支承零部件67D70综述

第十二章支承零部件研究内容：1.轴的结构设计和强度计算2.滚动轴承的类型选择、尺寸选择和组合设计重点：轴、轴承支承零部件：起支持作用的零部件轴承轴3.滑动轴承的类型、结构第一节轴的分类和材料轴是组成机器的重要零件之一。一、轴的功用轴的主要功用是2.传递转矩和运动。1.支承旋转零件（如齿轮）（3）转轴——既传递转矩、又承受弯矩。如减速器中的轴。（2）传动轴——只受转矩，不受弯矩。如汽车传动轴。二、轴的分类1.按承受载荷不同，可分为：心轴、传动轴、转轴。（1）心轴——只受弯矩，不传递转矩。转动心轴：固定心轴：轴固定，如自行车前轮轴轴转动，如火车轮轴自行车前轮轴火车轮轴2.按轴线形状的不同，可分为：直轴、曲轴、钢丝软轴。（1）直轴光轴（2）曲轴阶梯轴（3）钢丝软轴：轴线可任意弯曲，传动灵活。动力源被驱动装置接头接头钢丝软轴三、轴的材料1．轴的主要失效形式：疲劳断裂（工作时所承受的应力一般是交变循环应力）2．对轴材料的要求（1）具有一定的疲劳强度，对应力集中的敏感性低；（2）具有一定的刚度和韧性；（3）具有足够的耐磨性；（4）良好的经济性、工艺性。3．轴的常用材料：碳钢、合金钢、球墨铸铁。（1）碳素钢：30、35、45、50(正火或调质)，45应用最广。价廉，对应力集中不敏感，良好的加工性，经热处理后可获良好的综合机械性能，常用于受力较小或不重要的场合。（2）中、低碳合金钢：有更好的机械性能和热处理工艺性，对应力集中较敏感。常用于高速、重载、耐磨、耐高温等特殊场合。注意：钢材种类、热处理对钢材弹性模量E影响很小，所以采用合金钢、热处理并不能提高轴的刚度第二节轴承的分类及应用根据轴承工作的摩擦性质分滚动轴承轴承的作用滑动轴承存在滑动摩擦，为减少摩擦、磨损，加润滑剂，具有工作平稳、噪音小、耐冲击能力和承载能力大等优点，适用于高速、重载、高精度、结构需剖分、较大冲击的场合。内有滚动体，运行时轴承内存在着滚动摩擦，摩擦、磨损较滑动轴承小，已标准化、系列化，有专门厂家生产，供应充足，价格便宜，适用于一般速度、载荷的场合，应用十分广泛。滚动轴承与滑动轴承性能比较

1.支承轴及轴上转动的零件2.保持一定的旋转精度3.减少摩擦和磨损第三节滑动轴承的类型、材料和轴瓦结构一、滑动轴承的类型和结构按润滑状态分按所承载方向不同分向心轴承推力轴承非液体摩擦滑动轴承液体摩擦滑动轴承润滑油膜将摩擦面完全隔开，轴颈和轴瓦表面不发生直接接触。轴颈和轴瓦表间润滑油膜很薄，无法将摩擦面完全隔开，局部金属接触，一般滑动轴承常用。只能承受径向载荷，轴承上的反作用力与轴的中心线垂直。只能承受轴向载荷，轴承上的反作用力与轴的中心线方向一致。1.向心滑动轴承（1）整体式滑动轴承装拆方便。(演示)结构简单、成本低，装拆不便，间隙无法调整。整体式滑动轴承的结构适用于低速、轻载的间歇工作场合，无法用于曲轴。（2）剖分式滑动轴承结构复杂，磨损后可调整间隙，已标准化，有水平和45°斜开两种。使用时应保证径向载荷的实际作用线与剖分面的垂直中心线夹角在35°以内。剖分斜滑动轴承剖分式（3）调心式滑动轴承其轴瓦外表面和轴承座孔均为球面，能自动适应轴或机架的变形，适合轴承宽度B与轴颈直径d之比大于1.5的场合。2.推力滑动轴承

用于承受轴向载荷。单环式：利用轴环的端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用于低速轻载场合。按轴颈形状分为：实心式：结构简单，但外缘因线速度大而磨损大，中心处线速度小而磨损很小小，致使应力集中于中心处，轴颈与轴瓦间的压力分布很不均匀。空心式：改善了受力状况，且有利于润滑油由中心凹孔处导入并储存，应用较广。图示为一立式平面止推滑动轴承。径向轴瓦止推轴瓦多环式：特点同单环型，可承受较单环更大的载荷，也可承受双向轴向载荷。

二、轴瓦结构1.轴瓦的整体结构（1）按构造分为整体式轴瓦和剖分式轴瓦。整体式轴瓦：用于整体式滑动轴承。

剖分式轴瓦：用于剖分式轴承。（2）按材料分为单金属轴瓦双金属轴瓦：以钢、铸铁或青铜做瓦背，在瓦背的内表面上浇注一层减磨材料（如轴承合金等），其厚度一般为0.5～6mm，此层材料称为轴承衬2.轴承衬和瓦背的结合形式（1）烧结、喷涂和轧制：这三种结合形式者是在加热状态下将轴承合金层与低碳钢瓦背内壁结合在一起。（2）浇注在铸铁或青铜瓦背的内壁上，采用离心浇注方式浇注轴承合金。为结合牢固，在瓦背内壁上要加工出沟槽。（3）刷镀将配制好的镀液刷镀在瓦背内壁上，使瓦背内壁上形成很薄的合金层。此法可节省贵重合金材料。3.油孔、油沟油孔：供应润滑油。油沟：输送和分布润滑油。开油孔、油沟时应注意：（2）油沟的轴向长度约为轴瓦长度的80%，即不能开通，否则漏油。（1）油孔、油沟应开在非承载区，以免降低承载能力；滑动轴承材料——轴瓦和轴承衬材料主要失效：磨损，其次强度不足引起的疲劳破坏等。1.对材料的要求（1）良好耐磨性、减摩性及磨合性（跑合性）（2）足够的强度、塑性、嵌藏性、顺应性（3）耐腐蚀性（4）导热性好、线膨胀系数小（5）工艺性好（6）经济性三、滑动轴承的材料2.常用材料金属材料非金属材料粉末冶金材料用不同的金属粉末经高压烧结而成的多孔性结构材料。这种轴承的孔隙中能吸贮大量润滑油，故又称之为含油轴承。塑料、橡胶、尼龙、硬木、石墨……

轴承合金：主要成分为铜、锡、锑、铅，以锡或铅作为基体的轴承合金，又称之为巴氏合金或白合金。其摩擦系数小，抗胶合能力强，塑性和跑合性能好。但价格高，且机械强度低，适合作轴承衬的材料。青铜：主要成分为铜与锡、铅或铝组成的合金。跑合性差，熔点高，硬度高，机械强度和耐磨性、减摩性较好，价格低廉，应用广泛。铸铁：铸铁中的石墨被磨落后可起到辅助润滑作用，且其耐磨性好，价格便宜，但质脆、跑合性差，可用于低速轻载和无冲击的场合。常用轴瓦（轴衬）金属材料及性能表第四节滚动轴承的类型、代号及选择滚动轴承是标准件、专门轴承厂生产，只需选型和组合设计。一、滚动轴承的结构核心元件，滑动→滚动保持架：外圈：内圈：有时无装在轴颈上

装在机座或零件的轴承孔内

多数情况下，外圈不转动，内圈与轴一起转动。滚动体：使滚动体等距离分布，避免滚动体间的摩擦、磨损。点击图片演示二、滚动轴承的材料内外圈、滚动体：含铬的合金钢（滚动轴承钢）制造，如

GCr15、GCr15SiMn等。保持架：软材料，低碳钢板、有色金属冲压后铆接或焊接。三、滚动轴承的类型和性能公称接触角α：外圈滚道与滚动体接触处的法线和垂直于轴承轴心线间夹角。α↑——承受轴向载荷能力↑1.按载荷方向、α的不同分为：向心轴承（0°≤α≤

45°，主要径向载荷）向心角接触轴承径向接触轴承（α=0°）推力轴承（45°＜α≤90°，主要轴向载荷）轴向接触轴承向心推力轴承推力角接触轴承2.按滚动体的形状分为：

球轴承：滚子轴承：为点接触为线接触。承载能力：球轴承＜滚子轴承耐冲击：球轴承＜滚子轴承极限转速：球轴承＞滚子轴承摩擦：球轴承＜滚子轴承常用滚动轴承的基本类型及特性

类型代号类型名称简图（结构）承载方向性能和特点1调心球轴承承受径向载荷为主，一般不宜承受纯轴向载荷；能自动调心，允许角偏差≤2°～3°；适用于多支点传动轴、刚性较小的轴以及难以对中的轴2调心滚子轴承性能和特点与调心球轴承基本相同，但承载能力大些；允许角偏差≤1.5°～2.5°；常用于轧钢机、大功率减速器、吊车车轮等重载情况3圆锥滚子轴承可同时承受径向和单向轴向载荷；外圈可分离，轴承间隙容易调整。允许角偏差2′；常用于斜齿轮轴、锥齿轮和蜗杆减速器轴等；一般成对使用类型代号类型名称简图承载方向性能和特点5推力球轴承51000只能承受轴向载荷，51000型用于承受单向轴向载荷，52000型用于承受双向轴向载荷；不宜在高速下工作；常用于起重机吊钩、蜗杆轴和立式车床主轴的支承等双向推力球轴承520006深沟球轴承主要承受径向载荷，也能承受一定的轴向载荷；极限转速高，高速时可用来承受不大的纯轴向载荷；承受冲击能力差；价格低廉，应用最广；允许角偏差≤2′～10′；适用于刚性较大的轴，常用于机床齿轮箱、小功率电动机等7角接触球轴承α=15°（C）α=25°（AC）α=40°（B）可同时承受径向和单向轴向载荷；接触角α越大，承受轴向载荷的能力越大，一般成对使用；高速下能正常工作；允许角偏差≤2′～10′；适用于刚性较大的轴，常用于斜齿轮及蜗杆减速器中轴的支承等N圆柱滚子轴承承受径向载荷的能力大，能承受较大的冲击载荷；内、外圈可分离；允许角偏差≤2′～4′；适用于刚性较大、对中性良好的轴，常用于大功率电机、人字齿轮减速器等GB/T272-93规定，滚动轴承代号包括：后置代号

基本代号是轴承代号的基础，一般由数字或字母与数字组合来表示，最多五位。三、滚动轴承的代号滚动轴承的代号一般印刻在轴承座圈的端面上。前置代号基本代号1.基本代号基本代号类型代号内径代号尺寸系列代号二一直径系列代号宽度系列代号

三四五（1）内径代号——右起一二位数字，表示轴承的内径d尺寸。

a)d=10,12,15,17mm时内径代号00010203b)d=20～480mm时，代号=d

(mm)/5c)d<10mm，d>500mm，d=22，28，32mm时内径代号

=内径尺寸(mm)但用“/”与直径系列代号分开，

a)直径系列代号——右起第三位，表示同一内径但不同外径的系列。用数字7、8、9、0、1、2、3、4、5表示。外径增大

b)宽度系列代号——右起第四位，表示同一内径但宽（高）度不同的系列。向心轴承：用数字8、0、1、2、3、4、5、6表示。宽度增大

推力轴承：用数字7、9、1、2表示

高度T增大宽度系列代号为“0”时通常不标注。但对圆锥滚子轴承(3类)和调心滚子轴承(2类)不能省略“0”。（2）尺寸系列代号为适应不同承载能力的要求，同一内径的滚动轴承轴承，采用不同滚动体，致使外径和宽度不同。（3）轴承类型代号——右起第五位

6—深沟球轴承3—圆锥滚子轴承7—角接触球轴承1—调心球轴承N—圆柱滚子轴承5—推力球轴承2.前置代号——表示轴承的分部件，用字母表示。

L——可分离轴承的可分离内圈或外圈；K——滚子和保持架组件；KIW——无座圈推力轴承等。3.后置代号——轴承的结构、公差、游隙及材料的特殊要求等。（1）内部结构代号C、AC、B——角接触球轴承的接触角分别为15°、25°、40°。（2）轴承的公差等级代号公差分2、4、5、6、6x、

0六个级别。以/P2、/P4、

/P5、

/P6(/P6x)为代号，0级不标注

。高级低级（3）游隙代号

游隙分为1、2、0、3、4、5共六组，径向游隙依次增大代号为/C1、/C2、/C3、/C4、/C5，0组游隙不标注。

当公差代号与游隙代号同时表示时，可简化标注，如/P63表示轴承公差等级为6级，径向游隙为3组

6212N2208宽度系列代号为0，直径系列代号为2表示轴承内径

8

5=40mm深沟球轴承圆柱滚子轴承表示轴承内径

12

5=60mm宽度、直径系列代号分别为233315/P6表示轴承内径

15

5=75mm圆锥滚子轴承宽度、直径系列代号分别为3公差等级为6级举例：1.类型的选择（1） 载荷条件（大小、方向、性质）载荷小而平稳时，宜选用球轴承；载荷大有冲击时，宜选滚子轴承。同时Fa、Fr：角接触球轴承或圆锥滚子轴承；Fr大、Fa小：深沟球轴承；Fa大、Fr小：推力角接触轴承；四、滚动轴承的选择

包括类型选择、精度选择和尺寸选择。

（2） 转速条件转速高，选球轴承，转速低，选滚子轴承。轴的刚性较差，轴承孔不同心——调心轴承

（3）调心性能（4）安装、调整性能便于装拆和间隙调整——内、外圈可分离的轴承；3、7两类轴承应成对使用，对称安装；旋转精度较高时——较高的公差等级和较小的游隙。（5）经济性优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承。一般球轴承比滚子轴承便宜；同型号轴承，精度越高，价格越高；2．尺寸选择：即确定内径代号和尺寸系列再验算中、小设备：直径系列初选0、1、2宽度系列初选用0、1（1）内径代号：由轴结构设计确定轴颈直径d，代号=d/5。（2）尺寸系列选择3．精度选择一般机械传动宜选用普通级（0级）精度。二、要求1.轴与轴上零件要有准确的相对位置；2.受力合理——轴结构有利于提高轴的强度和刚度；3.轴的加工、装配有良好的工艺性、减少应力集中。一、目的确定轴的结构形状和尺寸：d、l。第五节轴的结构设计三、轴的结构及各部分名称轴上零件拆卸和装配演示组成轴颈：装轴承处尺寸=轴承内径；轴头：装轮毂处直径与轮毂内径相当；轴身：联接轴颈和轴头部分；轴颈轴头轴身两头小中间大的阶梯轴。四、零件在轴上的固定１.轴向固定a）借助轴本身形状定位：轴肩、圆锥形轴头；b）借助挡圈、圆螺母、套筒等定位。（１）轴肩轴肩：轴上截面突变的部位。非定位轴肩：便于装拆、起过渡作用，h=(1~2)mm。定位轴肩：起轴向定位作用。特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力。①轴肩高度h＞轴上零件倒角尺寸c（圆角半径R）＞轴圆角半径r。②h=（0.07~0.1）dmm③安装标准件的轴肩高度应符合标准件的标准。

定位轴肩高度：

定位轴肩宽度：b=1.4h（３）圆螺母特点：定位可靠，可承受较大的轴向力，装拆方便。但切制螺纹使轴的疲劳强度下降。（2）套筒特点：结构简单，定位可靠，能承受较大轴向力。能同时固定两个零件的轴向位置，但两零件相距不宜太远，不宜高速。止动垫片（4）轴端挡圈特点：固定可靠，能承受较大的轴向力，用于轴端。当用轴肩、轴环、套筒、圆螺母、轴端挡圈进行零件的轴向定位时，为保证轴向定位可靠，要求L轴<L毂（５）圆锥面（+挡圈、螺母）

特点：能消除轴与轮毂间的径向间隙，能承受冲击载荷。常用于高速轴端且对中性要求高或需经常拆卸的场合。（６）弹性挡圈固定特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力，切槽需要一定的精度。常用于固定滚动轴承等的轴向定位。（７）紧定螺钉固定特点：承受轴向力很小，亦可起周向固定作用。适用于轴向力小，转速低的场合2.周向固定键、花键、销、过盈配合、弹性环联接、成形联接等。五、轴的加工和装配工艺性（1）轴径相近处的圆角、倒角、键槽等尺寸应一致；

（2）固定不同零件的各键槽应布置在同一母线上，以减少装夹次数；（3）需切制螺纹的轴段：螺纹退刀槽；（4）需磨削的轴段：砂轮越程槽；（5）轴端应有倒角：c×45°——便于装配；（6）过盈联接的轴头一般应有引导装配的锥度；（7）零件装配时应尽量不接触其它零件的配合表面；（8）轴肩高度应考虑零件拆卸方便。六、提高轴承载能力的措施1.结构设计方面（减少应力集中）（1）相邻轴段直径不宜相差太大；（2）过渡圆角半径不能太小，或用凹切圆角或中间环；（3）尽量避免在轴上开横孔、凹槽等，合理选择键槽(盘铣)；2.制造工艺方面（提高表面质量）（1）降低表面粗糙度；（2）对轴表面进行强化处理，如对表面辗压、喷丸处理等。（4）过盈配合轴段可采用一些特殊结构a)过盈配合应力集中

b)轮毂上开卸载槽

c)轴上开卸载槽

d)增大轴径3.轴上零件合理布局（2）合理布置轴上零件位置（输入轮在中间），减小轴受转矩。（1）改进轴上零件结构，减小轴弯矩；合理七、轴各段的直径和长度1.轴的直径由载荷→dmin→由结构设计要求确定各段的d，同时考虑：2.长度由轴上零件相对位置及零件宽度决定，同时考虑：（1）留有装拆空间（如联轴器联接螺栓的装拆应有足够的空间）；（2）装有螺母等紧固件的轴段长度应保证紧固件有一定的轴向调整余地；（3）传动件、箱体、轴承、联轴器等零件间要有适当距离(查手册)；（4）轴段长比轮毂宽小2~3mm——可靠定位。（1）轴颈直径必须符合相配轴承的内径；（2）安装联轴器、离合器等零件的轴头直径应与相应孔径范围相适应；（3）与齿轮等零件相配合的其它轴头直径，应采用标准直径，见表；（4）轴上需车制螺纹的部分，其直径必须符合外螺纹大径的标准系列。一、按扭转强度计算强度条件：式中：WT——抗扭截面系数，mm3[τT]——许用切应力C——与材料有关的系数对于圆截面的实心轴，其抗扭强度条件为：第六节轴的强度计算公式应用：(1）传动轴精确计算；(2）转轴的初估轴径dmin（∵支点、力作用点未知）；(a)对于转轴：算出dmin→结构设计→弯矩图→弯扭合成强度计算；(b)有键槽处：↑d，单键——↑5%；双键——↑10%。二、弯扭合成强度计算（转轴）

转轴同时承受扭矩和弯矩，必须按二者组合强度进行计算。通常把轴当作置于铰链支座上的梁，作用于轴上零件的力作为集中力，其作用点取为零件轮毂宽度的中点上。具体的计算步骤如下：（1）画出轴的空间力系图；（分解为水平面分力和垂直面分力）（2）计算水平面和垂直面上的弯矩并作出弯矩图；（3）计算合成弯矩M，，并作出弯矩图；（4）计算转矩MT并作出转矩图；当量弯矩，绘图α——根据转矩性质不同而引入的应力校正系数。弯矩M一般为对称循环变化,转矩性质不同须折合:1）单向旋转、载荷稳定（运动时间长，以检修周期停开）：2）单向旋转、载荷不稳定（常停车）：3）连续正反转、转矩视为对称循环变化:T（5）计算当量弯矩M，绘出当量弯矩图。（6）根据当量弯矩图找出危险截面，进行轴的强度校核。若轴上开键槽：d适当增大。单键：增大（3~5）%，双键：增大（7~10）%花键：计算出的d为内径。[σb]-1__对称循环许用弯曲应力，查表三、转轴设计的一般步骤为：

1）选材;

2）按扭转强度估算轴的最小直径;

3）设计轴的结构，绘出轴的结构草图;4）按弯扭合成进行轴的强度校核。

确定轴上零件的位置和固定方法；确定各轴段直径、长度。一般选2—3个危险截面进行校核。若危险截面强度不够，则必须重新修改轴的结构。（2）塑性变形：n＜10r/min的低速滚动轴承，静载荷、冲击作用下，出现不均匀的塑性变形、凹坑。（3）磨损：多尘、密封不可靠、润滑不良（磨粒磨损）；高速运转（胶合磨损）。

（1）疲劳点蚀：n≥10r/min的回转轴承上，各元件受脉动接触应力。第八节滚动轴承的计算一、失效形式及计算准则1.主要失效形式点蚀磨损2.计算准则（1）一般条件下的回转滚动轴承（n≥10r/min）：接触疲劳寿命计算（重点、难点）（2）摆动、转速很低的轴承(）：静强度计算（3）高速轴承：寿命计算和验算极限转速1.轴承寿命：单个轴承中任一元件出现疲劳点蚀前运转的总转数或一定转速下的工作小时数。同型号轴承：离散性大、寿命相差数十倍。一批轴承：服从一定的概率分布规律。最低寿命：过于保守∴采用基本额定寿命。最长寿命：不安全计算时，若按二、动载荷计算2.基本额定寿命：一批相同轴承在同样工作条件下运转，其中

10%的轴承发生疲劳点蚀前运转的总转数，用L10（简写为L）表示，单位为106r。或当给定转速n时，可用Lh表示（小时数）。可靠度R=90%：期望能达到或超过某一规定寿命的百分率。

当轴承基本额定寿命为10６转即L=1时，轴承能承受的最大载荷，用C表示。3.基本额定动载荷：

基本额定寿命与承受的载荷有关，作用在轴承上的载荷越大，其寿命越短。

如图所示为试验得出的某轴承的载荷P与寿命L的关系曲线，也称为P-L疲劳曲线。疲劳曲线的数学表达式（方程）为：LPε=常数式中：ε为轴承寿命指数滚子轴承ε=10/3对于球轴承ε=3C由试验得出，查手册。即：在C作用下，轴承工作106r而不点蚀失效的R=90%。Cr：径向基本额定动载荷对向心轴承（6、N）：Cr—纯径向载荷对角接触轴承（3、7）：Cr—纯径向载荷Ca：轴向基本额定动载荷，C5类：Ca—纯轴向载荷4.当量动载荷实际工作时，轴承可能同时受Fa、Fr将Fr、Fa转化为与基本额定动载荷C性质相同的载荷——当量动载荷PX—径向动载系数，Fr对寿命影响效应的大小；Y—轴向动载系数，

Fa对寿命影响效应的大小；—将Fr、Fa折合为Cr(3类,7类)或Ca(5类)为了与基本额定动载荷C在相同条件下比较转化式中：径向载荷系数X和轴向载荷系数

Y可查表Fr—实际径向载荷（N）Fa—实际轴向载荷（N）【例】已知某减速器轴上的轴承型号为6312，承受的径向载荷Fr=2000N，轴向载荷为880N。试求该轴承的当量载荷P。解：查机械设计手册（简称“手册”）得：该轴承的基本额定静载荷C0r=51.8kN，则查表，得：

X=0.56Y=2.234查表，插值求得e=0.1964

则NN5.滚动轴承的寿命计算寿命公式：轴承疲劳曲线的数学表达式（方程）为：

LPε=常数当L=1（10６r）时，P=C，故

LPε=1×Cε=常数

考虑温度对基本额定动载荷Ｃ的影响，引入温度修正系数fT；考虑载荷性质对轴承寿命的影响，引入载荷系数fP，则L（fPP）ε=1×（fTC）ε（106r）

或式中fT——温度系数，查表；

fP——载荷系数，查表；P——当量动载荷；C——基本额定动载荷当已知轴承转速n、当量动载荷P和预期寿命Lh′时，则待选轴承所需额定动载荷C′为：轴承预期寿命Lh′参考值

６.角接触轴承的轴向力

角接触轴承承受纯径向载荷时，外圈对滚动体产生法向反力Fn。由于“公称接触角α”存在，法向反力Fn径向分力Fr′轴向分力Fs:：与Fr相平衡

由径向载荷在轴承内部产生的轴向派生力。

e——判断系数；Y——轴向动载系数

Fs方向：由轴承外圈的宽边指向窄边。Fs的大小：3类：７类：=Fs=FsFsFs简化画法（1）轴向派生力∵Fs存在∴30000型、70000型轴承成对使用，使FsⅠ与FsⅡ方向相反，使轴受力合理。FsFsFsFs正安装(面对面)反安装(背靠背)（2）角接触轴承的安装方式适合于传动零件在两轴承之间的场合，

一般机器中多采用正安装适合于传动零件处于外伸端的场合径向外载荷FR在轴承1、2上产生径向载荷Fr1Fr2（3）轴向力计算图示为一对正安轴承，轴上作用有径向外载荷FR和轴向外载荷FA。由前知：轴承上的径向载荷Fr1、Fr2轴向派生力Fs1、Fs2产生右端轴承“压紧”左端轴承“放松”（a）若合力→右：轴有右移趋势Fs1Fs2FA为阻止轴右移，右端盖将施加一平衡轴向力W顶住轴承2，使其保持平衡．由平衡条件ΣＦ＝０得：Ｗ由此，紧端轴承2同时轴向承受派生力Fs2、平衡轴向力W，故其轴向力为即除本身Fs２外，其它轴向力的代数和松端轴承1的内、外圈被放松，不承受外部轴向载荷，其上的轴向力仅为自身的内部派生力FS1，即左端“压紧”右端“放松”正安装：合力指向端为“压紧端”（b）合力→左：轴有左移趋势Fs1Fs2FA阻止轴左移：ＷＷ反安装：合力指向端为“放松端”1）根据轴承安装方式和FA、

Fs1、Fs2合力指向，判定“压紧端”和“放松端”。2）放松端：Fa等于本身Fs。3）压紧端：Fa等于除本身Fs外，其它轴向力的代数和。反安装时：总结：【例1】图示为一斜齿轮轴，轴上装有一对型号为30310轴承。已知FA=4800N，Fr1=6000N，Fr2=3200N。试求：(1)作用于轴承上的总轴向力Fa1、Fa2；（2）求当量动载荷P1、P2；（3）若要求预期寿命Lh′=12000h，转速n=1000r/min，载荷平稳，试校核该轴承。【解】1.计算轴承上的轴向力Fa1、Fa2(1)求内部派生力FS1、FS2查表，可知30310轴承的内部轴向派生力计算公式为查机械设计手册得：Y=1.7，e=0.35

N方向指向右N_方向指向左（2）判断“松端”、“紧端”因FS2与FA同向，故FA+FS2=4800+941=5741N＞FS1故轴承1为“紧端”，轴承2为“松端”。（3）计算作用于轴承上的总轴向力紧端

Fa1=FA+FS2=5741N松端Fa2=FS2=941N3.校核轴承查手册得30310轴承的基本额定动载荷Cr=130kN。查表：常温下工作的温度系数fT=1．载荷系数fp=1.1。则该轴承所需基本额定动载荷C′结论：合适。

2.求当量动载荷P1、P2

>e，查机械设计手册得X1=0.4Y1=1.7因＜e，故X2=1Y2=0则

P1=X1Fr1+Y1Fa1=0.4×6000+1.7×5741=12160N

P2=X2Fr2+Y2Fa2=1×3200+0×941=3200NN＜Cr角接触滚动轴承寿命计算小结：1.求支反力（力平衡、力矩平衡）Fr1、Fr2；2.求附加轴向力Fs1、Fs23.根据轴承安装方式及合力的指向判定“压紧”、“放松”端，求出Fa1、Fa2；4.根据？：是—X、Y查表，否—X=1、Y=0？：是—X、Y查表，否—X=1、Y=0，取5.校核式：球轴承：ε=3滚子轴承：ε=10/3设计选择式：深沟球轴承：无Fs，∴FA由压紧端承受，即：Fa压紧=FA，Fa放松=0FAFR轴系结构：轴和轴上零件组成的结构。减速器轴的结构拆装。第九节轴系结构设计轴系结构设计要求：固定可靠、运转灵活、保证精度、调整方便。轴系结构内容：正确合理考虑轴承安装、固定、调整、密封、润滑、轴系刚度、精度问题。一、滚动轴承的轴向固定１.内圈固定：轴肩、弹性挡圈、轴端压板、圆螺母与止动垫圈等。２.外圈固定：利用端盖固定、弹性挡圈、套筒等轴肩与弹性挡圈轴肩与轴端压板轴肩与圆螺母轴承端盖作单向固定

轴承端盖和弹性挡圈作双向固定机座孔内凸台和轴承端盖作双向固定二、轴系的支承结构形式在轴向载荷、附加轴向力作用下，滚动轴承轴系有“左移”、“右移”趋势，防止轴向窜动，三种固定结构：1.两端单向固定（双支点单向固定）每个轴承内、外圈沿轴向只有一个方向受约束。组合后，限制轴双向移动，承受双向轴向力。

深沟球轴承，可在轴承盖与轴承外圈端面间留出0.2～0.4mm热补偿间隙，以防止轴因受热伸长，使轴承游隙减小甚至造成卡死。间隙量可用调整轴承盖与机座端面间的垫片厚度来控制。调整垫片向心角接触轴承，补偿间隙留在轴承内部，轴承盖与轴承外圈端面间的间隙在图中则不应画出。两端单向固定用于t℃不高Δ不大的轴。2.一端双向固定、一端游动（单支点双向固定）：固定端：承受双向轴向力

游动端：补偿，防止卡死ΔN类:滚子与外圈间游动，内、外圈都作双向固定。6类:外圈与座间游动，应在轴承外圈与端盖间留3～8mm的较大间隙。固定支点游动支点游动支点用于t℃较高大的