C106疲劳曲线方程：61010CLP) r (10PCL610)h(PCn6010L6h) r (10PCfL6t10)h(PC

11、fn6010Lt6h寿命指数球轴承=3滚子轴承=10/313-5 （当量动载荷）四.当量动载荷P的计算手册中C由实验测得，其中加载条件：向心轴承C是纯径向载荷Cr推力轴承C是纯轴向载荷Ca向心推力轴承半圈受载，C指载荷的径向分量Cr实际载荷当量动载荷P转换条件基本额定动载荷C性质相同 转换条件：寿命计算转换条件：寿命计算 当量动载荷P的计算方法：)YFXF(fParPe轴向载荷影响系数（或判别系数、临界系数）五.Fr和Fa的计算1.Fr的计算注意：支点位置；若是空间力系时，分别求水平面Fr1H、Fr2H垂直面Fr1V、Fr2V2V2r2H2r2r2V1r2H1r1rFFF,FFFFreFte1

12、3-5 （Fa的计算）2.Fa的计算 向心轴承Fae轴承1轴承2Fa1=FaeFa2=0 向心推力轴承FreFreFr1Fr2Fd1Fd2(P322)轴有向左移的趋势轴承1被压紧，轴承2被放松轴承1受的轴向力增大为Fd1+Fd1当Fae+Fd2Fd1时根据轴的静力平衡条件：Fd1+Fd1=Fae+Fd2轴承1的轴向力：Fa1=Fae+Fd2Fd1轴承2的轴向力：Fa2=Fd2结论被压紧的轴承：Fa=除去本身派生的轴向力后， 其它轴向力的代数和被放松的轴承：Fa=本身派生的轴向力当Fae+Fd2Fd2时2紧1松Fa2=Fae+Fd1若轴承反装：Fa1=Fd1当Fae+Fd12m/s 轴承采用油润

13、滑V齿2m/s 轴承采用脂润滑六.润滑与密封1.润滑13-7 （密封）13-7 轴承装置的设计目的：防止润滑油泄漏，防止灰尘等杂物进入。密封装置：接触式和非接触式。2.密封习题课习题课一.图示为圆锥齿轮减速器中的小圆锥齿轮轴承，已知轴承直径d=30mm，圆锥齿轮dm1=56.25mm，Fte=1130N，Fre=380N，Fae=146N，n=960r/min，载荷平稳，Lh=24000h，试设计此轴承。9055FteFaeFre解：一.选择轴承类型：70000AC二.确定轴承型号根据d=30mm，选7206AC，查手册得：Cr=22.0kN，C0r=14.2kN，B=16mm，a=18.7m

14、m习题课1.定轴承的排列方式，求实际跨距三.求作用在轴承上的载荷Fr1，Fr2，Fa1，Fa2采用反排列mm3 .44a2B55l lmm4 .111a2B90l lBa55902.求载荷Fr1，Fr2求水平面支反力Fr1H，Fr2Hll FteFaeFreN4 .449FFteH1rl ll lN4 .1579FFFH1rteH2rll Fte12Fr1HFr2H习题课求垂直面支反力Fr1V，Fr2VN3 .1142dFFF1maereV1rl ll lN3 .494FFFV1rreV2rll FreFae12Fr1VFr2V求作用在轴承上的径向力Fr1，Fr2N7 .436FFF2V1r2

15、H1r1rN9 .1654FFF2V2r2H2r2r12Fd1Fd2Fae3.求载荷Fa1，Fa2派生轴向力N3 .315F68. 0F1r1dN3 .1125F68. 0F2r2dN3 .1125F3 .461FF2dae1d1紧2松N3 .1125FF2d2aN3 .979FFFae2d1a四.求当量动载荷P1，P268. 0e11. 2FF1r1a87. 0Y,41. 0X11e68. 0FF2r2a0Y, 1X22kNNPLnCrhr3 .209 .202784 .18201024000960601060636计取)FYFX(fP1a11r1P1N3 .1146) 3 .97987. 07