滚动轴承(3)市公开课一等奖省赛课获奖课件

滚动轴承(3)第1页滚动轴承(3)第2页滚动轴承(3)第3页滚动轴承(3)第4页滚动轴承(3)第5页滚动轴承(3)第6页滚动轴承(3)第7页滚动轴承(3)第8页滚动轴承(3)第9页滚动轴承(3)第10页滚动轴承(3)第11页滚动轴承(3)第12页滚动轴承(3)第13页滚动轴承(3)第14页滚动轴承(3)第15页滚动轴承(3)第16页滚动轴承(3)第17页滚动轴承(3)第18页第十三章滚动轴承

§13—1概述

一、滚动轴承结构

内圈、外圈、滚动体、保持架

滚动轴承滚动轴承(3)第19页滚动体形状

二、滚动轴承材料三、滚动轴承特点

滚动轴承(3)第20页§13—2滚动轴承类型与选择

一、滚动轴承主要类型与特点

接触角

向心轴承

径向力

向心角接触轴承

推力角接触轴承

推力轴承

径向力（主要）轴向力

径向力轴向力

（主要）轴向力滚动轴承(3)第21页滚子轴承——承载能力高，极限转速低

按滚动体形状：球轴承——承载能力低，极限转速高惯用滚动轴承类型表13—1最惯用几个

：①深沟球轴承（向心球轴承）——6

滚动轴承(3)第22页③角接触球轴承——7

②圆锥滚子轴承——3二、滚动轴承代号

滚动轴承(3)第23页前置代号（字母）基本代号（数字、字母）后置代号(字母+数字)五四三二一∣轴承分部件代号

∣内径代号

∣宽度系列代号

∣直径系列代号

∣类型代号

∣其它代号

∣公差等级代号

∣特殊轴承材料代号

∣保持架及材料代号

∣密封与防尘代号

∣内部结构代号

∣游隙代号

滚动轴承(3)第24页1、基本代号

（1）轴承类型

13567N—深沟球轴承—圆锥滚子轴承—角接触球轴承—调心球轴承—圆柱滚子轴承—推力球轴承基本代号右起五位

（2）尺寸系列

基本代号右起三、四位

宽度系列——右起第四位

0系列（正常宽度）可省略

有时1系列也可省略

见498页表数字

0~9滚动轴承(3)第25页直径系列——右起第三位

数字

0~9（3）轴承内径——右起一二位数字

a)d=10,12,15,17mm时

代号00010203

b)d=20~480mm时d=代号×5(mm)

c)d<10mm，d>500mm，d=22，28，32mm时

代号=内径尺寸

直径代号/内径代号

2、前置代号

——表示轴承分部件，用字母表示

尺寸系列滚动轴承(3)第26页L、K、R、NU、WS、GS

3、后置代号——轴承结构、公差、游隙及材料特殊要求等（1）内部结构代号

C、AC、B——角接触球轴承接触角（2）密封、防尘与外部形状改变代号

（3）轴承公差等级

精度高————————————→低代号/P2、/P4、/P5、/P6、/P6X、/P0

公差等级24566X0—普通级可省略

滚动轴承(3)第27页滚动轴承代号（4）轴承径向游隙

（5）保持架代号

三、滚动轴承类型选择

工作载荷、转速、支承刚性、安装精度

1）n高，载荷小，旋转精度高→球轴承n低，载荷大，或冲击载荷→滚子轴承

2）主要受Fr→向心轴承主要受Fa，n不高时→推力轴承滚动轴承(3)第28页——角接触球轴承7类（n较高时）同时受Fr和Fa均较大时——圆锥滚子轴承3类（n较低时）Fr较大，Fa较小时Fa较大，Fr较小时3）要求n<nlim——极限转速

6、7、N——nlim较高5——nlim较低4）轴刚性较差，轴承孔不一样心——调心轴承

——深沟球轴承——深沟球轴承+推力球轴承推力角接触轴承滚动轴承(3)第29页5）便于装拆和间隙调整——内、外圈不分离轴承6）3、7两类轴承应成对使用，对称安装7）旋转精度较高时——较高公差等级和较小游隙8）优先考虑用普通公差等级深沟球轴承滚动轴承选择

滚动轴承(3)第30页§13—3滚动轴承受力分析、失效形式及计算准则

一、滚动轴承载荷分布

1、受轴向载荷Fa

各滚动体平均分担

2、受径向载荷Fr

上半圈滚动体不受力下半圈滚动体受力

滚动轴承(3)第31页3、角接触轴承同时受Fr和Fa

（1）角接触轴承派生轴向力FS

FS≈1.25Frtgα

FS方向——有使内、外圈分离趋势。∴要成对使用、对称安装

（2）轴向载荷对载荷分布影响

①当只有最下面一个滚动体受载时

——载荷角，Fa与Fr协力F与径向平面夹角

滚动轴承(3)第32页②受载滚动体增多时在一样Fr作用下，派生轴向力FS↑

多个滚动体受载派生轴向力协力>只有一个滚动体受载时派生轴向力

轴向力>单个滚动体受载产生派生轴向力——多个滚动体受载条件

滚动轴承(3)第33页结论：

1）角接触轴承及圆锥滚子轴承必须在Fr和Fa联合作用下工作，或成对使用对称安装。2）为使更多滚动体受载应使

3）Fr不变时，Fa由最小值（一个滚动体受载）逐步增大（即载荷角增大），则受载滚动体数↑当初，下半圈滚动体受载4）实际工作时，最少到达下半圈滚动体受载，∴安装3和7类轴承不能有较大轴向窜动量。

滚动轴承(3)第34页二、轴承工作时轴承元件上载荷与应力改变

滚动体——不稳定脉动循环变应力

固定套圈——稳定脉动循环变应力

滚动轴承(3)第35页三、滚动轴承失效形式和计算准则

主要失效形式：

1）疲劳点蚀

安装润滑和维护良好滚动轴承(3)第36页2）塑性变形

转速很低或作间歇摆动

滚动轴承(3)第37页3）磨损润滑不良、密封不严、多尘条件

滚动轴承(3)第38页计算准则：普通轴承——疲劳寿命计算（针对点蚀）静强度计算低速或摆动轴承——只进行静强度计算高速轴承——进行疲劳寿命计算、校验极限转速。滚动轴承制造和组装滚动轴承(3)第39页§13—4滚动轴承动载荷和寿命计算

一、基本额定寿命和基本额定动载荷1、基本额定寿命L10

轴承寿命

基本额定寿命L10

——同一批轴承在相同工作条件下工作，其中90%轴承在产生疲劳点蚀前所能运转总转数L10（以106为单位）或一定转速下工作时数Lh轴承基本额定寿命L10=1时，轴承所能承受载荷2、基本额定动载荷C

由试验得到滚动轴承(3)第40页二、滚动轴承当量动载荷P（实际载荷）

1．对只能承受径向载荷Fr轴承（N、NA轴承）P=Fr3．同时受径向载荷Fr和轴向载荷Fa轴承2．对只能承受轴向载荷Fa轴承（5和8）P=FaP=XFr+YFa

X——径向载荷系数Y——轴向载荷系数表13-5

引入载荷系数fp表13-6

P=fpFrP=fPFaP=fP(XFr+YFa)滚动轴承(3)第41页三、滚动轴承寿命计算公式

载荷与寿命关系

=3球轴承=10/3滚子轴承——寿命指数代入一组数据求解P=CL10=1（106r）或滚动轴承(3)第42页当工作t>120℃时，因金属组织硬度和润滑条件等改变，轴承基本额定动载荷C有所下降∴引入温度系数ft——表13-7当P、n已知，预期寿命为Lh`，则要求选取轴承额定动载荷为——选轴承型号和尺寸

滚动轴承(3)第43页四、角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷Fa计算

1）派生轴向力大小方向

a)正装（面对面）

适合于传动零件位于两支承之间

b)反装（背靠背）适合于传动零件处于外伸端滚动轴承(3)第44页2）实际轴向载荷Fa确定（1）当

轴有向左移动趋势,轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”

轴承1上派生轴向力由Fs1增大到Fa+Fs2,阻止轴左移轴承2上轴向力，力平衡——本身派生轴向力

∴轴承1实际轴向载荷为滚动轴承(3)第45页（2）当

轴有右移趋势，轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”

轴承2上派生轴向力由Fs2增大到Fa-Fs1,阻止轴右移∴轴承2实际所受轴向力为轴承1实际所受轴向力，由力平衡条件——本身派生轴向力

滚动轴承(3)第46页结论：——实际轴向力Fa计算方法1）分析轴上派生轴向力和外加轴向载荷，判定被“压紧”和“放松”轴承。2）“压紧”端轴承轴向力等于除本身派生轴向力外，轴上其它全部轴向力代数和。3）“放松”端轴承轴向力等于本身派生轴向力五、不稳定载荷和转速下轴承寿命计算载荷P和转速n改变时，求平均当量转速nm和平均当量动载荷Pm

→求轴承寿命

六、不一样可靠度时滚动轴承寿命Lh

为计算不一样可靠度时轴承寿命，引入寿命修正系数a1，滚动轴承(3)第47页§13—5滚动轴承静载荷与极限转速

一、滚动轴承静载荷

1、基本额定静载荷C0

当轴承转速很低或作间歇摆动时，轴承失效形式为塑性变形

2、按静载选择轴承条件

二、滚动轴承极限转速nlmin轴承实际许用转速为

高速轴承滚动轴承(3)第48页§13—6滚动轴承组合结构设计

一、滚动轴承支承结构型式

1、两端固定支承

一端单向固定两端单向固定正装滚动轴承(3)第49页3、7类轴承在大端轴向固定正装滚动轴承(3)第50页2、一端双向固定，一端游动

滚动轴承(3)第51页3、两端游动——人字齿轮高速主动轴

低速齿轮轴必须两端固定

圆柱滚子轴承游动深沟球轴承游动滚动轴承(3)第52页二、滚动轴承轴向固定

内圈与轴：5）开口圆锥紧定套+圆螺母和止动垫圈1）轴肩2）轴用弹性挡圈3）轴端档圈+紧固螺钉4）圆螺母+止动垫圈滚动轴承(3)第53页外圈与座孔：1）孔用弹性挡圈2）轴承外圈止动槽内嵌入止动环固定3）轴承端盖4）轴承座孔凸肩5）螺纹环滚动轴承(3)第54页6）轴承套环斜齿轮轴系安装锥齿轮轴系安装滚动轴承(3)第55页三、支承刚度和座孔同心度

提升支承刚度办法：1）增加轴承座孔壁厚2）减小轴承支点相对于箱体孔壁悬臂3）采取加强筋加强支承部位刚性滚动轴承(3)第56页确保轴上两个支承座孔同心度方法1）整体机座，两轴承座孔一次镗出2）如轴上两轴承外径不一样——采取套杯结构滚动轴承(3)第57页四、滚动轴承游隙和轴系轴向位置调整经过带螺纹零件或端盖下垫片来调整轴承调整：1）轴承游隙调整滚动轴承(3)第58页2）轴系轴向位置调整注意：圆锥齿轮和蜗杆必须调整轴系轴向位置方法：调整套杯端面与轴承座端面间垫片厚度滚动轴承(3)第59页五、滚动轴孔配合轴承内圈与轴松————→紧js6，j6，k6，m6，n6松————→紧G7，H7，JS7，J7轴承外圈与轴承座孔基孔制：基轴制：滚动轴承(3)第60页5）与空心轴配合轴承应取较紧密合。

滚动轴承配合选择标准：1）转动圈比不动圈配合松一些2）高速、重载、有冲击、振动时，配合应紧一些，载荷平稳时，配合应松一些3）旋转精度要求高时，配合应紧一些4）常拆卸轴承或游动套圈应取较松配合滚动轴承(3)第61页六、滚动轴承预紧预紧目标预紧原理惯用预紧方法：1）用垫片和长短隔套预紧滚动轴承(3)第62页2）夹紧一对磨窄了外圈（或内圈）角接触轴承3）夹紧一对圆锥滚子轴承滚动轴承(3)第63页4）利用弹簧预紧七、滚动轴承装拆要求：1）压力应直接加于配合较紧套圈上2）不允