第十三章滚动轴承.

1、第十三第十三章章 滚滚动轴承动轴承13-1 概述概述13-2 滚动滚动轴承轴承的主要类型及其代号的主要类型及其代号13-3 滚动滚动轴承轴承类型的选择类型的选择13-4 滚动滚动轴承轴承的工作情况的工作情况13-5 滚动滚动轴承轴承尺寸的选择尺寸的选择13-6 轴承轴承装置的设计装置的设计13-7 其它其它1231. 滚动轴承的基本结构滚动轴承的基本结构内圈：内圈：与轴颈相配；与轴颈相配；外圈：外圈：与轴承座相配；与轴承座相配；滚动体：滚动体：将滑动摩擦转化为滚动摩擦；将滑动摩擦转化为滚动摩擦；保持架：保持架：防止滚动体直接接触。防止滚动体直接接触。413-1概述概述常见的滚动体常见的滚动体球

2、球圆柱滚子圆柱滚子圆锥滚子圆锥滚子非对称球面滚子非对称球面滚子球面滚子球面滚子滚针滚针51）冲压式：）冲压式：低碳钢板冲压制成，与滚动体有较大的间隙。低碳钢板冲压制成，与滚动体有较大的间隙。2）实体式：）实体式：铜合金、铝合金或塑料经切削加工制成，有较铜合金、铝合金或塑料经切削加工制成，有较好的定心作用。好的定心作用。常见的保持架常见的保持架62. 滚动轴承的材料滚动轴承的材料1）内圈、外圈、滚动体）内圈、外圈、滚动体 要求：要求：硬度硬度不低于不低于 60 HRC ，接触疲劳强度高，耐磨性和，接触疲劳强度高，耐磨性和冲击韧性良好，经磨削抛光。冲击韧性良好，经磨削抛光。 常用材料：常用材料：高

3、碳铬轴承钢高碳铬轴承钢GCr15或渗碳轴承钢或渗碳轴承钢G20Cr2Ni4A 2）保持架）保持架要求：要求：材料较软，易成形，减摩性良好。材料较软，易成形，减摩性良好。常用材料：常用材料：低碳钢，铜，铝和工程塑料低碳钢，铜，铝和工程塑料73. 滚动轴承的特点滚动轴承的特点1）优点）优点：旋转精度高、启动力矩小、是标准件，选用方便。：旋转精度高、启动力矩小、是标准件，选用方便。2）缺点）缺点：不耐冲击，工作有噪音。：不耐冲击，工作有噪音。84. 主要内容主要内容1）根据工作条件正确选择轴承的类型和尺寸；）根据工作条件正确选择轴承的类型和尺寸；2）验算轴承的承载能力；）验算轴承的承载能力；3 3）

4、轴承装置的组合设计：安装、调整、润滑和密封）轴承装置的组合设计：安装、调整、润滑和密封91. 滚动轴承的主要类型及其特点滚动轴承的主要类型及其特点1）按承载方向分）按承载方向分13-2滚动滚动轴承轴承的主要类型及代号的主要类型及代号向心向心轴承轴承：主要承受径向：主要承受径向载荷载荷推力推力轴承轴承：只能承受轴向：只能承受轴向载荷载荷向心推力向心推力轴承轴承 ：能同时承受径向载荷和轴向：能同时承受径向载荷和轴向载荷载荷 10座圈座圈轴圈轴圈FaFrFrFaNNa) 向心向心轴承轴承b) 推力推力轴承轴承c) 向心推力向心推力轴承轴承11接触角接触角 ：滚动体与外圈接触处的法线与半径方向的夹角：

5、滚动体与外圈接触处的法线与半径方向的夹角 ；载荷角载荷角 ：轴承实际所受径向载荷和轴向载荷的合力与半轴承实际所受径向载荷和轴向载荷的合力与半径方向的夹角。径方向的夹角。接触角接触角 轴向承载能力轴向承载能力 FrFaNN122）按滚动体的类型分：球轴承和滚子轴承）按滚动体的类型分：球轴承和滚子轴承滚子轴承比球轴承的承载能力强，但球轴承的高速性能好。滚子轴承比球轴承的承载能力强，但球轴承的高速性能好。 a)球轴承球轴承b) 滚子轴承滚子轴承133）按轴承的结构形式分）按轴承的结构形式分深沟球轴承深沟球轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承推力球轴承推力球轴承角接触球轴承角接触球轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承

6、调心球轴承调心球轴承14调心滚子轴承调心滚子轴承20000圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承30000推力球轴承推力球轴承50000a)单向单向b)双向双向深沟球轴承深沟球轴承60000角接触球轴承角接触球轴承70000圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承N0000滚针轴承滚针轴承 NA0000调心球轴承调心球轴承1000015调心球轴承调心球轴承 1000016特点：特点：外圈滚道为球面，允许较大的偏斜量外圈滚道为球面，允许较大的偏斜量偏斜量偏斜量：调心轴承内圈和外圈轴线相对倾斜时所夹的锐角。调心轴承内圈和外圈轴线相对倾斜时所夹的锐角。17圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 3000018特点：特点：内外圈可分离，调整游隙

7、，成对使用，可同时承受径内外圈可分离，调整游隙，成对使用，可同时承受径向和轴向载荷。向和轴向载荷。径向间隙径向间隙轴向游隙轴向游隙游隙游隙 ：轴承内圈和外圈在径向或轴向移动的的最大距离。轴承内圈和外圈在径向或轴向移动的的最大距离。19推力球轴承推力球轴承 50000座圈座圈轴圈轴圈20特点：特点：极限转速低，只能承受轴向载荷。极限转速低，只能承受轴向载荷。深沟球轴承深沟球轴承 6000021特点：特点：主要承受径向载荷，应用最广泛。主要承受径向载荷，应用最广泛。角接触球轴承角接触球轴承 7000022特点：特点：成对使用，能同时承受径向和轴向载荷。成对使用，能同时承受径向和轴向载荷。圆柱滚子轴

8、承圆柱滚子轴承 NU000023特点：特点：内外圈可分离，只能承受径向载荷。内外圈可分离，只能承受径向载荷。2. 滚动轴承的代号滚动轴承的代号（GB/T 272-1993）前置代前置代号（号（）基本代号基本代号后置代号后置代号轴承分部件代号轴承分部件代号（） 内内部部结结构构代代号号密密封封与与防防尘尘结结构构代代号号保保持持架架及及其其材材料料代代号号特特殊殊轴轴承承材材料料代代号号公公差差等等级级代代号号游游隙隙代代号号多多轴轴承承配配置置代代号号类型代号类型代号尺寸系列代尺寸系列代号号内径代内径代号号宽度系列代号宽度系列代号直径系列代号直径系列代号24（1）前置代号：表示轴承的分部件）前

9、置代号：表示轴承的分部件前置代号前置代号含义含义L表示轴承的可分离套圈表示轴承的可分离套圈R表示轴承的不可分离套圈表示轴承的不可分离套圈K表示轴承的滚动体和保持架组件表示轴承的滚动体和保持架组件WS表示推力圆柱滚子轴承的轴圈表示推力圆柱滚子轴承的轴圈GS表示推力圆柱滚子轴承的座圈表示推力圆柱滚子轴承的座圈251） 类型代号类型代号（左起第（左起第1位）位）（2） 基本代号基本代号262）宽度系列代号）宽度系列代号（左起第（左起第2位）位）代号代号8 80 01 12 23 34 45 56 6宽度系列宽度系列特窄特窄窄窄正常正常宽宽特宽特宽注意：注意：除调心滚子轴承（除调心滚子轴承（2类）和圆

10、锥滚子轴承（类）和圆锥滚子轴承（3类）类）外，代号外，代号0可省略。可省略。273）直径系列代号）直径系列代号（左起第（左起第3位）位）代号代号7 78 89 90 01 12 23 34 45 56 6直径系列直径系列超特轻超特轻超轻超轻特轻特轻轻轻中中重重284）内径代号）内径代号（左起第（左起第4和和5位）位）内径尺寸系列代号内径尺寸系列代号000102030496轴承的内径尺寸轴承的内径尺寸/mm10121517数字数字529（3）后置代号：表示轴承的结构、公差和材料的特殊要求。）后置代号：表示轴承的结构、公差和材料的特殊要求。1）内部结构代号）内部结构代号轴承类型轴承类型代号代号 含

11、义含义示例示例角接触球轴承角接触球轴承BCAC=40 =15 =25 7210B 7210C7210AC圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 B接触角接触角加大加大32310BE加强型加强型N207E30注：公差等级中注：公差等级中0级最低，向右依次增高，级最低，向右依次增高，2级最高。级最高。代号代号省略省略/P6 /P6x /P5 /P4 /P2公差等级公差等级0级级6级级6x级级5级级4级级2级级2）公差等级代号）公差等级代号31注：游隙组别中注：游隙组别中1组最小，向右依次增大，组最小，向右依次增大，5组最高；组最高；3）径向游隙代号）径向游隙代号代号代号/C1/C2省略省略/C3 /C4 /C5

12、游隙组别游隙组别1组组2组组0组组3组组4组组5组组324）配置代号）配置代号面对面（面对面（/DF）背对背（背对背（/DB）串联（串联（/DT）336 3 1 0深沟球轴承深沟球轴承宽度窄系列，宽度窄系列，直径中系列直径中系列内径内径d=50mm 0 0级公差，级公差，0 0组游隙组游隙例例1：说明以下滚动轴承代号的含义：说明以下滚动轴承代号的含义34例例2 2：说明以下滚动轴承代号的含义：说明以下滚动轴承代号的含义7 2 0 8 AC / P5 5级公差级公差内径内径d=40 mm 宽度窄系列，直径轻系列宽度窄系列，直径轻系列角接触球轴承角接触球轴承0组游隙组游隙接触角接触角 =25o35

13、例例3 3：说明以下滚动轴承代号的含义：说明以下滚动轴承代号的含义3 0 3 0 8圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承直径中系列直径中系列内径内径d=40 mm 0级公差，级公差，0组游隙组游隙宽度窄系列宽度窄系列36例例4 4：说明以下滚动轴承代号的含义：说明以下滚动轴承代号的含义7 2 1 0 C /P5 /DF面对面配置面对面配置内径内径d=50 mm 宽度窄系列，直径轻系列宽度窄系列，直径轻系列角接触球轴承角接触球轴承5级公差，级公差，0组游隙组游隙接触角接触角 =15o371、61032、63083、7214 AC/P44、302135、N105 /P5试写出以下滚动轴承代号的含义试写出以下滚

14、动轴承代号的含义381、6103 6-深沟球轴承，深沟球轴承，1-直径特轻系列，直径特轻系列，03-内径内径d=17mm2、6308 6-深沟球轴承，深沟球轴承，3-直径中系列，直径中系列，08-内径内径d=40mm3、7214 AC/P4 7-角接触球轴承，角接触球轴承，2-直径特轻系列，直径特轻系列，14-内径内径d=70mm，AC-接触角接触角25，/P4-4级公差级公差4、30213 3-圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承，0-宽度窄系列，宽度窄系列，2-直径轻系列，直径轻系列，13-内径内径d=65mm5、N105 /P5 N-圆柱滚子轴承，圆柱滚子轴承，1-直径特轻系列，直径特轻系列，05

15、-内径内径d=25mm， /P5-5级公级公差差3913-3 滚动滚动轴承轴承类型的选择类型的选择1. 轴承的载荷轴承的载荷2. 轴承的转速轴承的转速3. 轴承的调心性能轴承的调心性能4. 轴承的安装和拆卸轴承的安装和拆卸40选择轴承类型时，考虑的主要因素：选择轴承类型时，考虑的主要因素：1. 轴承的载荷轴承的载荷411）承载能力：）承载能力：滚子轴承的承载能力大于球轴承。载荷滚子轴承的承载能力大于球轴承。载荷较小时，优先选用球轴承。较小时，优先选用球轴承。2）载荷方向：）载荷方向：纯轴向载荷时，选用推力球轴承或推力滚子轴承；纯轴向载荷时，选用推力球轴承或推力滚子轴承；纯径向载荷时，选用深沟球

16、轴承、圆柱滚子轴承或滚针纯径向载荷时，选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承；轴承；主要为径向载荷时，选用深沟球轴承、小接触角球轴承；主要为径向载荷时，选用深沟球轴承、小接触角球轴承；当轴向载荷较大时，选用大接触角球轴承、圆锥滚子轴当轴向载荷较大时，选用大接触角球轴承、圆锥滚子轴承或向心轴承和推力轴承的组合。承或向心轴承和推力轴承的组合。2. 轴承的转速轴承的转速42极限转速极限转速nlim：当动载荷当动载荷P0.1C，冷却条件正常，且公，冷却条件正常，且公差等级为差等级为0时，轴承允许的最大转速。时，轴承允许的最大转速。注意：注意：轴承的极限转速主要受温升限制，可通过改善冷轴承的极限转速主要

17、受温升限制，可通过改善冷却条件，提高轴承的极限转速。却条件，提高轴承的极限转速。431）球轴承比滚子轴承的极限转速高球轴承比滚子轴承的极限转速高。高转速时，优先。高转速时，优先选用球轴承。选用球轴承。2）外径越小，轴承的极限转速越高外径越小，轴承的极限转速越高。高转速时，宜选。高转速时，宜选用外径小的轴承。用外径小的轴承。3）实体保持架比冲压保持架轴承极限转速高。）实体保持架比冲压保持架轴承极限转速高。4）推力轴承极限转速低推力轴承极限转速低。轴向载荷较小而高速时，可。轴向载荷较小而高速时，可选用角接触球轴承。选用角接触球轴承。5）可通过提高公差等级或选用较大游隙轴承，通过改）可通过提高公差等

18、级或选用较大游隙轴承，通过改善冷却提高轴承极限转速。善冷却提高轴承极限转速。3. 轴承的调心性能轴承的调心性能44调心轴承：调心轴承：允许较大的轴承偏斜量。允许较大的轴承偏斜量。滚子轴承：滚子轴承：对轴承的偏斜量最敏感。对轴承的偏斜量最敏感。 当轴的刚度和轴承座孔支承刚度较低，或有较大偏转当轴的刚度和轴承座孔支承刚度较低，或有较大偏转力矩作用时，应尽量采用力矩作用时，应尽量采用调心轴承调心轴承。4. 轴承的安装和拆卸轴承的安装和拆卸45轴向安装拆卸：轴向安装拆卸：选用内外圈可分离的轴承，如选用内外圈可分离的轴承，如0000，NA0000，30000。长轴安装拆卸：长轴安装拆卸：内圈采用内圈采用

19、1:12圆锥孔，安装在紧定衬套。圆锥孔，安装在紧定衬套。46轴承的选用过程轴承的选用过程FmaxFr1. 轴承元件上的载荷分布轴承元件上的载荷分布47 13-4 滚动轴承的工作情况滚动轴承的工作情况上半圈滚动体不受力，下半圈滚动上半圈滚动体不受力，下半圈滚动体为承载区，体为承载区，Fr作用线上接触载荷作用线上接触载荷最大。最大。 向心轴承受径向载荷向心轴承受径向载荷Fri= 0cos(i)转动套圈上的某一点应力变化情况转动套圈上的某一点应力变化情况固定套圈上在承载区内某一点应力变化固定套圈上在承载区内某一点应力变化OHFNit通过承载区通过承载区通过非承载区通过非承载区HOFNit482. 轴

20、承元件上的应力分布轴承元件上的应力分布1）滚动体：周期性不稳定变应力）滚动体：周期性不稳定变应力2）转动套圈：周期性不稳定变应力）转动套圈：周期性不稳定变应力3）固定套圈：脉动循环变应力）固定套圈：脉动循环变应力49轴承元件的应力特性轴承元件的应力特性503. 轴向载荷对载荷分布的影响轴向载荷对载荷分布的影响tanrdFF 一个滚动体受载：一个滚动体受载：iFNiFdiFNrFiFFdd多个滚动体受载：多个滚动体受载：tantanr1N1ddFFFFniinii51对于角接触球轴承和圆锥滚子轴承对于角接触球轴承和圆锥滚子轴承1）为了使多个滚动体受载，应使）为了使多个滚动体受载，应使 FaFrt

21、an；2）为了保证可靠工作，应至少使下半圈滚动体受载：）为了保证可靠工作，应至少使下半圈滚动体受载： Fa=1.25Frtan；3）当全部滚动体受载时，）当全部滚动体受载时， Fa=1.7Frtan。13-5 滚动滚动轴承轴承尺寸的选择尺寸的选择1. 滚动轴承的失效形式滚动轴承的失效形式1）疲劳点蚀）疲劳点蚀2）塑性变形）塑性变形3）磨粒磨损）磨粒磨损4） 胶合胶合52滚动轴承寿命计算的依据：滚动轴承寿命计算的依据：疲劳点蚀疲劳点蚀2. 轴承轴承的寿命的寿命轴承的基本额定寿命：轴承的基本额定寿命：在相同条件下运转时，一组在相同条件下运转时，一组轴轴承承中中10%的的轴承轴承发生点蚀破坏，而发生

22、点蚀破坏，而90%的的轴承轴承不发生不发生点蚀破坏前的转数（点蚀破坏前的转数（106 r），或工作小时数，称为轴），或工作小时数，称为轴承的基本额定寿命。承的基本额定寿命。轴承的寿命：轴承的寿命：单个轴承的套圈或滚动体首次出现疲劳单个轴承的套圈或滚动体首次出现疲劳扩展前，一个套圈相对另一个套圈的的转数，称为轴扩展前，一个套圈相对另一个套圈的的转数，称为轴承的寿命。承的寿命。533. 基本额定动基本额定动载荷载荷 C定义：定义：当当轴承轴承的基本额定寿命恰好为的基本额定寿命恰好为106 r时，时，轴承轴承所所能承受的能承受的载荷载荷。向心轴承：向心轴承：径向基本额定动载荷径向基本额定动载荷Cr

23、；推力轴承：推力轴承：轴向基本额定动载荷轴向基本额定动载荷Ca；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：使套圈间产生纯径使套圈间产生纯径向位移的载荷的径向分量向位移的载荷的径向分量Cr。54球轴承球轴承6207的载荷的载荷-寿命曲线寿命曲线 PCL1015L10L/106r152025PC30P/kN1 2 3 4 55100球轴承：球轴承：=3滚子轴承：滚子轴承：=10/34. 轴承寿命的计算轴承寿命的计算 60106hPCnL551）第一类计算问题：当）第一类计算问题：当PC时，求时，求Lh 60106hPCnL 10606hLnPC562）第二类计算问题：已知）第二类计算

24、问题：已知P和和Lh，求，求C第二类计算问题的变形：已知轴承型号（第二类计算问题的变形：已知轴承型号（C），），P和和Lh，验证轴承寿命。，验证轴承寿命。表表13-3（P314）推荐的轴承预期寿命）推荐的轴承预期寿命Lh轴承工作轴承工作 温度温度/ 温度系数温度系数 ft 12020017515012522510.950.900.800.850.75 6010t6hPCfnL表表13-4 （P316） 温度系数温度系数 ft t10PCfL 10606htLnfPC当轴承工作温度当轴承工作温度t12057例例1：滚动轴承滚动轴承30208的额定动载荷的额定动载荷C=34000 N，求：，求：（

25、1）当）当P=6200 N，n=730 r/min 时，该轴承的寿命；时，该轴承的寿命；（2）当）当P=6200 N时，若要求时，若要求Lh10000 h时，该轴承允时，该轴承允许的最高转速许的最高转速nmax；（3）若）若n=730 r/min，若要求，若要求Lh10000 h，求该轴承允，求该轴承允许的最大当量动载荷许的最大当量动载荷Pmax。58解：（解：（1）该轴承的寿命）该轴承的寿命h 66416200340007306010 601031066hPCnL（2）允许的最高转速）允许的最高转速r/min 484r/min620034000100006010 60103106h6maxP

26、CLn59（3）允许的最大当量载荷）允许的最大当量载荷N 5483N10730100006034000 1060 31066hmaxnLCP60例例2：（1）若该轴承的载荷增大一倍，则该轴承的寿命如何）若该轴承的载荷增大一倍，则该轴承的寿命如何变化？变化？（2）若该轴承的转速增大一倍，则该轴承的寿命如何）若该轴承的转速增大一倍，则该轴承的寿命如何变化？变化？61解：（解：（1）若轴承的载荷增大一倍）若轴承的载荷增大一倍216010 2601066hPCnPCnL（2）若轴承的转速增大一倍）若轴承的转速增大一倍PCnPCnL601021 22601066h625. 滚动轴承的当量动载荷滚动轴承的

27、当量动载荷当量动载荷当量动载荷Pr 径向当量动载荷径向当量动载荷 Pa 轴向当量动载荷轴向当量动载荷 表表13-5 径向动载荷系数径向动载荷系数X与轴向动载荷系数与轴向动载荷系数Y（P317） arYFXFP6364表表13-15 径向动载荷系数径向动载荷系数X和轴向动载荷系数和轴向动载荷系数Y轴承类型轴承类型Fa /C0eFa /FreFa /FreXYXY深沟球轴承深沟球轴承0.0250.220.562.0100.0400.241.8角接触球轴承角接触球轴承= 15 0.0150.380.441.47100.0290.401.40= 25 0.680.410.8710= 40 1.140.

28、350.5710圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承(e)0.4(Y)10调心滚子轴承调心滚子轴承(Y2)(Y1)0.671调心球轴承调心球轴承(Y2)(Y1)0.651为了考虑实际载荷的波动影响，可对当量动载荷乘上一个载为了考虑实际载荷的波动影响，可对当量动载荷乘上一个载荷系数荷系数 fd。载荷性质载荷性质载荷系数载荷系数 fd举例举例无冲击或轻微冲击无冲击或轻微冲击1.01.2电机、汽轮机、通风机、水泵等电机、汽轮机、通风机、水泵等中等冲击或中等惯性力中等冲击或中等惯性力1.21.8车辆、动力机械、起重机、造纸机、选矿机、车辆、动力机械、起重机、造纸机、选矿机、卷扬机、机床等卷扬机、机床等强大冲击强大

29、冲击1.83.0碎石机、轧钢机、钻探机、振动筛等碎石机、轧钢机、钻探机、振动筛等)(ardYFXFfP表表13-6 载荷系数载荷系数 fd65派生轴向力方向从开口的小端指向大端派生轴向力方向从开口的小端指向大端小端小端大端大端666. 向心推力轴承的轴向载荷计算向心推力轴承的轴向载荷计算小端小端大端大端1）派生轴向力）派生轴向力Fd12FrFa小端指向大端小端指向大端67表表13-7（P318）约有半圈滚动体受载时派生轴向力）约有半圈滚动体受载时派生轴向力Fd的计算公式的计算公式圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承角接触球轴承角接触球轴承70000C（=15）70000AC（=25）70000B（ =40

30、）Fd=Fr(2Y)Fd=eFrFd=0.68FrFd=1.14Fr向心推力轴承的派生轴向力向心推力轴承的派生轴向力FdFrFNiFdiFriFd68NiiFF1ddNiiFF1rr69表表13-15 径向动载荷系数径向动载荷系数X和轴向动载荷系数和轴向动载荷系数Y轴承类型轴承类型Fa /C0eFa /FreFa /FreXYXY深沟球轴承深沟球轴承0.0250.220.562.0100.0400.241.8角接触球轴承角接触球轴承= 15 0.0150.380.441.47100.0290.401.40= 25 0.680.410.8710= 40 1.140.350.5710圆锥滚子轴承圆

31、锥滚子轴承(e)0.4(Y)10调心滚子轴承调心滚子轴承(Y2)(Y1)0.671调心球轴承调心球轴承(Y2)(Y1)0.651表表13-7（P318）约有半圈滚动体受载时派生轴向力）约有半圈滚动体受载时派生轴向力Fd的计算公式的计算公式圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承角接触球轴承角接触球轴承70000C（=15）70000AC（=25）70000B（ =40）Fd=Fr(2Y)Fd=eFrFd=0.68FrFd=1.14Fr701） 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承应先查手册先确定应先查手册先确定e值和值和Y 值值。2）70000C系列的轴承应先设定一个系列的轴承应先设定一个e值，计算后再值，计算后再复核调

32、整。复核调整。71向心推力轴承轴向载荷向心推力轴承轴向载荷 Fa 的计算步骤的计算步骤（1）画出轴承受力的计算简图，标出外部和派生轴向力；）画出轴承受力的计算简图，标出外部和派生轴向力；（2）计算轴承的派生轴向力）计算轴承的派生轴向力 Fd1 、Fd2 ；（3）判断轴的运动趋势，确定轴承的放松端和压紧端；）判断轴的运动趋势，确定轴承的放松端和压紧端；（4）根据轴的受力平衡，计算轴承的轴向载荷）根据轴的受力平衡，计算轴承的轴向载荷Fa1 、Fa2 。放松端：放松端： Fa = 自身派生轴向力自身派生轴向力压紧端：压紧端： Fa = 除自身派生轴向力以外，其余轴向力的代数和除自身派生轴向力以外，其

33、余轴向力的代数和Fae12Fd1Fd272例例1 1：试判断轴承的松紧端及轴向载荷。试判断轴承的松紧端及轴向载荷。（1） Fd1=2500N，Fd2=1800N，Fae=500NFae12（2） Fd1=1700 N，Fd2=2200 N，Fae=600 NFae1273例例1 1：试判断轴承的松紧端及轴向载荷。试判断轴承的松紧端及轴向载荷。（1） Fd1=2500N，Fd2=1800N，Fae=500NFae12Fd1Fd2松松紧紧（2） Fd1=1700 N，Fd2=2200 N，Fae=600 NFd2Fd1Fae12紧紧松松Fa1=2500 NFa2=3000 NFa1=2800 NF

34、a2=2200 N74Fae=1250 N，Fd1=1470 N，Fd2=765 N，求，求Fa1，Fa2？FaeFd2Fd175例：对一轴承例：对一轴承7307 AC，已知：，已知： Fre = 9000N， Fae1 =3000N，Fae2=5000N。求。求 ： Fa1 、Fa2 。21Fae1Fae22LLFre76例：对一轴承例：对一轴承7307 AC，已知：，已知： Fre = 9000N， Fae1 =3000N，Fae2=5000N。求。求 ： Fa1 、Fa2 。解：解：（1）画出轴承受力的计算简图）画出轴承受力的计算简图Fd1Fd2Fr2Fr121Fae1Fae22LLFr

35、e77（2 2）计算轴承的派生轴向力）计算轴承的派生轴向力F Fd1d1、F Fd2d2Fd1Fd2Fr2Fr121Fae1Fae22LLFreFd1=0.68Fr1=2040 NFd2=0.68Fr2=4080 NFr1=Fre/3=3000 NFr2=2Fre/3=6000 N78（3）判断轴承的松紧端）判断轴承的松紧端Fd1Fd2Fr2Fr121Fae1Fae22LLFreFd2+Fae2=4080 N+5000 N=9080 NFd1+Fae1=2040 N+3000 N=5040 N Fd2+Fae2Fd1+Fae1，轴有向右运动趋势，轴有向右运动趋势轴承轴承1压紧，轴承压紧，轴承2

36、放松。放松。79（4）计算轴向载荷）计算轴向载荷Fa1、Fa2Fd1Fd2Fr2Fr121Fae1Fae22LLFreFa2=Fd2=4080 NFa1=Fd2+Fae2-Fae1=4080 N+5000 N-3000 N=6080 N807. 滚滚动轴承的动轴承的静载荷静载荷基本额定静载荷基本额定静载荷C0：使受载最大的滚动体与滚道接触中心：使受载最大的滚动体与滚道接触中心处引起的接触应力达到一定值（向心球轴承处引起的接触应力达到一定值（向心球轴承4200MPa）的）的载荷。载荷。按静载能力选择轴承：按静载能力选择轴承：当量静载荷当量静载荷P0：表表13-8（P321）静强度安全系数静强度安

37、全系数S0a0r00FYFXP81000PSC 由表由表13-9（P321），可靠度不为，可靠度不为90%时的寿命修正系数时的寿命修正系数a1 601016PCnaLn828. 不同可靠度轴承寿命的计算不同可靠度轴承寿命的计算101LaLn例例3：一个球轴承要求可靠度为：一个球轴承要求可靠度为0.99（99），当量动载），当量动载荷荷P=11000 N，应力循环次数为，应力循环次数为80106。求此轴承应有的。求此轴承应有的额定动载荷额定动载荷C。解：由表解：由表13-9查得，寿命修正系数查得，寿命修正系数a1=0.25 1101PCaLaLnN 75239N 0.258011000 3110

38、aLPC83一个滚动球轴承，要求可靠度为一个滚动球轴承，要求可靠度为0.95（95），当量动），当量动载荷载荷P=11000 N，工作时间，工作时间5年（每年按年（每年按300天计），每天计），每天工作天工作16小时，工作转速小时，工作转速 200r/min。求此轴承应有的基。求此轴承应有的基本额定动载荷本额定动载荷C。84例例1 ： 某轴用两个某轴用两个30308轴承支撑，两轴承的径向载荷轴承支撑，两轴承的径向载荷Fr1=5000 N，Fr2=2600 N，Fae=1250 N，载荷平稳，求当量，载荷平稳，求当量动载荷动载荷P。Fr1Fd1Fr2Fd2FaeFre85Fd1=Fr1/2Y=1

39、470 NFd2=Fr2/2Y=764.7 NFa1= Fae+ Fd2 =2014.7 NFa2=Fd1=764.7 N86解：解：1）计算轴承的轴向载荷）计算轴承的轴向载荷FaFae+ Fd2 =2014.7N Fd1=1470 N 轴有向左运动趋势，左端轴承压紧，右端轴承放松轴有向左运动趋势，左端轴承压紧，右端轴承放松轴承代号轴承代号基本尺寸基本尺寸mm基本额定载荷基本额定载荷/kN计算系数计算系数dDBCC0eY3020525521532.237.00.371.63320525522247.055.80.351.73130525621740.546.00.831.73020630621

40、643.250.50.371.63220630622051.863.80.371.63030630721959.063.00.311.93020735721754.263.50.371.63220735722370.589.50.371.63030735802175.282.50.311.93020840801863.074.00.371.63220840802377.897.20.371.63030840902390.81080.351.73020945851967.883.50.401.53220945852380.81050.401.53030945100251081300.351.73

41、021050902073.292.00.421.43221050902382.81080.421.43031050110271301580.351.7圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承87Fa1/Fr1=0.403e=0.35Fa2/Fr2=0.294eFa /FreXYXY深沟球轴承深沟球轴承0.0250.220.562.0100.0400.241.8角接触球轴承角接触球轴承= 15 0.0150.380.441.47100.0290.401.40= 25 0.680.410.8710= 40 1.140.350.5710圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承(e)0.4(Y)10调心滚子轴承调心滚子轴承(Y2)(

42、Y1)0.671调心球轴承调心球轴承(Y2)(Y1)0.651P1=fd(X1Fr1+Y1Fa1)=5425 NP2=fd(X2Fr2+Y2Fa2)=2600 NP=P1=5425 N903）计算轴承的当量动载荷）计算轴承的当量动载荷P例例2：已知轴上齿轮的周向力已知轴上齿轮的周向力Fte=2200 N，径向力，径向力Fre=900 N，轴向力轴向力Fae=400 N，齿轮分度圆直径，齿轮分度圆直径d=314 mm，转速，转速n=520r/min。如果选用。如果选用 7207C轴承，计算当量动载荷（考虑轴承，计算当量动载荷（考虑中等冲击）。中等冲击）。200300FaeFteFre91V：Fr

43、eFr2VFr1VH：FteFr2HFr1HFaeFr2Fr1Fd2Fd192对于对于70000C轴承，轴承，Fd=eFr，初设初设e=0.4。FaeFr2Fr1Fd2Fd1Fr1=950.79 NFr2=1426.18 N93FaeFr2Fr1Fd2Fd1Fd1=eFr1=380.3 NFd2=eFr2=570.5 NFa1=970.5 NFa2=570.5 N94Fae=400 N轴承代轴承代号号基本尺寸基本尺寸mm基本额定载荷基本额定载荷/kNdDBCC07205C25521516.510.57205AC25571515.89.887205B25521515.89.457206C3062

44、1623.015.07206AC30621622.014.27206B30621620.513.87207C35721730.520.07207B35721729.019.27207AC35721727.018.87208C40801836.825.87208AC40801835.224.57208B40801832.523.57209C45851938.528.57209AC45851936.827.27209B45851936.026.27210C50902042.832.07210AC50902040.830.57210B50902037.529.0角接触球轴承角接触球轴承95Fa1/C

45、0=0.0503Fa2/C0=0.0303e1=0.422e2=0.40196C0=20 kNFa1=970.5 NFa2=570.5 N查表得查表得fd=1.5N57.2665)(a11r11d1FYFXfPN27.2139)(a22r22d2FYFXfP11r1a02. 1eFF22r2a4 . 0eFF44. 01X4 . 11Y12X02YN57.26652 PP97改用改用6304轴承（轴承（C0=7880 N）?深沟球轴承没有派生轴向力深沟球轴承没有派生轴向力FdFae=400NFr2Fr1Fr1=950.79 NFr2=1426.18 NFa1=Fa2=Fae=400NFa/C0

46、=400/7880=0.05198轴承代号轴承代号基本尺寸基本尺寸mm基本额定载荷基本额定载荷/kNdDBCC062021535117.653.72630215421311.55.4262031740129.584.78630317471413.56.58620420471412.86.65630420521515.87.88620525521514.07.88630525621722.211.5620630621619.511.5630630721927.015.2620735721725.515.2630735802133.219.2620840801829.518.06308409023

47、40.824.0620945851931.520.56309451002552.831.8621050902035.023.26310501102761.838.0深沟球轴承深沟球轴承99插值得插值得e=0.25100查表得查表得fd=1.5)(a11r11d1FYFXfP)(a22r22d2FYFXfPN57.26652 PPeFF42. 01r1aeFF28. 02r2a101102例：某机械传动中轴承配置如图所示。已知：轴向外载荷例：某机械传动中轴承配置如图所示。已知：轴向外载荷Fae =2000N，径向载荷，径向载荷Fr1=4000 N， Fr2=5000 N，转速转速n=1500 r

48、/min，中等冲击，工作温度不超过，中等冲击，工作温度不超过100，要求轴承预期寿，要求轴承预期寿命命Lh=5000h。问采用。问采用30311轴承是否合适？轴承是否合适？（查手册知，轴承（查手册知，轴承30311：C=145 kN ，e=0.35， X=0.4， Y=1.7）12FaeFr2Fr1Fd1Fd2103例：某机械传动中轴承配置如图所示。已知：轴向外载荷例：某机械传动中轴承配置如图所示。已知：轴向外载荷Fae =2000N，径向载荷，径向载荷Fr1=4000 N， Fr2=5000 N，转速转速n=1500 r/min，中等冲击，工作温度不超过，中等冲击，工作温度不超过100，要求

49、轴承预期寿，要求轴承预期寿命命Lh=5000h。问采用。问采用30311轴承是否满足寿命要求？轴承是否满足寿命要求？12FaeFr2Fr1Fd1Fd2104解：解：1）计算轴承的轴向载荷）计算轴承的轴向载荷FaN 5 .1176N7 . 12400021r1dYFFN 6 .1470N7 . 12500022r2dYFFN 5 .1176N 6 .3470N 2000N 6 .14701dae2dFFF轴承轴承1压紧，轴承压紧，轴承2放松。放松。N 6 .3470N 2000N 6 .1470ae2d1aFFFN 6 .14702d2a FF1052）计算当量动载荷）计算当量动载荷PN 120

50、00N6 .34707 . 140004 . 06 . 1)(a11r11d1）（FYFXfPN 8000N6 . 1)(a22r22d2）（FYFXfP35. 08677. 040006 .34701r1aeFF35. 0294. 050006 .14702r2aeFF4 . 01X7 . 11Y12X02YN 120001 PP1063）验算基本额定动载荷）验算基本额定动载荷C145kN75014NN1050001500600 . 112000 106031066htCLnfPC采用圆锥滚子轴承采用圆锥滚子轴承30311寿命足够。寿命足够。107验算轴承寿命验算轴

51、承寿命Lhh6h 6010LPCnL21Fae=1000 NFre=3000 N2LL作业：作业：已知一对已知一对30304轴承所受的载荷情况如图示。若轴承所受的载荷情况如图示。若n=1500 r/min，fd=1，试判断哪个轴承危险，并求危险轴承的寿命？，试判断哪个轴承危险，并求危险轴承的寿命？C=31.5 kN ，C0=20.8 kN，e=0.3，Y=2，Fd=Fr / 2Y；Fa / Fre 时，时，X=1，Y=0；Fa / Fr e 时，时，X=0.4，Y=2。10821Fae=1000 NFre=3000 N2LLFr1Fr2Fd2Fd1对对1点取矩：点取矩：Fre3L=Fr22LF

52、r2=3/2 Fre=3/2 3000 N=4500 N对对2点取矩：点取矩：FreL+Fr12L =0Fr1= - Fre2=-3000 2= - 1500 N （负号表示方向向下）（负号表示方向向下）109Fd1=Fr12Y = 1500/2 2 N= 375 NFd2=Fr22Y = 4500/2 2 N= 1125 N（2）求派生轴向力）求派生轴向力Fd1、Fd2（3）求两轴承的轴向载荷）求两轴承的轴向载荷Fa1 、Fa2Fae +Fd2 =1000 N + 1125 N=2125 NFd1= 375 N轴有左移趋势，轴承轴有左移趋势，轴承1 1被压紧，轴承被压紧，轴承2 2被放松被放

53、松 Fa1 = Fae+Fd2=1000 N+1125 N=2125 NFa2 = Fd2 = 1125 N110（4）求两轴承的当量动载荷）求两轴承的当量动载荷 P1、P2P1 = fd ( X1Fr1+ Y1Fa1 ) = 0.41500 N+22125 N=4850 NP2= fd( X2Fr2+ Y2Fa2 ) =14500 N=4500 NP1 P2，轴承轴承1危险危险X1=0.4，Y1=2X2=1，Y2=0eFF42. 1150021251r1aeFF25. 0450011252r2a111（5）求轴承的寿命）求轴承的寿命 Lhh 5679.6h 48503150015006010 601031066hPC