滚动轴承复习

1、滚 动 轴 承 复 习一、重点(zhngdin)内容分析1、滚动轴承类型选择的基本(jbn)原则（1）径向接触轴承、角接触轴承和轴向接触轴承的选择，通常可根据工作载荷的方向进行。（2）尺寸相同时，滚子轴承的承载能力大于球轴承，滚子轴承宜用于载荷大或有冲击的场合。（3）球轴承允许的极限转速高于滚子轴承，在高速、轻载、运转精度要求较高时，宜选用球轴承。共六十四页（4）各类轴承内、外圈轴线偏转角不要(byo)超过许用值。当轴系刚度较差、两轴承孔同轴度较差或多支点支承时，应选用调心轴承。（5）公差(gngch)等级越高的轴承价格越贵。公差(gngch)等级相同时，球轴承比滚子轴承便宜，故选择时应考虑经

2、济性。共六十四页2、滚动轴承(gndngzhuchng)的结构设计（1）轴系支点的轴向固定 滚动轴承轴系结构设计要求轴、轴承及轴上零件对于机座具有正确的相对位置，同时还要求轴系传递轴向力时不发生窜动，而且轴系在工作中不因轴的受热膨胀而产生过大的温度应力(yngl)，因此，必须合理地设计轴系支点的轴向固定结构。典型的结构形式有三种。共六十四页 两端单向固定结构适用于温升不高的短轴。为补偿轴的热伸长，对于深沟球轴承，在一端轴承外圈和端盖之间应留有一定间隙，对于角接触轴承，安装时应在轴承内部留有适当轴向游隙。 一端固定、一端游动的结构适用于温度变化较大、支点距离较大的长轴。 两端游动结构适用于要求轴

3、做双方(shungfng)向的轴向游动、而其轴向工作位置靠轴上传动件本身的限位作用来保证的情况。共六十四页（2）轴承的调整和预紧 轴承的调整包括轴承间隙的调整和轴系轴向位置的调整，前者是保证获得一定的热膨胀间隙，后者是保证一些传动件有准确的工作位置。预紧是在轴承部件工作之前，即受一预紧力，以消除轴承内的间隙，并使内外圈和滚动体产生预压变形，以提高支承刚度和轴承的旋转精度(jn d)，减小振动和噪声。共六十四页（3）滚动轴承的配合(pih) 滚动轴承是标准件，配合应以它为基准。轴承外圈与座孔的配合应采用基轴制，内圈与轴的配合应采用基孔制。在装配图中不需标注轴承内、外径的公差符号。值得注意的是，滚

4、动轴承内孔的尺寸公差带采用上偏差为零、下偏差为负值的分布，这与通常的基孔制配合中基准孔的尺寸公差带不同，因而且滚动轴承内圈配合在采用同样的配合符号时，比通常的基孔制配合略紧。共六十四页 结构设计中，应根据轴承的载荷情况、工作温度、装拆条件及轴承的精度等级等因素合理地选择轴承的配合。通常，载荷大、温升高、转速高、冲击振动较严重时宜选用较紧的配合；转动套圈的配合应紧一些；不转动套圈局部受载，选稍松的配合能允许其略有(l yu)转动，工作中可适当改变套圈受力位置，对提高寿命有利；经常拆卸或游动套圈宜用较松的配合。共六十四页 滚动轴承的配合不仅是实现轴承周向固定的手段，而且由于径向间隙的变化，将直接影

5、响到轴承的运转精度和寿命，因此配合的选择应十分慎重。具体可参考有关(yugun)手册进行。共六十四页（4）滚动轴承的润滑 润滑的主要作用是降低摩擦阻力、减轻磨损、散热、吸振与缓蚀。合理地润滑对保证轴承的工作性能和寿命具有重要意义。润滑剂与润滑方式(fngsh)可根据dn值确定。润滑油的粘度主要取决于载荷、速度和温度等工作条件。载荷大、温度高时应选粘度较高的润滑油；dn值大或油雾润滑时应选粘度低的润滑油。为防止轴承过热，浸油润滑时油面不应高于最下方滚动体中心；脂润滑时，脂的填充量不应超过轴承空间的1/32/3。共六十四页（5）滚动轴承的密封 密封是为了防止灰尘(huchn)、水分等杂质进入轴承，

6、并阻止轴承内润滑剂流失。接触式密封一般用于速度不高的场合，非接触式密封可用于速度较高的场合，混合密封能有效地提高密封效果。共六十四页二、难点(ndin)内容分析1、角接触轴承(zhuchng)轴向力的计算（1）角接触轴承的轴向力Fa、角接触轴承的内部轴向力Fd及外部轴向力Fae应从概念上区分清楚。内部轴向力Fd是角接触轴承受纯径向力时，由于轴承本身的结构特点（即存在接触角）而派生出来的；外部轴向力Fae是指轴系工作过程中轴承以外的其它零件（如齿轮等）作用在轴上的所有轴向力的合力；轴向力Fa是内部轴向力Fd及外部轴向力Fae综合作用下轴承所受的轴向力。共六十四页（2）正确判断内部轴向力Fd的方向

7、是轴向力Fa计算无误的前提条件。Fd的方向与轴承的安装方式有关(yugun)，但总是与滚动体相对于外圈脱离的方向一致。（3）角接触轴承轴向力Fa的计算公式是在综合考虑内部轴向力Fd及外部轴向力Fae的基础上按力的平衡关系分析导出的。可采用“压紧、放松”判别法。 共六十四页 首先判明轴上全部轴向力（包括外部(wib)轴向力和内部轴向力）合力的指向，确定“压紧端”和“放松端”轴承；“压紧端”的轴向力等于除本身的内部轴向力外其余轴向力的代数和；“放松端”轴承的轴向力等于其本身的内部轴向力。共六十四页2、轴系支点轴向固定(gdng)结构设计的几点要求（1）轴上的零件固定（包括轴向和周向）可靠(kko)

8、，并应注意按轴向力的大小，合理选择轴向固定方法。如轴（孔）用弹性挡圈、紧定螺钉联接只能承担较小的轴向力。共六十四页（2）游动端支承应根据轴承(zhuchng)是否可分离设计相应的固定结构。对于轴承(zhuchng)内圈回转的轴系，可分离型 轴承(zhuchng)作游动支承时，内圈及外圈两侧均应固定，以保证游动灵活，且内、外圈不分离脱落；不可分离型轴承(zhuchng)作游动端时，仅内圈两侧固定，外圈两侧均不应固定，以保证游动灵活。共六十四页（3）在两个方向轴向力的作用下，轴系均不发生窜动，轴向力能通过(tnggu)固定端传到机座上。应掌握轴向力传递路线的分析方法。共六十四页（4）为保证轴承(z

9、huchng)具有合理的初始装配间隙以及磨损后间隙增大时能及时进行补偿，必须设置调整环节。当传动件对轴系的轴向位置有严格要求时（如两锥齿轮的节锥顶点必须重合、蜗杆轴线必须通过蜗轮的中间平面等），也应设置调整环节。这些调整环节在结构上除满足功能要求外，还应符合结构简单、操作方便的原则。共六十四页三、滚动轴承设计(shj)时应注意的事项（1）合埋选择轴承类型是成功进行滚动轴承设计的前提。要根据工作情况的要求，结合轴承的特性合理选择轴承的类型。具体选择轴承类型时要考虑的主要(zhyo)因素有轴承所受的载荷、转速、轴与支承箱体件的刚度、运转精度、发热情况和其他工作条件等。共六十四页（2）正确进行设计计

10、算才能保证轴承在预定的寿命期限内不发生失效。计算的关键是求解(qi ji)轴承的当量动载荷P（Pr或Pa）、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向力。共六十四页（3）合理进行轴承组合(zh)设计，才能保证轴承正常而可靠的工作。滚动轴承的组合(zh)设计除了正确选择轴承类型和尺寸外，还要考虑到轴承的装拆、配合、固紧、调节、预紧、密封等问题，重点是掌握双支点单向固定和一个支点双向固定、另一端支点游动的两种组合(zh)设计。共六十四页（4）滚动轴承不宜和滑动轴承组合应用在同一根轴上。因为(yn wi)滑动轴承的径向间隙及磨损比滚动轴承大，从而导致滚动轴承的过载和歪斜，而滑动轴承负载不足。（5）一般一根轴上

11、只用两个(lin )支承点，多支承点的轴刚度大，但产生超静定的问题，除了很长的轴，一般很少应用。共六十四页（6）滚动轴承的润滑与密封(mfng)相当重要。油泄漏是齿轮箱常见的弊病，它不仅污染环境，而且使轴承缺油而过早失效。油泄漏一般都发生在外伸轴处，多是由于设计、制造、安装错误引起，如密封(mfng)选用不合适或油封的唇口方向装反等。一般齿轮箱的轴承，常用飞溅润滑或油脂润滑；对于大型齿轮箱则可考虑喷油润滑。共六十四页本章公式(gngsh)汇总轴承(zhuchng)寿命基本额定动载荷P= (XFr+YFa)当量动载荷 以上公式仅说明计算原理，实际应用时，还需考虑各种系数的影响。共六十四页四、单项

12、选择题1、一根轴只用来(yn li)传递转矩，因轴较长采用三个支点固定在水泥基础上，各支点轴承应选用 。A、深沟球轴承 B、调心球轴承C、圆柱(yunzh)滚子轴承 D、调心滚子轴承B2、滚动轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的配合 。A、均为基轴制 B、前者基轴制，后者基孔制C、均为基孔制D、前者基孔制，后者基轴制D共六十四页3、 不宜用来同时(tngsh)承受径向载荷和轴向载荷。A、圆锥滚子轴承(zhuchng) B、角接触球轴承C、深沟球轴承 D、圆柱滚子轴承D4、 只能承受轴向载荷。A、圆锥滚子轴承 B、推力球轴承C、滚针轴承D、调心球轴承B共六十四页5、 通常(tngchng)应成对使用。A

13、、深沟球轴承 B、圆锥滚子(n z)轴承C、推力球轴承 D、圆柱滚子轴承B6、跨距较大并承受较大径向载荷的起重卷筒轴承应选用 。A、深沟球轴承 B、圆锥滚子轴承C、调心滚子轴承D、圆柱滚子轴承C共六十四页7、 不是(b shi)滚动轴承预紧的目的。A、增大支承刚度 B、提高旋转精度(jn d)C、减小振动噪声 D、降低摩擦阻力D8、滚动轴承的额定寿命是指同一批轴承中 的轴承能达到的寿命。A、99% B、90%C、95%D、50%B共六十四页9、 适用于多支点轴、弯曲刚度(n d)小的轴及难于精确对中的支承。A、深沟球轴承 B、圆锥滚子(n z)轴承C、角接触球轴承 D、调心轴承D10、角接触轴

14、承承受轴向载荷的能力，随接触角的增大而 。A、增大 B、减小C、不变D、不定A共六十四页11、滚动轴承的代号由前置代号和后置(hu zh)代号组成，其中基本代号表示 。A、轴承的类型、结构和尺寸 B、轴承组件C、轴承内部结构变化(binhu)和轴承公差等级 D、轴承游隙和配置A12、滚动轴承的类型代号由 表示。A、数字B、数字或字母C、字母D、数字加字母B共六十四页13、某轮系的中间齿轮（惰轮）通过一滚动轴承(gndngzhuchng)固定在不转的心轴上，轴承内、外圈的配合应满足 。A、内圈与心轴较紧、外圈与齿轮(chln)较松 B、内圈与心轴较松、外圈与齿轮较紧C、内圈、外圈配合均较紧 D、

15、内圈、外圈配合均较松B14、各类滚动轴承的润滑方式，通常可根据轴承的 来选择。A、转速nB、当量动载荷P C、轴颈圆周速度v D、内径与转速的乘积dn D共六十四页五、填空题1、滚动轴承(gndngzhuchng)的主要失效形式是 和 。过度(gud)磨损2、按额定动载荷计算选用的滚动轴承，在预定使用期限内，其失效概率最大为 。10%3、对于回转的滚动轴承，一般常发生疲劳点蚀破坏，故轴承尺寸应主要按 计算确定。 疲劳寿命塑性变形静强度4、对于不转、转速极低或摆动的轴承，常发生塑性变形破坏，故轴承尺寸应主要按的 计算确定。 共六十四页5、滚动轴承轴系支点轴向固定的结构(jigu)形式是(1) ；

16、(2) ；(3) 。两端(lin dun)单向固定6、轴系支点轴向固定结构型式中，两端单向固定结构主要用于温度 的 轴。不高7、其它条件不变，只把球轴承上的当量动载荷增加一倍，则该轴承的基本额定寿命是原来的 。 1/8一端固定，一端游动两端游动短8、其它条件不变，只把球轴承的基本额定动载荷增加一倍，则该轴承的基本额定寿命是原来的 。 8P当量动载荷，C基本额定动载荷；寿命指数，球轴承为3。共六十四页9、圆锥滚子(n z)轴承承受轴向载荷的能力取决于轴承的 。接触角10、滚动轴承(zhuchng)内、外圈轴线的夹角称为偏转角，各类轴承(zhuchng)对允许的偏转角都有一定的限制，允许的偏转角越

17、大，则轴承(zhuchng)的 性能越好。调心11、滚动轴承的基本额定动载荷C，是指在该载荷作用下，轴承的 寿命恰好为 。基本额定106r12、相同系列和尺寸的球轴承与滚子轴承相比较， 轴承的承载能力高， 轴承的极限转速高。滚子球共六十四页六、例题(lt)解析1、如图所示，安装有两个斜齿圆柱齿轮的转轴由一对代号为7210AC的轴承支承。已知两齿轮上的轴向分力分别(fnbi)为Fae1=3000N，Fae2=5000N，方向如图。轴承所受径向载荷Fr1=8600N，Fr2=12500N。求两轴承的轴向力Fa1、Fa2。共六十四页解题(ji t)要点（1）求轴承(zhuchng)内部的派生轴向力F

18、dFd1=0.68Fr1=0.688600=5848N方向向右，即Fd1Fd2=0.68Fr2=0.6812500=8500N方向向左，即Fd2共六十四页（2）求轴承(zhuchng)外部的轴向力FaeFae=Fae1Fae2=50003000=2000N方向向左，即Fae（3）求轴承(zhuchng)的轴向力Fa轴向力分布图为Fd1 Fae Fd2 Fd2+Fae=8500+2000=10500Fd1=5848N共六十四页 故轴承有向左移动的趋势(qsh)，此时，轴承被压紧，轴承被放松。两轴承的轴向力为：Fa1=Fd2+Fae=10500NFa2=Fd2=8500N共六十四页2、某转轴由一对

19、代号(diho)为30312的圆锥滚子轴承支承，轴上斜齿轮的轴向分力Fae=5000N，方向如图。已知两轴承处的径向支反力Fr1=13600N，Fr2=22100N。求轴承所受的轴向力Fa。解题(ji t)要点（1）求轴承内部的派生轴向力Fd方向向右，即Fd1方向向左，即Fd2共六十四页（2）求轴承(zhuchng)的轴向力Fa轴向力分布图为Fd1 Fae Fd2 Fd1+Fae=4000+5000=9000Fd2=6500N 故轴承有向右移动的趋势(qsh)，此时， 轴承被压紧， 轴承被放松。因此轴承的轴向力为：Fa1=Fd1=4000NFa2=Fd1+Fae=9000N共六十四页3、某减速

20、器主动轴用圆锥滚子轴承3210支承，轴的转速n=1440r/min，轴所受轴向力Fae=750N，轴承的径向载荷分别为Fr1=5600N，Fr2=3000N，工作时有中等冲击，脂润滑，常温工作，预期寿命为20000h，试验(shyn)算轴承是否合适。共六十四页(1)确定(qudng)3210轴承的主要性能参数查表得：C=84.8kN, e=0.42当(Fa/Fr)e时，X=0.4 ,Y=1.44, 当(Fa/Fr)e时, X=1 ,Y=0解题(ji t)思路：共六十四页(2)计算(j sun)派生轴向力Fd1、Fd2Fd1Fd2共六十四页（3）计算(j sun)轴向力Fa1、Fa2Fd1 +

21、Fae = 1944.4 + 750 =2694.4NFd2= 1041.7N，轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”。Fa2= Fd1 + Fae =1944.4+ 750 =2694.4N Fa1 =Fd1=1944.4NFd1Fd2共六十四页(4)确定(qudng)系数1、X2、Y1、Y2查表得：X1=1，X2=0，Y1=0.4，Y2=1.44共六十四页(5)确定(qudng)当量动载荷P1、P2P1=X1Fr1+Y1Fa1=5600NP2=X2Fr2+Y2Fa2=0.43000+1.442694.4=5079.9N(6)计算轴承的寿命查表得：载荷系数fp=1.5，圆锥滚子轴承=10/3共六

22、十四页(7)验算(yn sun)轴承是否合适Lh=24936h20000h 该轴承合适。共六十四页4、图示为采用一对反装圆锥滚子轴承的小锥齿轮轴承组合结构。指出结构中的错误，加以改正(gizhng)并画出轴向力的传递路线。解题(ji t)要点 该图支点的轴向固定结构型式为两端固定结构，即两支点各承担一个方向的轴向力。共六十四页 存在问题：（1）两轴承外圈均未固定(gdng)，轴运转时，外圈极易松动脱落。（2）轴向力无法传到机座上。向左推动轴外伸端时，整个轴连同轴承均将从套杯中滑出；齿轮工作时将受到向右的轴向力，此时轴将带着左轴承和右轴承的内圈向右移动，致使右轴承分离脱落。（3）轴承间隙无法调整

23、。（4）轴系的轴向位置无法调整。共六十四页 改正方法：（1）将两轴承内圈间的套筒去掉，再将套杯中间部分内径减小，形成(xngchng)两个内接肩固定轴承外圈，从而使左轴承上向右的轴向力及右轴承上向左的轴向力通过外圈、套杯传到机座上。共六十四页（2）在右轴承右侧轴上制出一段螺纹，并配以圆螺母和止动垫圈用以调整轴承间隙，同时(tngsh)供助圆螺母将轴上向左的轴向力传到套杯上。（3）在套杯和机座间加调整垫片，以调整轴系的轴向位置；在套杯和端盖间也应加调整垫片，使端盖脱离轴承外圈，兼起密封作用。轴向力的传递(chund)路线见下图。共六十四页5、图示蜗杆轴轴承组合结构，一端采用一对正装的角接触(ji

24、ch)球轴承，另一端为圆柱滚子轴承。指出图中错误加以改正，并画出轴向力的传递路线。解题(ji t)要点 该图的支点轴向固定结构型式为一端固定、一端游动的型式，即轴承组一侧为固定端、圆柱滚子轴承一侧为游动端。共六十四页 存在问题：（1）固定端两轴承的内、外圈均未作双向固定。当轴受向左的轴向力时，该支点上两轴承将随着轴从套杯中脱出，或轴颈与轴承内圈配合松动，故无法(wf)将向左的轴向力传到机座上。（2）固定端两轴承的间隙无法调整。共六十四页 （3）游动端支承采用的是普通型圆柱滚子轴承，即外圈两侧均不带挡边，因此是可分离型的轴承，为保证(bozhng)“游而不散”，其内、外圈均应作双向固定，否则内圈

25、与轴颈的配合易松动，外圈与滚动体极易分离、脱落。（4）轴系的轴向位置无法调整。共六十四页 改正方法：（1）固定端套杯的左端应加内挡肩；轴右端制出出螺纹，配以圆螺母、止动垫圈固定轴承内圈。这样可将向左的轴向力通过轴承和套杯传到机座(j zu)上。（2）在右端盖和套杯间加调整垫片1，以调整轴承间隙。共六十四页（3）左支承处套杯右侧加内挡肩，轴承外圈左侧加孔用弹性挡圈，以实现对外圈的双向固定，防止其轴向移动(ydng)；轴承内圈左侧加轴用弹性挡圈，以实现内圈的双向固定；游动将在滚动体和外圈滚道之间实现。（4）套杯与机座间应加调整垫2，实现轴系轴向位置的调整。轴向力的传递(chund)路线见下图。共六十四页6、试分析下图所示轴系结构的错误，并加以改正。齿轮(chln)用油润滑，轴承用脂润滑。共六十四页解题(ji t)要点（1）支点轴向固定结构错误：1）该图为两端固定结构，应将两轴承由图示的反装型式改为(i wi)正装，否则右侧轴向力无法传到机座上；2）左轴端的轴用弹性挡圈多余，应去掉；3）无法调整轴承间隙，端盖与机座间应加调整垫片共六十四页 （2）转动件与静止(jngzh)件接触错