第12章 支承零件

1、第十六章第十六章 支承零件支承零件第六节第六节 滚动轴承的工作情况分析、主要失效形式及设计准则滚动轴承的工作情况分析、主要失效形式及设计准则本章主要内容本章主要内容第一节第一节 概概 述述第二节第二节 滑动轴承的类型、结构及材料滑动轴承的类型、结构及材料第三节第三节 非液体摩擦滑动轴承的设计非液体摩擦滑动轴承的设计第五节第五节 滚动轴承的类型、结构及代号滚动轴承的类型、结构及代号第八节第八节 导轨导轨 本章基本要求本章基本要求 1、了解轴承结构及滑动轴承的材料、了解轴承结构及滑动轴承的材料2、掌握非液体润滑滑动轴承的设计计算、掌握非液体润滑滑动轴承的设计计算 3、掌握液体动力润滑的基本理论、掌

2、握液体动力润滑的基本理论4、掌握并能正确选择轴承的类型、代号。、掌握并能正确选择轴承的类型、代号。5、掌握滚动轴承基本额定寿命、基本额定动负荷的概念、掌握滚动轴承基本额定寿命、基本额定动负荷的概念6、掌握滚动轴承的当量动负荷、滚动轴承寿命的计算、掌握滚动轴承的当量动负荷、滚动轴承寿命的计算7、掌握角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷计算、掌握角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷计算8、了解导轨的功用、类型及应满足的要求、了解导轨的功用、类型及应满足的要求本章重点难点本章重点难点 非液体润滑滑动轴承的设计计算。非液体润滑滑动轴承的设计计算。 轴承主要类型、滚动轴承代号的选择。轴承主要类型、滚动轴

3、承代号的选择。 滚动轴承的额定寿命、当量动负荷及其寿命计算。滚动轴承的额定寿命、当量动负荷及其寿命计算。 液体动力润滑的理论液体动力润滑的理论 角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷计算。角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷计算。本章重点本章重点本章难点本章难点第一节第一节 概概 述述 导轨：导轨：支承和引导移动部件支承和引导移动部件旋转导轨旋转导轨直线导轨直线导轨滚动导轨滚动导轨按摩擦性质不同分按摩擦性质不同分滑动导轨滑动导轨第二节第二节 滑动轴承的类型、结构及材料滑动轴承的类型、结构及材料 1、整体式径向滑动轴承、整体式径向滑动轴承由轴承座、轴套组成由轴承座、轴套组成 图图 16 16 1

4、1 整体式径向滑动轴承整体式径向滑动轴承1 1轴承座；轴承座； 2 2轴套；轴套； 3 3螺纹孔；螺纹孔； 4 4油孔；油孔； 5 5油槽油槽 第二节第二节 滑动轴承的类型、结构及材料滑动轴承的类型、结构及材料一、滑动轴承的结构型式一、滑动轴承的结构型式（一）径向滑动轴承（一）径向滑动轴承 2 2、剖分式径向滑动轴承、剖分式径向滑动轴承由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦、双头螺柱组成由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦、双头螺柱组成图图 16 2 剖分式径向滑动轴承剖分式径向滑动轴承1 轴承座轴承座 2 轴承盖轴承盖 3 剖分式轴瓦剖分式轴瓦 4 双头螺栓双头螺栓 5 螺纹孔螺纹孔 6 油孔油孔 7 油槽油

5、槽第二节第二节 滑动轴承的类型、结构及材料滑动轴承的类型、结构及材料一、滑动轴承的结构型式一、滑动轴承的结构型式（一）径向滑动轴承（一）径向滑动轴承 2、剖分式径向滑动轴承、剖分式径向滑动轴承图图 16 4 调心轴承调心轴承图图 16 3 倾斜式剖分径向滑动轴承倾斜式剖分径向滑动轴承第二节第二节 滑动轴承的类型、结构及材料滑动轴承的类型、结构及材料一、滑动轴承的结构型式一、滑动轴承的结构型式（二）推力滑动轴承（二）推力滑动轴承 推力滑动轴承只能承受轴向载荷。推力滑动轴承只能承受轴向载荷。 与径向轴承联合使用，可用于同时承受径向和轴向载荷的工作与径向轴承联合使用，可用于同时承受径向和轴向载荷的工

6、作场合。场合。推力滑动轴承由轴承座、止推轴颈组成。推力滑动轴承由轴承座、止推轴颈组成。常见推力滑动轴承结构形式及尺寸，常见推力滑动轴承结构形式及尺寸， 见表见表161。第二节第二节 滑动轴承的类型、结构及材料滑动轴承的类型、结构及材料二、轴瓦的结构二、轴瓦的结构轴瓦的两种结构：轴瓦的两种结构：整体式和剖分式整体式和剖分式图图 16 5 整体式轴瓦整体式轴瓦图图 16 6 剖分式轴瓦剖分式轴瓦 紧定螺钉固定紧定螺钉固定 销钉固定销钉固定 1 轴瓦轴瓦 2 轴承座轴承座 3 紧定螺钉紧定螺钉 4 圆柱销圆柱销图图 16 7 轴瓦的固定轴瓦的固定 第二节第二节 滑动轴承的类型、结构及材料滑动轴承的类

7、型、结构及材料二、轴瓦的结构二、轴瓦的结构（续）（续）图图 16 8 几种常见的油槽几种常见的油槽 轴向油槽的影响轴向油槽的影响 周向油槽的影响周向油槽的影响 图图16 9 油孔和油槽对轴承承载能力的影响油孔和油槽对轴承承载能力的影响三、轴承的材料三、轴承的材料（二）轴瓦和轴承衬的材料（二）轴瓦和轴承衬的材料 对轴瓦和轴承衬材料性能的要求：对轴瓦和轴承衬材料性能的要求： 良好的减摩性，耐磨性和抗胶合性；良好的减摩性，耐磨性和抗胶合性； 良好的摩擦顺应性、嵌入性、磨合性；良好的摩擦顺应性、嵌入性、磨合性； 足够的强度和抗腐蚀能力；足够的强度和抗腐蚀能力； 良好的导热性、工艺性、经济性等。良好的导

8、热性、工艺性、经济性等。（一）轴承盖和轴承座的材料（一）轴承盖和轴承座的材料 常用灰铸铁常用灰铸铁 当载荷较大和有冲击载荷时，用铸钢。当载荷较大和有冲击载荷时，用铸钢。 常用轴瓦和轴承衬材料性能及用途常用轴瓦和轴承衬材料性能及用途 见表见表162第二节第二节 滑动轴承的类型、结构及材料滑动轴承的类型、结构及材料三、轴承的材料（续）三、轴承的材料（续）（5）非金属材料）非金属材料 最多的是各种塑料最多的是各种塑料 。其它如橡胶、木材。其它如橡胶、木材。（二）轴瓦和轴承衬的材料（二）轴瓦和轴承衬的材料常用轴瓦和轴承衬材料性能及用途常用轴瓦和轴承衬材料性能及用途 详见表详见表162第二节第二节 滑动

9、轴承的类型、结构及材料滑动轴承的类型、结构及材料（1）轴承合金（巴氏合金或白合金）轴承合金（巴氏合金或白合金） 用作轴承衬，用作轴承衬，适用于重载、中高适用于重载、中高速场合，价格较贵。速场合，价格较贵。 （2 2）铜合金）铜合金 常用青铜材料。常用青铜材料。锡青铜锡青铜减摩性耐磨性最好，减摩性耐磨性最好，适用重载、中速适用重载、中速场合场合 。铅青铜铅青铜抗粘附能力强，抗粘附能力强，适用于高速、重载轴承适用于高速、重载轴承。铝青铜铝青铜的强度及硬的强度及硬度较高，抗粘附能力较差，度较高，抗粘附能力较差，适用于低速、重载轴承适用于低速、重载轴承。（3）铸铁（灰铸铁及耐磨铸铁）铸铁（灰铸铁及耐磨

10、铸铁） 由于铸铁性脆、磨合性差，故由于铸铁性脆、磨合性差，故只适用只适用于轻载低速和不受冲击载荷的场合。于轻载低速和不受冲击载荷的场合。（4）粉末冶金）粉末冶金 多孔结构，制成的轴承叫含油轴承。它具有自润滑性。多孔结构，制成的轴承叫含油轴承。它具有自润滑性。第二节第二节 滑动轴承的类型、结构及材料滑动轴承的类型、结构及材料润滑油润滑油 常用的固体润滑剂有石墨、常用的固体润滑剂有石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯，二硫化钼、聚四氟乙烯，多用于一些有特殊要求的轴承。多用于一些有特殊要求的轴承。固体润滑剂固体润滑剂高速轻载，选粘度较低的润滑油；高速轻载，选粘度较低的润滑油；低速重载，工作温度较高时，选粘度较

11、高的润滑油；低速重载，工作温度较高时，选粘度较高的润滑油；非液体摩擦滑动轴承润滑油的选择非液体摩擦滑动轴承润滑油的选择 见表见表163液体摩擦滑动轴承润滑油的选择液体摩擦滑动轴承润滑油的选择 见表见表31润滑脂润滑脂通常用在低速重载，工作要求不高以及难于经常供通常用在低速重载，工作要求不高以及难于经常供油的滑动轴承中。选用参考表油的滑动轴承中。选用参考表164。第三节第三节 非液体摩擦滑动轴承的设计非液体摩擦滑动轴承的设计一、非液体摩擦径向滑动轴承的计算一、非液体摩擦径向滑动轴承的计算 FppdB式中：式中：B B 轴承宽度，单位为轴承宽度，单位为mmmm；p p 轴承材料的许用压强，单位为轴

12、承材料的许用压强，单位为MPaMPa，其值见表，其值见表162162。主要失效形式：主要失效形式：工作表面的磨损和胶合工作表面的磨损和胶合设计准则：设计准则：以维持边界油膜不遭破坏作为设计的最低要求以维持边界油膜不遭破坏作为设计的最低要求方方 法：法：目前采用简化的目前采用简化的条件条件性计算性计算限制限制 p 以限制磨损！以限制磨损！（一）验算轴承的平均压强（一）验算轴承的平均压强a (MP )P 第三节第三节 非液体摩擦滑动轴承的设计非液体摩擦滑动轴承的设计 一、非液体摩擦径向滑动轴承的计算一、非液体摩擦径向滑动轴承的计算( (续）续）60 100019100FdnFnpvpvdBB vd

13、nv100060限制限制pv 值就是限制轴承的温升。值就是限制轴承的温升。 v式中：式中： 为许用滑动速度，单位为为许用滑动速度，单位为m/s，其值见表，其值见表162。限制限制V 值就是限制轴承磨损的加剧值就是限制轴承磨损的加剧式中：式中： 轴颈圆周速度，即滑动速度，单位为轴颈圆周速度，即滑动速度，单位为m/s； 轴承材料的轴承材料的pv许用值，单位为许用值，单位为Mpa. m/S，其值见表，其值见表16-2。pvv（二）验算轴承的（二）验算轴承的 值值pva(MP m/s)（三）验算滑动速度（三）验算滑动速度( (对高速轴承）对高速轴承） m/s)v (第三节第三节 非液体摩擦滑动轴承的设

14、计非液体摩擦滑动轴承的设计二、非液体摩擦推力滑动轴承的计算二、非液体摩擦推力滑动轴承的计算 220 ()4aaFFppAzdd030000 ()anFpvpvz dd见表见表165（一）验算轴承的平均压强（一）验算轴承的平均压强 (MPa)PPv(MPa m/s)一、流体动压径向滑动轴承形成流体动压润滑的过程一、流体动压径向滑动轴承形成流体动压润滑的过程 径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程如图所示径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程如图所示 静静 止止 起起 动动 稳定运转稳定运转 n = 0 n 0 轴承间隙形成油膜轴承间隙形成油膜 图图 16 10 流体动压径向滑动轴承形成流体动压润滑的过程

15、流体动压径向滑动轴承形成流体动压润滑的过程二、径向滑动轴承的主要几何关系二、径向滑动轴承的主要几何关系图图 16 11 径向滑动轴承的几何关系和油压分布径向滑动轴承的几何关系和油压分布如图，轴颈如图，轴颈 ; 轴承孔半径；偏心距；轴承孔半径；偏心距；偏位角；最小油膜厚度等偏位角；最小油膜厚度等)1 ()1 (minreh最小油膜厚度最小油膜厚度油膜厚度油膜厚度(1cos )(1cos )hr压力最大处的油膜厚度压力最大处的油膜厚度)cos1(00h三、径向滑动轴承工作能力计算简介三、径向滑动轴承工作能力计算简介四、轴承设计中的参数选择四、轴承设计中的参数选择请请 自自 学学 ！第五节第五节 滚

16、动轴承的类型、结构及代号滚动轴承的类型、结构及代号 一、滚动轴承的基本结构和材料一、滚动轴承的基本结构和材料图图 16 16 16 16 常用的滚动体常用的滚动体滚动轴承的组成滚动轴承的组成图图 16 15 滚动轴承的基本结构滚动轴承的基本结构1外圈外圈 2内圈内圈 3滚动体滚动体 4保持架保持架第五节第五节 滚动轴承的类型、结构及代号滚动轴承的类型、结构及代号二、滚动轴承的主要类型、性能和特点二、滚动轴承的主要类型、性能和特点向心轴承向心轴承(主要受径向力）主要受径向力）向心推力轴承向心推力轴承(受径向和轴向力受径向和轴向力)常用滚动轴承的类型、主要性能特点常用滚动轴承的类型、主要性能特点

17、见表见表16169 9向心轴承向心轴承 推力轴承推力轴承 向心推力轴承向心推力轴承图图 16 17 三种类型轴承承载情况三种类型轴承承载情况第五节第五节 滚动轴承的类型、结构及代号滚动轴承的类型、结构及代号三、三、滚动轴承的代号滚动轴承的代号：(GB/T272-93(GB/T272-93规定规定) )基本代号基本代号前置代号前置代号后置代号后置代号类型代号类型代号宽宽度度系系列列代代号号直直径径系系列列代代号号内径代号内径代号 五五 四四 三三 二二 一一 从右数位数从右数位数（倒数）（倒数）滚动轴承代号的构成滚动轴承代号的构成 详见表详见表1610 第五节第五节 滚动轴承的类型、结构及代号滚

18、动轴承的类型、结构及代号三三、滚动轴承的代号：、滚动轴承的代号： （一）（一）基本代号基本代号: : 2 2）直径系列直径系列：右起第三位数表示右起第三位数表示。 0 0、1-1-特轻系列特轻系列； 2-2-轻系列轻系列； 3-3-中系列中系列； 4-4-重系列重系列。4)4)轴承类型：右起第五位数表示。轴承类型：右起第五位数表示。 见表见表16169 91 1）内径：内径： d=20d=20480mm480mm的轴承，的轴承，表示内径除表示内径除5 5的商。的商。从右到左分别表示轴承内径、直径系列、宽度系列和类型从右到左分别表示轴承内径、直径系列、宽度系列和类型3）宽度系列宽度系列：右起第四

19、位数表示。右起第四位数表示。 0-正常系列可不标出正常系列可不标出(调心滚子轴承和圆锥滚子轴承调心滚子轴承和圆锥滚子轴承0应标出。应标出。图图16 18 球轴承直径系列间球轴承直径系列间的尺寸对比的尺寸对比第五节第五节 滚动轴承的类型、结构及代号滚动轴承的类型、结构及代号三、三、滚动轴承的代号滚动轴承的代号：(GB/T272-93(GB/T272-93规定规定) )（二）后置代号（二）后置代号（用（用字母、数字表示结构、公差和材料的特殊要求）字母、数字表示结构、公差和材料的特殊要求）(1)(1)内部结构代号内部结构代号: : 如如C C、ACAC、B B表示表示角接触球轴承角接触球轴承接触角分

20、别为接触角分别为1515、2525、 4040(2)(2)公差等级代号公差等级代号: : 用符号用符号/P2/P2、/P4/P4、/P5/P5、/P6/P6、/P0 /P0 、/P6x /P6x ，分别表示，分别表示2 2级、级、4 4级、级、5 5级、级、6 6级、级、6x6x级、级、0 0级。级。6x6x级仅使用于圆锥滚子轴承。级仅使用于圆锥滚子轴承。 0 0级为普通级，不标出。级为普通级，不标出。 (3)(3)游隙代号：游隙代号： 分别用符号分别用符号/C1/C1、 /C2/C2、 /C3/C3、 /C4/C4、 /C5/C5表示轴承径向游隙组别为表示轴承径向游隙组别为1 1组、组、2

21、2组、组、3 3组、组、4 4组、组、 5 5组，游隙依次从小到大。组，游隙依次从小到大。 常用游隙组为常用游隙组为0 0组，不标出。组，不标出。第五节第五节 滚动轴承的类型、结构及代号滚动轴承的类型、结构及代号三、三、滚动轴承的代号滚动轴承的代号：(GB/T272-93(GB/T272-93规定规定) ) （三）（三）前置代号：前置代号：（用（用字母表示轴承的分部件）字母表示轴承的分部件）63081111表示内径为表示内径为5555（11115 55555）；）；2 2表示轻系列，正常宽度系列表示轻系列，正常宽度系列7 7表示角接触球轴承。表示角接触球轴承。C C表示接触角为表示接触角为25

22、25 ，正常结构；，正常结构；/P5/P5表示表示5 5级公差级公差，0 0组游隙。组游隙。？一、滚动轴承的工作情况分析一、滚动轴承的工作情况分析（一）轴承工作时轴承元件上的载荷分布（一）轴承工作时轴承元件上的载荷分布第六节第六节 滚动轴承的工作情况分析、主要滚动轴承的工作情况分析、主要失效形式及设计准则失效形式及设计准则1、向心轴承中的径向载荷分布、向心轴承中的径向载荷分布 如图如图16 19所示所示图图 16 19 向心轴承中的载荷分布向心轴承中的载荷分布2、推力轴承中的载荷分布、推力轴承中的载荷分布 理论上各滚动体受载相同理论上各滚动体受载相同3、向心推力轴承中的载荷分布、向心推力轴承中

23、的载荷分布 应满足：应满足：tan25.1/raFF一、滚动轴承的工作情况分析一、滚动轴承的工作情况分析（二）轴承工作时轴承元件上的载荷及应力的变化（二）轴承工作时轴承元件上的载荷及应力的变化第六节第六节 滚动轴承的工作情况分析、主要滚动轴承的工作情况分析、主要失效形式及设计准则失效形式及设计准则图图 16 20 轴承元件上载荷及应力变化轴承元件上载荷及应力变化a）滚动体或转动套圈上某点承受的载荷和应力变化）滚动体或转动套圈上某点承受的载荷和应力变化b）固定套圈在承载区某点承受的载荷和应力变化）固定套圈在承载区某点承受的载荷和应力变化第六节第六节 滚动轴承的工作情况分析、主要滚动轴承的工作情况

24、分析、主要失效形式及设计准则失效形式及设计准则二、滚动轴承的失效形式及设计准则二、滚动轴承的失效形式及设计准则疲劳寿命计算疲劳寿命计算 塑性变形塑性变形 （低速重载）（低速重载）静强度计算静强度计算滚动轴承的滚动轴承的（一）失效形式（一）失效形式疲劳点蚀疲劳点蚀 其其 它它一、滚动轴承的类型选择一、滚动轴承的类型选择纯轴向载荷纯轴向载荷 选用推力轴承选用推力轴承 承载大小承载大小：滚子轴承：滚子轴承 球轴承球轴承类型选择类型选择根据根据载荷载荷 确定确定（一）轴承承受的载荷（一）轴承承受的载荷纯径向载荷纯径向载荷 选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承.

25、. （二）轴承的转速（二）轴承的转速 球轴承比滚子轴承极限转速高球轴承比滚子轴承极限转速高 承载方向承载方向径向载荷轴向载荷径向载荷轴向载荷选用深沟球轴承（轴向载荷小）选用深沟球轴承（轴向载荷小）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各类滚动轴承的极限转速见表各类滚动轴承的极限转速见表169一、滚动轴承的类型选择（续）一、滚动轴承的类型选择（续）（三）轴承的调心性能（三）轴承的调心性能轴承内外圈轴线偏斜时，采用轴承内外圈轴线偏斜时，采用避免使用避免使用（五）轴承的经济性要求（五）轴承的经济性要求 球轴承比滚子轴承便宜。球轴承比滚子轴承便宜。（四）轴承的安装和拆卸（四）轴承的安装和

26、拆卸 轴承应便于安装和拆卸。轴承在长轴上安装时，为便于装拆，轴承应便于安装和拆卸。轴承在长轴上安装时，为便于装拆，选用内圈孔是圆锥形的轴承，将其安装在紧定衬套上。选用内圈孔是圆锥形的轴承，将其安装在紧定衬套上。第七节第七节 滚动轴承的类型选择和尺寸选择滚动轴承的类型选择和尺寸选择 二、二、 滚动轴承的尺寸选择滚动轴承的尺寸选择（一）滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷（一）滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 基本额定动载荷基本额定动载荷 C C ：使轴承的使轴承的基本额定寿命等于基本额定寿命等于10106 6时，轴承所能承受的载荷值时，轴承所能承受的载荷值 。( (从轴承样从轴承样本中查

27、取）本中查取）向心轴承指纯径向载荷，称向心轴承指纯径向载荷，称径向基本额定动载荷径向基本额定动载荷C Cr r ；推力轴承指纯轴向载荷，称为推力轴承指纯轴向载荷，称为轴向基本额定动载荷轴向基本额定动载荷C Ca a。角接触球轴承或圆锥滚子轴承指使套圈间产生纯径向位移的载荷的径角接触球轴承或圆锥滚子轴承指使套圈间产生纯径向位移的载荷的径向分量，称为向分量，称为基本额定动载荷基本额定动载荷C C。基本额定寿命基本额定寿命L L1010（ L Lh h):): 规定：规定：按一组轴承中按一组轴承中9090的轴承未发生点蚀前的转数（以的轴承未发生点蚀前的转数（以10106 6为单位）为单位）或工作小时

28、数称为或工作小时数称为基本额定寿命基本额定寿命。第七节第七节 滚动轴承的类型选择和尺寸选择滚动轴承的类型选择和尺寸选择二、二、 滚动轴承的尺寸选择滚动轴承的尺寸选择（二）滚动轴承的当量动载荷（二）滚动轴承的当量动载荷rFP ：只承受径向载荷的轴承aFP ：只承受轴向载荷的轴承arYFXFPrFaF式中：式中： 、 轴承所承受的径向、轴向载荷轴承所承受的径向、轴向载荷X、Y径向、轴向动载荷系数，见表径向、轴向动载荷系数，见表1611)( arpYFXFfP则rpFfP 承：对只承受径向载荷的轴apFfP 承：对只承受轴向载荷的轴 1612pf引入载荷系数，查表第七节第七节 滚动轴承的类型选择和尺

29、寸选择滚动轴承的类型选择和尺寸选择二、二、 滚动轴承的尺寸选择滚动轴承的尺寸选择（三）滚动轴承的寿命计算（三）滚动轴承的寿命计算图图 16 16 21 621021 6210轴承的载荷寿命曲线轴承的载荷寿命曲线3球球轴轴承承：310滚滚子子轴轴承承：1.基本额定寿命基本额定寿命计算计算第七节第七节 滚动轴承的类型选择和尺寸选择滚动轴承的类型选择和尺寸选择二、二、 滚动轴承的尺寸选择滚动轴承的尺寸选择（三）滚动轴承的寿命计算（三）滚动轴承的寿命计算610 () (10CLP轴承寿命单位为转）61060 hnLPC 基本额定动载荷610 () ()60hCLhn P以小时表示轴承寿命单位为已知已知

30、P P 、n n 和预期寿命和预期寿命 ，可求基本额定动载荷，从而查取所，可求基本额定动载荷，从而查取所需轴承型号。需轴承型号。hL已知轴承型号（可查得已知轴承型号（可查得C C ) )和和P P、n, n, 可求轴承寿命。可求轴承寿命。考虑温度影响，引入温度系数考虑温度影响，引入温度系数, ,则则CfCtt1.基本额定寿命计算基本额定寿命计算(续）续）第七节第七节 滚动轴承的类型选择和尺寸选择滚动轴承的类型选择和尺寸选择二、二、 滚动轴承的尺寸选择滚动轴承的尺寸选择（三）滚动轴承的寿命计算（三）滚动轴承的寿命计算610()(10)tf CLP单位为转610()()60thf CLhnP单位为

31、温度系数温度系数 查表查表16161414tf61060htnLfPC 2.2.不同可靠度时轴承额定寿命计算不同可靠度时轴承额定寿命计算6110 (10)nLL单位为转1.基本额定寿命计算基本额定寿命计算(续）续）考虑高温时修正，则考虑高温时修正，则可靠度寿命修正系数见表可靠度寿命修正系数见表16-15RFAFAFRF1sF2sF2sF1sF1rF2rF1rF2rF第七节第七节 滚动轴承的类型选择和尺寸选择滚动轴承的类型选择和尺寸选择二、二、 滚动轴承的尺寸选择滚动轴承的尺寸选择（四）角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷计算（四）角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷计算角接触球轴承角接触球轴承圆锥

32、滚子轴承圆锥滚子轴承RF受径向力受径向力sF派生轴向力派生轴向力sF派生轴向力派生轴向力12ssAFFF如图示如图示, ,若达到平衡若达到平衡图图 16 22 角接触球轴承轴向载荷分析角接触球轴承轴向载荷分析a）轴承反装的安装形式）轴承反装的安装形式 b）轴承正装的安装形式）轴承正装的安装形式RFAFAFRF1sF2sF2sF1sF1rF2rF1rF2rF第七节第七节 滚动轴承的类型选择和尺寸选择滚动轴承的类型选择和尺寸选择二、二、 滚动轴承的尺寸选择滚动轴承的尺寸选择（四）角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷计算（四）角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷计算( (续续1)1)12aAsFFF22

33、asFF11asFF21asAFFF21,AssFFF当时轴有轴有右移右移的趋势。的趋势。轴承轴承1 1被被“放松放松”，轴承，轴承2 2被被“压紧压紧”要平衡要平衡2）21,AssFFF当时轴有轴有左移左移的趋势。的趋势。 轴承轴承1被被“压紧压紧”，轴承，轴承2被被“放松放松”.要平衡要平衡1）第七节第七节 滚动轴承的类型选择和尺寸选择滚动轴承的类型选择和尺寸选择二、二、 滚动轴承的尺寸选择滚动轴承的尺寸选择（四）角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷计算（四）角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷计算( (续续2)2) 2. 2.放松轴承的轴向力放松轴承的轴向力= =其本身派生的轴向力其本身派生

34、的轴向力; ; 被压紧轴承的轴向力被压紧轴承的轴向力= =除去其本身派生轴向力外其余各轴向力的代除去其本身派生轴向力外其余各轴向力的代数和。数和。归纳：归纳： 1.通过派生轴向力及外加轴向载荷的计算与分析，确定轴的移动通过派生轴向力及外加轴向载荷的计算与分析，确定轴的移动趋势，趋势，判断被判断被“放松放松”轴承和轴承和“压紧压紧”轴承；轴承；第七节第七节 滚动轴承的类型选择和尺寸选择滚动轴承的类型选择和尺寸选择二、二、 滚动轴承的尺寸选择滚动轴承的尺寸选择（五）滚动轴承的静载荷计算（五）滚动轴承的静载荷计算arFYFXP000当量静载荷：0000 S 16 17CS P静强度计算：的选择参考表

35、对工作转速低或基本不旋转的轴承，应进行静载荷计算。对工作转速低或基本不旋转的轴承，应进行静载荷计算。例例16162 2 如图所示轴上齿轮承受的圆周力如图所示轴上齿轮承受的圆周力 ，径向力，径向力 ，轴向力轴向力 ，轴转速，轴转速n=360r/min，轴径处直径，轴径处直径d=40mm，轴承预，轴承预期寿命，取期寿命，取 ，试确定支承轴承型号。，试确定支承轴承型号。52 10hLhNFt3900NFr1520NFa8401.1Pf 例例16 3图图（）计算轴承的径向力（）计算轴承的径向力Fr1和和Fr2由于作用与齿轮上的圆周力由于作用与齿轮上的圆周力Ft，径向，径向力力Fr和轴向力和轴向力Fa所

36、产生的弯矩不在同一平面上，故轴承的径向力分为两所产生的弯矩不在同一平面上，故轴承的径向力分为两个分量，即水平径向分力和垂直径向分力。个分量，即水平径向分力和垂直径向分力。 例例16162 21 1解：（）初步选定轴承类型由题目可知，轴承同时承受径向载荷和轴向解：（）初步选定轴承类型由题目可知，轴承同时承受径向载荷和轴向载荷，轴的转速不高，故初步选定轴承类型是圆锥滚子轴承。轴承按正装形载荷，轴的转速不高，故初步选定轴承类型是圆锥滚子轴承。轴承按正装形式配置，则左支承轴承为号轴承，右支承轴承为号轴承。式配置，则左支承轴承为号轴承，右支承轴承为号轴承。12200190 / 21000200190 /

37、 21000r Varr VarFFFFFF12(840 190/2 1520 100)/2001159(1520 100840 190/2)/200361r Vr VFNNFNNr1Hr2H/23900/21950tFFFNN解得：解得：）垂直径向分力的计算。根据力矩平衡，有）垂直径向分力的计算。根据力矩平衡，有）水平径向分力的计算）水平径向分力的计算例例16162 22 2（）求轴承的当量动载荷（）求轴承的当量动载荷P1和和P2 ）确定轴承的径向动载荷系数和轴向动载荷系数由表）确定轴承的径向动载荷系数和轴向动载荷系数由表1611得得22221112222222195011592268.43

38、19503611983.13rr Hr Vrr Hr VFFFNNFFFNN ）计算轴承的轴向力。因为）计算轴承的轴向力。因为 ， 故轴承被故轴承被“压紧压紧”，轴承被，轴承被“放松放松，所以，所以21(619.73 840)1459.73708.88sasFFNNFN）轴向径向力计算）轴向径向力计算11222268.43708.88221.61983.13619.73221.6rsrsFFNNYFFNNY）计算轴承派生轴向力。由表得）计算轴承派生轴向力。由表得 （）计算轴承的轴向力（）计算轴承的轴向力 和和 ）初选轴承型号。）初选轴承型号。 根据轴径尺寸，初步选定轴承型号为根据轴径尺寸，初步

39、选定轴承型号为30208。由机械设计手册，。由机械设计手册，查得：查得： 。进行该型号轴承的寿命验算。进行该型号轴承的寿命验算。00.37 , 1.6 , 63.0 , 74.0rreYCkNCkN1aF2aF12(619.73 840)1459.73asaFFFNN22619.73asaFFFN例例16162 23 3经过寿命验算，表明经过寿命验算，表明30208型轴承可以满足要求。型轴承可以满足要求。110.4,1.6XY221,0XY11221459.730.64350.372268.43619.730.31250.371983.13ararFeFFeF11111()praPfX FY

40、F1.1 (0.4 2268.43 1.6 1459.73)3567.234NN22222()praPfX FY F1.1 (1 1983.130619.73)2181.443NN（）验算轴承寿命因为，所以只需按号轴承验算寿命。由式（）验算轴承寿命因为，所以只需按号轴承验算寿命。由式（1634）得）得12PP61110()60rhCLnP610/3551063000()6.635 1021060360 3567.234hhhLh所以，对轴承取：所以，对轴承取：对轴承取：对轴承取： ）计算轴承的当量动载荷。由式（）计算轴承的当量动载荷。由式（1630a）得）得 某轴的一端支点原采用某轴的一端支点原采用6208轴承，其工作可靠度为轴承，