精密机械设计11

1、第十一章 支承 第一节 概述 第二节 滑动摩擦支承 第三节 滚动摩擦支承 第四节 弹性摩擦支承 第五节 流体摩擦支承及其它形式支承 第六节 精密轴系第一节 概述支承由两部分组成： 运动件：转动或在一定范围内摆动的部分。 承导件：固定部分，使其只能转动或摆动。分类： 滑动摩擦支承 滚动摩擦支承 弹性摩擦支承 流体摩擦支承承导件承导件运动运动件件第二节 滑动摩擦支承一、圆柱面支承一、圆柱面支承轴瓦轴瓦轴轴轴轴颈颈轴承座轴承座 圆柱面支承的应用场合圆柱面支承的应用场合 要求很高的旋转精度；要求很高的旋转精度； 承受重载、振动和冲击；承受重载、振动和冲击； 尽可能小的尺寸和可拆卸；尽可能小的尺寸和可拆

2、卸； 低速、轻载和不重要的轴承。低速、轻载和不重要的轴承。 圆柱面轴承：圆柱面支承中的承导件 轴瓦（轴套）：轴承中与运动件（轴）相接触的零件 轴颈：轴与轴瓦相接触的部位滑动轴承、轴瓦滑动轴承、轴瓦 直径大于直径大于1mm的轴颈多与轴制成一体；的轴颈多与轴制成一体； 直径小于直径小于1mm的轴颈可以轴制成一体，也可单的轴颈可以轴制成一体，也可单独制造。独制造。一）圆柱面支承的结构和材料一）圆柱面支承的结构和材料1 1、轴颈的结构、轴颈的结构2 2、整体式圆柱面支承的结构、整体式圆柱面支承的结构 特点特点 制造简单，但磨损制造简单，但磨损后无法调整间隙，影后无法调整间隙，影响轴的旋转精度和正响轴的

3、旋转精度和正常工作。常工作。 应用应用 间歇工作、低速和间歇工作、低速和轻载场合。轻载场合。 由支承座、支承盖、剖分轴瓦和支承盖螺栓组成。3 3、剖分式圆柱面支承的结构、剖分式圆柱面支承的结构 特点：结构复杂，刚度下降（同整体式相比）；对中方便，可以调整轴承的径向间隙。轴承盖轴承座螺栓轴瓦 铸铁：铸铁：普通灰铸铁和球墨铸铁，用于低速、轻载普通灰铸铁和球墨铸铁，用于低速、轻载 铜合金：铜合金：青铜常用；黄铜用于低速青铜常用；黄铜用于低速 轴承合金（巴氏合金）：轴承合金（巴氏合金）：用作轴承衬、中高速和用作轴承衬、中高速和重载使用重载使用 陶瓷合金（粉末合金）：陶瓷合金（粉末合金）：自润滑作用，用

4、于含油自润滑作用，用于含油轴承轴承 非金属材料：非金属材料：工程塑料，用于工作温度不高、载工程塑料，用于工作温度不高、载荷不大之处荷不大之处 常用的减摩材料：4 4、轴套和轴瓦的材料、轴套和轴瓦的材料铸铁铸铁 普通灰铸铁、球墨铸铁普通灰铸铁、球墨铸铁 （塑性差、跑合性差）（塑性差、跑合性差） 低速、轻载、不重要的场合低速、轻载、不重要的场合铜合金铜合金 青铜青铜（常用）（常用） 锡青铜和铅青铜锡青铜和铅青铜减摩性和耐磨性减摩性和耐磨性佳，有足够强度，跑合性差（重载、佳，有足够强度，跑合性差（重载、中速）中速） 铝青铜铝青铜强度和硬度较高，抗胶合强度和硬度较高，抗胶合能力差（重载、低速）能力差（

5、重载、低速） 黄铜黄铜 价格低，低速使用。价格低，低速使用。轴承合金（巴氏合金）轴承合金（巴氏合金） 锡锡(Sn)、铅、铅(Pb)、锑、锑(Sb)和铜和铜(Cu)的合金。的合金。 特点特点 耐磨性和减摩性良好，耐磨性和减摩性良好， 但强度低、成本高。但强度低、成本高。 减摩层轴承衬减摩层轴承衬 应用应用 中、高速，重载。中、高速，重载。锡基合金配件陶瓷合金（粉末合金）陶瓷合金（粉末合金） 组成组成 铁基、铜基粉末冶铁基、铜基粉末冶金减摩材料（国标）。金减摩材料（国标）。 优点优点 有自润滑性。有自润滑性。 应用应用 低或中速，轻或中低或中速，轻或中载，润滑不便、要求载，润滑不便、要求清洁。清洁

6、。青铜自润滑轴承非金属材料（常用工程塑料）非金属材料（常用工程塑料） 优点优点 耐磨、耐腐蚀、自润耐磨、耐腐蚀、自润滑性能。滑性能。 缺点缺点 承载能力低，高温变承载能力低，高温变形，导热性和稳定性差。形，导热性和稳定性差。 应用应用 温度不高、载荷不大温度不高、载荷不大场合。场合。宝石轴承（刚玉玛瑙微晶玻璃等）宝石轴承（刚玉玛瑙微晶玻璃等） 优点优点 摩擦系数小，硬度高，摩擦系数小，硬度高，耐腐蚀、热膨胀系数小，耐腐蚀、热膨胀系数小，抗压强度高。抗压强度高。 缺点缺点 脆性材料，加工困难。脆性材料，加工困难。 应用应用 仪器仪表。（轴承承受载荷很小但要求旋转精度仪器仪表。（轴承承受载荷很小但

7、要求旋转精度高灵敏度好使用寿命长）高灵敏度好使用寿命长） 目的：目的： 减小摩擦和磨损，提高表面的抗腐蚀能力，减小摩擦和磨损，提高表面的抗腐蚀能力，缓冲吸振，散热、密封。缓冲吸振，散热、密封。 常用润滑剂：常用润滑剂： 润滑油：润滑油：润滑、冷却润滑、冷却 润滑脂：润滑脂：不易流失，用于支承的滑动速度很不易流失，用于支承的滑动速度很低，压强不高，和不便经常加油时。低，压强不高，和不便经常加油时。 固体润滑剂：固体润滑剂：特殊要求特殊要求二）圆柱面支承的润滑二）圆柱面支承的润滑三）圆柱面支承的设计和计算三）圆柱面支承的设计和计算1 1、摩擦力矩的计算、摩擦力矩的计算dFfMrVf21fffV57

8、. 12对未经研配的支承对未经研配的支承fffV27. 14对已经研配的支承对已经研配的支承ffV对用宝石制造的支承对用宝石制造的支承支承承受径向载荷支承承受径向载荷止推面是止推面是轴肩轴肩时，由轴向载荷产生的摩擦力矩时，由轴向载荷产生的摩擦力矩2221323131ddddfFMaf止推面是止推面是球面球面时，由轴向载荷产生的摩擦力矩时，由轴向载荷产生的摩擦力矩afFMaf163rEEFaa32111881. 0支承承受轴向载荷支承承受轴向载荷同时承受轴向和径向载荷同时承受轴向和径向载荷总摩擦力矩等于两种载荷总摩擦力矩等于两种载荷所产生的摩擦力矩之和所产生的摩擦力矩之和2 2、圆柱面支承尺寸的

9、确定、圆柱面支承尺寸的确定WLFbr2LdFbr32 . 0bruFd2 . 0轴颈长度轴颈长度L L和轴颈直径和轴颈直径d d的比值的比值L/d,L/d,称为称为长径比长径比u(0.5-1.5)u(0.5-1.5)强度计算法强度计算法根据摩擦力矩计算方法根据摩擦力矩计算方法2fVrMdf F 加工精度等级，配合种类，表面粗糙度，表面加工精度等级，配合种类，表面粗糙度，表面几何形状几何形状3 3、圆柱面支承的技术条件、圆柱面支承的技术条件根据支承的旋转精度要求、受力情况和转速高低根据支承的旋转精度要求、受力情况和转速高低等因素，参考有关手册和类似产品选定。等因素，参考有关手册和类似产品选定。顶

10、针支承顶针支承特点：特点：支承轴线相对于轴颈有倾斜时，运动件仍支承轴线相对于轴颈有倾斜时，运动件仍能正常工作；摩擦力矩小；磨损较快。能正常工作；摩擦力矩小；磨损较快。应用：应用：低速、轻载。低速、轻载。 二、其它型式滑动摩擦支承二、其它型式滑动摩擦支承轴尖支承轴尖支承 特点：特点： 置中精度、方向精度均不高；置中精度、方向精度均不高；磨损快；摩擦力矩小。磨损快；摩擦力矩小。球支承球支承 特点特点 运动件可绕本身轴运动件可绕本身轴线转动；可在通过线转动；可在通过其轴线的平面内摆其轴线的平面内摆动一定的角度。动一定的角度。 滚动轴承是标准件，主要掌握合理选择合理使用第三节 滚动摩擦支承内圈、外圈、

11、滚动体、保持架组成。内圈、外圈、滚动体、保持架组成。一、标准滚动支承一、标准滚动支承 保持架有冲压和实体两种结构保持架有冲压和实体两种结构滚动体分类：滚动体分类：球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等。对称球面滚子等。1 1、滚动轴承的类型、滚动轴承的类型向心轴承：向心轴承：主要承受径向载荷主要承受径向载荷F Fr r及小部分轴向载荷及小部分轴向载荷F Fa a。推力轴承：推力轴承：只能承受轴向载荷只能承受轴向载荷F Fa a。向心推力轴承：向心推力轴承：同时承受同时承受径向径向载荷载荷F Fr r和轴向载荷和轴向载荷F Fa a 。

12、推力向心轴承：推力向心轴承：同时承受径向载荷同时承受径向载荷F Fr r和和轴向轴向载荷载荷F Fa a 。（一）滚动轴承的类型和选择（一）滚动轴承的类型和选择01235672(9)NNA深沟球轴承（6）圆柱滚子轴承（N、NU）推力球轴承（5）角接触球轴承（7）圆锥滚子轴承（3）调心球轴承（1）滚针轴承（NA)径向接触轴承推力滚子轴承（8）轴向接触轴承类型代号向心角接触轴承成对使用， 反向安装深沟球轴承深沟球轴承 6 6 特点：特点： 主要承受径向载荷，也可主要承受径向载荷，也可同时承受少量双向轴向载荷。同时承受少量双向轴向载荷。价格低，应用广。价格低，应用广。 基本额定动载荷比基本额定动载荷

13、比1 1 极限转速比极限转速比高高调心球轴承调心球轴承 1 1 特点：特点： 主要承受径向载荷，也主要承受径向载荷，也可同时承受少量双向轴向载可同时承受少量双向轴向载荷。外圈滚道为球面，具有荷。外圈滚道为球面，具有自动调心功能。自动调心功能。 基本额定动载荷比基本额定动载荷比 0.60.60.90.9 极限转速比极限转速比中中圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承（外圈无挡边）（外圈无挡边）N N 特点：特点： 只能承受径向载荷，承载能只能承受径向载荷，承载能力高。但对轴的偏斜和弯曲变形力高。但对轴的偏斜和弯曲变形很敏感。很敏感。 基本额定动载荷比基本额定动载荷比 1.51.53 3 极限转速比极限转速比高

14、高滚针轴承滚针轴承 NANA 特点：特点： 只能承受径向载荷，承只能承受径向载荷，承载能力大。径向尺寸小。载能力大。径向尺寸小。一一般内外圈可分离般内外圈可分离；工作时不；工作时不允许内外圈轴线有偏斜。允许内外圈轴线有偏斜。角接触轴承角接触轴承 7 7 特点：特点： 同时承受径向和轴向载荷，同时承受径向和轴向载荷，或单独承受轴向载荷。或单独承受轴向载荷。 一般成对使用。一般成对使用。 基本额定动载荷基本额定动载荷 1 11.41.4 极限转速比极限转速比高高圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 3 3 特点：特点： 同时承受较大的径向和轴向载同时承受较大的径向和轴向载荷，或单独承受轴向载荷。荷，或单独承受

15、轴向载荷。 内外圈可分离内外圈可分离、分别安装，安、分别安装，安装时需调整游隙；装时需调整游隙；一般成对使用一般成对使用。 基本额定动载荷基本额定动载荷 1.51.52.52.5 极限转速比极限转速比中中推力球轴承推力球轴承 5 5 特点：特点： 只能承受轴向载荷，只能承受轴向载荷，具有最小轴向载荷限制；具有最小轴向载荷限制；高速时离心力大，钢球与高速时离心力大，钢球与保持架磨损、发热严重，保持架磨损、发热严重，寿命低。寿命低。 基本额定动载荷基本额定动载荷1 1 极限转速比极限转速比低低2 2 滚动轴承类型的选择滚动轴承类型的选择 （1 1）载荷的方向和大小）载荷的方向和大小向心推力轴承向心

16、推力轴承向心轴承与推力向心轴承与推力轴承的组合结构轴承的组合结构向心轴承向心轴承推力轴承推力轴承极限转速：极限转速：载荷不大，冷却条件正常，且为载荷不大，冷却条件正常，且为0 0级公级公差时的最大允许转速。差时的最大允许转速。1 1、球轴承比滚子轴承有较高的转速，在高速时应、球轴承比滚子轴承有较高的转速，在高速时应有先选用球轴承。有先选用球轴承。2 2、在相同内径下，外径越小，滚动体就越轻小，、在相同内径下，外径越小，滚动体就越轻小，更适用于高速下工作。高速时，选择特轻、轻系更适用于高速下工作。高速时，选择特轻、轻系列的轴承。列的轴承。3 3、实体保持架比冲压保持架允许更高的转速。、实体保持架

17、比冲压保持架允许更高的转速。4 4、推力轴承的极限转速很低，当转速高时，可用、推力轴承的极限转速很低，当转速高时，可用角接触球轴承承受纯轴向载荷。角接触球轴承承受纯轴向载荷。5 5、当工作转速大于轴承的极限转速时，可提高轴、当工作转速大于轴承的极限转速时，可提高轴承的公差等级，适当加大轴承的径向游隙，采取承的公差等级，适当加大轴承的径向游隙，采取冷却措施改善轴承的高速性能。冷却措施改善轴承的高速性能。 （2 2）轴承的转速）轴承的转速 滚子轴承的刚性高于球轴承滚子轴承的刚性高于球轴承（3 3）轴承的刚性）轴承的刚性 内圈孔径取决于轴径； 外径和宽度与轴承类型有关。 当需要减小径向尺寸时：选轻、

18、特轻、超轻系列的深沟球轴承或滚针轴承； 当需要减小轴向尺寸时：选窄系列的球轴承或滚子轴承（4 4）轴承的安装尺寸）轴承的安装尺寸 轴的中心线与轴承的中心线不重合而有角轴的中心线与轴承的中心线不重合而有角度误差时，因受力而弯曲或倾斜时，造成轴承度误差时，因受力而弯曲或倾斜时，造成轴承内外圈轴线发生偏斜，应采用有一定调心性能内外圈轴线发生偏斜，应采用有一定调心性能的轴承。的轴承。（5 5）轴承的调心性能）轴承的调心性能轴承座孔不平行轴承座孔不平行轴承座孔不同轴轴承座孔不同轴轴挠曲变形轴挠曲变形 对摩擦力矩有要求的轴承： 只受径向载荷时，可选深沟球轴承、短圆柱滚子轴承； 只受轴向载荷时，可选单向推力

19、球轴承； 同时受径向和轴向载荷时，可选接触角与载荷合力方向相近的角接触球轴承。（6 6）轴承的摩擦力矩）轴承的摩擦力矩 （二）滚动轴承的代号（二）滚动轴承的代号 前置代号基本代号后置代号类型代号 内径代号宽度系列代号以数字宽度系列代号以数字8，0，1，2，3，4，5，6依次递增表示依次递增表示直径系列代号以数字直径系列代号以数字7，8，9，0，1，2，3，4，5依次递增表示依次递增表示推力轴承高度系列代号以数字推力轴承高度系列代号以数字7，9，1，2，依次递增表示，依次递增表示尺寸系列代号宽度系列直径系列类型代号类型代号1 1、基本代号、基本代号-尺寸系列代号尺寸系列代号内径内径内径内径尺寸系

20、列代号：直径系列代号：特轻(0、1)、轻(2)、中(3)、重(4)。尺寸系列：指内径相同时，轴承有不同的外径 （直径系列）和不同的宽度（宽度系列）。内径代号：内径代号：2 2、前置代号：、前置代号： 用字母来表示轴承的分部件用字母来表示轴承的分部件 L:L:可分离轴承的可分离座圈可分离轴承的可分离座圈 K:K:滚动体与保持架组件滚动体与保持架组件后置代号后置代号1 13 3、后置代号、后置代号后置代号后置代号2 2K KN NRZRZ圆锥孔（锥度圆锥孔（锥度1:12)1:12)调心球轴承调心球轴承10000 10000 K K型型 外圈上开有安置止动环的矩形槽（外圈上开有安置止动环的矩形槽（N

21、 N）的深沟球）的深沟球轴承；轴承； 装了止动环后可简装了止动环后可简化轴承在轴承座孔内化轴承在轴承座孔内的轴向定位的轴向定位 带密封圈深沟球轴承带密封圈深沟球轴承 后置代号后置代号3 3凡轴承的保持架凡轴承的保持架采用表采用表1-101-10规定规定的结构和材料时，的结构和材料时，不编制保持架材不编制保持架材料改变的后置代料改变的后置代号。号。 a.a.保持架材料保持架材料 FF钢，球墨铸铁或粉墨冶金实体保持架，用附加数字表示不同的材料。钢，球墨铸铁或粉墨冶金实体保持架，用附加数字表示不同的材料。 F1 F1碳钢碳钢 F2 F2石墨钢石墨钢 F3 F3球墨铸铁球墨铸铁 F4 F4粉末冶金粉末

22、冶金 QQ青铜实体保持架青铜实体保持架，用附加数字表示不同的材料。，用附加数字表示不同的材料。 Q1Q1铝铁锰青铜铝铁锰青铜 Q2 Q2硅铁锌青铜硅铁锌青铜 Q3 Q3硅镍青铜硅镍青铜 Q4 Q4铝青铜铝青铜 MM黄铜实体保持架黄铜实体保持架 L L轻合金实体保持架，用附加数字表示不同的材料轻合金实体保持架，用附加数字表示不同的材料。 L1-LY11CZ L1-LY11CZ L2-LY12CZ L2-LY12CZ TT酚醛层压布管实体保持架酚醛层压布管实体保持架 TH TH玻璃纤维增强酚醛树脂保持架（筐型）。玻璃纤维增强酚醛树脂保持架（筐型）。 TNTN工程塑料模注保持架工程塑料模注保持架，用

23、附加数字表示不同的材料。，用附加数字表示不同的材料。 TN1 TN1尼龙尼龙 TN2 TN2聚砜聚砜 TN3TN3聚酰亚胺聚酰亚胺 TN4TN4聚酰酸酯聚酰酸酯 TN5TN5聚甲聚甲醛醛 JJ钢板冲压保持架钢板冲压保持架，材料有变化时附加数字区别。，材料有变化时附加数字区别。 Y Y铜板冲压保持架，材料有变化时附加数字区别；铜板冲压保持架，材料有变化时附加数字区别； SZSZ保持架由弹簧丝或弹簧制造保持架由弹簧丝或弹簧制造。b.b.保持架结构型式及表面处理保持架结构型式及表面处理 HH自锁兜也保持架自锁兜也保持架 W W焊接保持架焊接保持架 R R铆接保持架（用于大型轴承）铆接保持架（用于大型

24、轴承） E E磷化处理保持架磷化处理保持架 D D碳氮共渗保持架碳氮共渗保持架 D1 D1渗碳保持架渗碳保持架 D2 D2渗氮保持架渗氮保持架 CC有镀层的保持架有镀层的保持架(C1(C1镀银）镀银） A A外圈引导外圈引导 B B内圈引导内圈引导 P P由内圈或外圈引导的拉孔或冲孔的窗形保持架由内圈或外圈引导的拉孔或冲孔的窗形保持架 S S引导而有润滑槽引导而有润滑槽 注：本条的代号只能与注：本条的代号只能与“aa结合使用结合使用 例：例：MPS-MPS-有拉孔或冲孔（窗孔保持架）的黄铜实体保持架有拉孔或冲孔（窗孔保持架）的黄铜实体保持架, ,外圈或内圈引导外圈或内圈引导, ,引导面有引导面

25、有润滑油槽。润滑油槽。 JAJA钢板冲压保持架，外圈引导。钢板冲压保持架，外圈引导。 FE FE经磷化处理的钢制实体保持架。经磷化处理的钢制实体保持架。 C C，VV满装滚动体（无保持架）满装滚动体（无保持架） 例：例：6208 V6208 V满装球深沟球轴承。满装球深沟球轴承。后置代号后置代号4 4后置代号后置代号5 5 最高最高后置代号后置代号6 6大大轴承游隙轴承游隙 轴承的游隙轴承的游隙是指在是指在无载荷时，当一个无载荷时，当一个套圈固定不动，另套圈固定不动，另一个套圈相对于固一个套圈相对于固定套圈由一个极端定套圈由一个极端位置移动到另一个位置移动到另一个极端位置的移动量。极端位置的移

26、动量。后置代号后置代号7 7后置代号后置代号8 8 后置代号：由数字或字母等表示轴承的结构、公差后置代号：由数字或字母等表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等。及材料的特殊要求等。 1.内部结构代号，如内部结构代号，如对角接触球轴承，后置代号对角接触球轴承，后置代号C、AC、B表示接触角分别为表示接触角分别为15、 25、 40 2.公差等级代号，公差等级代号，分别用符号分别用符号/P2、/P4、/P5、/P6、/P6x、 /P0，从高级到低级分别表示，从高级到低级分别表示2级、级、4级、级、5级、级、6级、级、6x级、级、0级，级， 6x级仅使用于圆锥级仅使用于圆锥滚子轴承，滚子轴承，0级为

27、普通级，不标出级为普通级，不标出 3.游隙代号，分别用符号游隙代号，分别用符号/C1、 /C2、0、 /C3、 /C4、 /C5表示轴承径向游隙组别为表示轴承径向游隙组别为1组、组、2组、组、0组、组、3组、组、4组、组、 5组，组，游隙依次从小到大，常用游隙依次从小到大，常用游隙组为游隙组为0组，不标出组，不标出 例例1： 6 3 0 6 d=30mm中系列中系列正常宽度，正常结构，正常宽度，正常结构，0级公差，级公差，0级游隙级游隙深沟球轴承深沟球轴承例例2： 7 2 1 1 C /P5公差等级：公差等级：5级级15d=55mm轻系列轻系列角接触球轴承角接触球轴承0组游隙组游隙 1 1、轴

28、承工作时轴承元件上的载荷分布、轴承工作时轴承元件上的载荷分布)cos(iirF2NFrF1NF0NF1NF2NF（三）滚动轴承的载荷分布、失效形式及基本额定寿命（三）滚动轴承的载荷分布、失效形式及基本额定寿命轴承工作时轴承元件上的载荷及应力的变化轴承工作时轴承元件上的载荷及应力的变化rF2NF1NF0NF1NF2NF2 2、失效形式、失效形式1 1、疲劳点蚀：滚动体及内外圈点蚀、疲劳点蚀：滚动体及内外圈点蚀2 2、塑性变形、塑性变形: : 3 3、磨料磨损、磨料磨损4 4、其它：润滑油不足使轴承烧伤。、其它：润滑油不足使轴承烧伤。 装配不当装配不当而使轴承卡死、而使轴承卡死、 胀破内圈、挤碎内

29、外圈和保胀破内圈、挤碎内外圈和保持架等持架等 失效形式失效形式 设计准则设计准则1. 点蚀点蚀 寿命计算寿命计算2. 塑性变形塑性变形 静载荷计算，正确使用静载荷计算，正确使用3. 磨损磨损 润滑，密封润滑，密封4. 元件破裂元件破裂 正确安装使用正确安装使用3 3、设计准则、设计准则 滚动轴承的计算准则滚动轴承的计算准则 正常工作条件下的回转滚动轴承正常工作条件下的回转滚动轴承，主要是疲劳点蚀，主要是疲劳点蚀破坏，应进行接触疲劳寿命计算，当载荷变化较大破坏，应进行接触疲劳寿命计算，当载荷变化较大或有较大冲击载荷时，还应作静强度计算；或有较大冲击载荷时，还应作静强度计算； 对于摆动或转速较低的

30、轴承对于摆动或转速较低的轴承，主要防止塑性变形，主要防止塑性变形，只需作静强度计算；只需作静强度计算； 高速轴承高速轴承为防止发生粘着磨损、烧伤，除进行寿命为防止发生粘着磨损、烧伤，除进行寿命计算外，还需核验极限转速。计算外，还需核验极限转速。1 1、单个轴承的寿命：、单个轴承的寿命： 单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳点单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳点蚀之前，一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承寿命蚀之前，一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承寿命。 按一组轴承中按一组轴承中10的轴承发生点蚀破坏，而的轴承发生点蚀破坏，而90的的轴承不发生点蚀破坏前的转数（轴承不发生点

31、蚀破坏前的转数（以以106为单位为单位）或小时）或小时数作为轴承的寿命，并将这个寿命称为基本额定寿命数作为轴承的寿命，并将这个寿命称为基本额定寿命（L10）。）。2 2、轴承的基本额定寿命、轴承的基本额定寿命 对单个轴承来讲，额定寿命指有对单个轴承来讲，额定寿命指有90%的可能性达到或的可能性达到或超过的寿命。超过的寿命。 对一批轴承来讲，额定寿命指有对一批轴承来讲，额定寿命指有90%的轴承达到或超的轴承达到或超过的寿命。过的寿命。（四）滚动轴承的型号选择（四）滚动轴承的型号选择 3 3、滚动轴承的基本额定动载荷、滚动轴承的基本额定动载荷 轴承的基本额定动载荷为使轴承的基本额定寿命等轴承的基本

32、额定动载荷为使轴承的基本额定寿命等于于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，对于向心轴承，基本额定动载荷指纯径向载荷， 对角接触球轴承或圆锥滚子轴承，指使套圈间产生对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，称为径向基本额定动载纯径向位移的载荷的径向分量，称为径向基本额定动载荷。用符号荷。用符号Cr表示。表示。 对推力轴承，指纯轴向载荷，称为轴向基本额定动对推力轴承，指纯轴向载荷，称为轴向基本额定动载荷，用符号载荷，用符号Ca表示。表示。载荷条件：载荷条件：4 4、滚动轴承的当量动载荷、滚动轴承的当量动载

33、荷轴向载荷系数径向载荷系数轴承的轴向载荷轴承的径向载荷当量动载荷其余轴承：:YXFFPYFXFPararrFP 轴承：对于只承受径向载荷的aFP 轴承：对于只承受轴向载荷的载荷系数:ppcafPfP正装反装5 5、角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷、角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷F Fa a的计算的计算内部轴向力内部轴向力F Fs s 此类轴承常成对使用，反向安装。此类轴承常成对使用，反向安装。12) 1 (sAsFFF、1sF2sF1rF2rFAF11saFF22saFFRF12)2(ssAFFF、1bF211sAsbFFFF121ssAbFFFF2111sAbsaFFPFF22saFF

34、AFRF12)3(ssAFFF、122ssAbFFFF212sAsbFFFF11saFFAsbsaFFFFF12222bF 计算方法：通过派生轴向力及外加轴向载荷计算与分析，计算方法：通过派生轴向力及外加轴向载荷计算与分析，判断那个轴承被判断那个轴承被“放松放松”、“压紧压紧”，被，被“放松放松”的轴承的轴承的轴向力为其本身的派生轴向力；被的轴向力为其本身的派生轴向力；被“压紧压紧”的轴承轴向的轴承轴向力则为除去本身派生的轴向力后，其余各轴向力的代数和。力则为除去本身派生的轴向力后，其余各轴向力的代数和。1sF2sF1rF2rF：由轴承，通过内圈作用于轴上,3类：6类：= =Fs= =FsFs

35、FsFsFsFsFs 6 6、滚动轴承的寿命的计算公式、滚动轴承的寿命的计算公式3球轴承：310滚子轴承： )10()(610转PCL)()(6010610hPCnLh61060hnLPC CfCtt)()(60106hPCfnLthCLnfPnLfPChthtj616670106010RhRhLf L目的：目的：防止轴承在载荷作用下产生过大的塑性变形。防止轴承在载荷作用下产生过大的塑性变形。基本额定静载荷：基本额定静载荷： 使受载最大的滚动体与滚道接触中心处引起的接触使受载最大的滚动体与滚道接触中心处引起的接触应力所相当的假想径向静载荷或中心轴向静载荷应力所相当的假想径向静载荷或中心轴向静载

36、荷 取两式中大值rrarrFPFYFXP0000jCPSC0000静强度计算： 7 7、滚动轴承的静强度计算、滚动轴承的静强度计算当量静载荷当量静载荷8 8、滚动轴承的极限转速、滚动轴承的极限转速滚动轴承转速过高时会使摩擦面间产生高温，影响润滑剂性能，破坏油膜，从而导致滚动体回火或元件胶合失效。极限转速：在一定载荷和润滑条件下所允许的最高转速。正常条件设计手册查取正常条件设计手册查取条件改变修正条件改变修正 n=fn=f1 1f f2 2n nlimlim （图（图11-1711-17、11-1811-18查取系数）查取系数）采取改进措施提高极限转速采取改进措施提高极限转速（五）（五） 滚动轴

37、承部件的结构设计滚动轴承部件的结构设计 滚动轴承的组合结构设计滚动轴承的组合结构设计 解决解决：轴系支点的轴向固定；轴系支点的轴向固定；滚动轴承组滚动轴承组合结构的调整；合结构的调整；轴承与相关零件的配合；轴承与相关零件的配合；提提高轴系的支承刚度。高轴系的支承刚度。轴承的轴向固定轴承的轴向固定轴承的配合轴承的配合轴承游隙调整轴承游隙调整轴承预紧轴承预紧1 1、滚动轴承的固定、滚动轴承的固定两端单向固定两端单向固定对于深沟球轴承，应留热补偿间隙 0.250.4mm调整垫片一端固定、一端游动一端固定、一端游动A弹性挡圈嵌在轴的沟槽内，用于轴向力不大及转速不高的场合。B用圆螺母及止动垫圈紧固，可在

38、高速下承受一般大小的轴向载荷。C轴端挡圈。游动端轴承为可分离型，外圈两侧需作轴向固定。B利用孔的台肩紧固，可承受较大载荷。C利用孔用弹性挡圈紧固，可承受较小轴向力。套杯套杯A轴承盖紧固外圈，可承受较大的轴向力。 轴向载荷很大，固定端由深沟球轴承和推力球轴承分别承担径向和轴向载荷。滚动轴承的轴向固定滚动轴承的轴向固定 轴肩、螺母、轴端挡圈轴肩、螺母、轴端挡圈轴肩轴肩螺母轴端挡圈套筒弹性挡圈轴肩 弹性挡圈弹性挡圈孔用弹性挡圈轴用弹性挡圈 紧定螺钉紧定螺钉 轴端挡圈轴端挡圈 销钉销钉 紧定套紧定套 止动环止动环 其他其他 2 2、滚动轴承配合的特点、滚动轴承配合的特点 a.a.基准制基准制 b.b.

39、公差带位置公差带位置 c.c.公差标注公差标注滚动轴承的配合是指内圈与轴颈、外圈与外壳孔的配合。内圈孔与轴的配合为基孔制，外圈与轴承座孔的配合为基轴制。转动套圈的配合应紧一些，不动套圈的配合应松一些。转速高、载荷大、振动强烈时，配合应紧；游动套圈配合应松。0654206542 滚动轴承滚动轴承与轴配合与轴配合的常用公差带的常用公差带滚动轴承滚动轴承与外壳配合与外壳配合的常用公差带的常用公差带3 3、轴承游隙调整、轴承游隙调整方法方法使轴承内、外使轴承内、外圈作适当的相对轴向圈作适当的相对轴向位移。位移。 改变轴承端盖处垫片组的厚度改变轴承端盖处垫片组的厚度 利用圆螺母调整利用圆螺母调整 利用螺

40、钉和压板调整利用螺钉和压板调整 载荷增大，弹性变形增大，但接触面积亦增大，则载荷增大，弹性变形增大，但接触面积亦增大，则刚性提高。刚性提高。预紧预紧- -原理原理 4 4、滚动轴承的预紧、滚动轴承的预紧目的：目的：提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚性，提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚性，减小轴的振动。减小轴的振动。 预紧：预紧：在装配时使轴承产生初始接触弹性变形的方法。在装配时使轴承产生初始接触弹性变形的方法。 加加金属垫片金属垫片方法：方法： 磨窄套圈磨窄套圈 内、外套筒内、外套筒 润滑目的润滑目的降低摩擦阻力，减轻磨损，降低接触应降低摩擦阻力，减轻磨损，降低接触应力，吸振降噪，防锈散

41、热。力，吸振降噪，防锈散热。 脂润滑脂润滑相应结构简单，易维护保养，不易渗漏，相应结构简单，易维护保养，不易渗漏，具密封作用；内摩擦力大。具密封作用；内摩擦力大。 油润滑油润滑摩擦阻力小，散热好，具清洗作用；易渗摩擦阻力小，散热好，具清洗作用；易渗漏，密封装置复杂，需供油设备。漏，密封装置复杂，需供油设备。 固体润滑剂固体润滑剂（常用二硫化钼）润滑脂的添加剂、（常用二硫化钼）润滑脂的添加剂、粘贴形成固体润滑膜、自润滑轴承等。粘贴形成固体润滑膜、自润滑轴承等。5 5、滚动轴承的润滑、滚动轴承的润滑 目的：目的：防尘、防水、防止润滑剂的流失防尘、防水、防止润滑剂的流失 常用密封结构型式：常用密封结

42、构型式： 接触式密封接触式密封 密封件与轴接触，二者间有摩擦和磨损，低速使密封件与轴接触，二者间有摩擦和磨损，低速使用。用。 非接触式密封非接触式密封 利用间隙进行密封，转动件与固定件不接触，允利用间隙进行密封，转动件与固定件不接触，允许轴高速。许轴高速。6 6、滚动轴承的密封、滚动轴承的密封接触式密封接触式密封毡圈式密封毡圈式密封 接触式密封接触式密封皮碗式密封皮碗式密封非接触式密封非接触式密封间隙密封间隙密封非接触式密封非接触式密封迷宫密封迷宫密封二、其它类型的滚动摩擦支承二、其它类型的滚动摩擦支承 (一一)填入式滚珠支承填入式滚珠支承 无保持架和内圈，可获得无保持架和内圈，可获得较小的径向外廓尺寸较小的径向外廓尺寸特种填入式滚珠支承特种填入式滚珠支承 (二二)密珠支承密珠支承 可达很高的旋转精度可达很高的旋转精度 图示轴上装有两个图示轴上装有两个3020830208圆锥滚子轴承，基本额定圆锥滚子轴承，基本额定动载荷动载