武汉理工大学考研专用 第9章 滚动轴承设计

第二十章滚动轴承设计3．滚动轴承部件组合设计（包括轴承内外圈固定、间隙调整、轴承配合、轴承装拆、润滑与密封等）——

重点型号（尺寸）选择——轴承寿命计算——

重点类型选择本章的主要内容：2．滚动轴承选择难点：角接触轴承轴向载荷FA的确定1．滚动轴承的类型及代号——重点轴减速器轴承轴承的作用

支承轴和轴上零件轴承分类滑动轴承滑动摩擦滚动轴承滚动摩擦，摩擦损失小。滑动轴承轴瓦轴颈轴承座滚动轴承齿轮轴齿轮轴滚动轴承二、滚动轴承的组成滚动体保持架内圈滚动体的种类：总成外圈缺点：抗冲击能力较差，高速时噪声大，工作寿命不及液体摩擦的滑动轴承，径向尺寸比滑动轴承大。二.滚动轴承的特点①摩擦系数小，启动力矩小，效率高；②轴向尺寸（宽度）较小；③某些滚动轴承能同时承受径向和轴向载荷，因此可使机器结构简化、紧凑；④径向间隙小，还可预紧方法消除间隙，因此运转精度高；⑤润滑简单，耗油量少，维护保养简便；⑥标准件，易于互换等优点，所以获得广泛应用。优点：一．滚动轴承的尺寸及性能参数§20-1

滚动轴承的主要类型及代号

轴承内径d——轴承内圈孔径，它与轴颈直径相同，是轴承公称直径；Dd轴承宽度B——

轴承两端面之间的轴向距离。

一）滚动轴承的主要尺寸轴承外径D——

轴承外圈外径，它与轴承座孔直径相同；B三）滚动轴承的主要性能参数

轴承的公称接触角α——滚动体与套圈接触处的法线与轴承的径向平面之间的夹角。反映轴承承受轴向载荷的能力，α越大，轴承承受轴向载荷的能力越强。轴承的极限转速nlim

>

轴承的工作转速nα轴承内外圈轴线相对偏斜角θ——反映轴承自动调心的能力。调心轴承简图调心球轴承θ按轴承所能受的载荷方向或公称接触角的不同可分为以下几种

二．滚动轴承分类ααα轴承类型公称接触角α向心轴承(主要承受径向负荷FR)推力轴承(主要承受轴向负荷FA)径向接触向心角接触推力角接触轴向接触α=0000<α≤450450<α<900α=900图例三．滚动轴承的主要类型和特点类型代号：（10000）承载类型——主承径向负荷FR也能承受少量的双向轴向负荷FAFRFAFAFRFAFA1.调心球轴承承载类型——主承径向负荷FR

，也能承受少量的双向轴向负荷FA特点——具有调心性能θ=20~302.调心滚子轴承特点—具有调心性能θ=0.50~20

类型代号：（20000）承载类型——能承受较大的径向负荷FR

和单向的轴向负荷FA。FRFA结构特点：内外圈可分离,公称接触角有

120，260,α越大，承受轴向载

荷的能力就越大。3.推力调心滚子轴承类型代号：（29000）承载类型——可承很大的轴向负荷FA

和一定径向负荷FR特点——具有调心性能，θ=20~304.圆锥滚子轴承使用要求：成对使用类型代号：（30000）FAFRFRα正装（面对面安装）圆锥滚子轴承安装形式一：正装简图反装（背对背安装）圆锥滚子轴承安装形式二：反装简图5.推力球轴承51000——单向推力球轴承，只能受单向FA类型代号：（50000）52000——双向推力球轴承，能受双向FA52000结构特点：由紧圈松圈和滚动体组成，套圈与滚动体可分离。承载类型只能受轴向负荷FAFA51000松圈紧圈滚动体松圈松圈紧圈FAFA极限转速低6.深沟球轴承

承载类型——能同时承受径向负荷FR与单向轴向负荷FAFRFAFAFRFA承载类型——主要承受径向负荷FR，也可同时承受少量双向轴向负荷FA类型代号：（60000）极限转速高7.角接触球轴承类型代号：（70000）结构特点：公称接触角有150，250，400α越大，承轴向载荷的能力就越大。使用要求：成对使用α深沟球轴承正装（面对面安装）角接触轴承安装形式一：正装简图反装（背对背安装）角接触轴承安装形式二：反装简图8.圆柱滚子轴承FR（N0000）（NN0000）承载类型——只能承受径向负荷FR，不能承受轴向负荷。结构特点：内外圈可分离类型代号：外圈无挡边圆柱滚子轴承双列圆柱滚子轴承FRN0000NN0000NA00009.滚针轴承类型代号：（NA0000）结构特点：内外圈可分离，可以没有保持架FR承载类型——只能承受径向负荷FR，不能承受轴向负荷。一）轴承代号组成——由基本代号、前置代号构成。三.滚动轴承的代号轴承代号前置代号

后置代号

×××××

类型代号尺寸系列代号内径代号向心轴承推力轴承直径系列代号宽度系列代号高度系列代号结构形状、尺寸公差技术要求

成套分轴承部件基本代号

×××××

类型代号尺寸系列代号内径代号向心轴承推力轴承直径系列代号宽度系列代号高度系列代号二.基本代号

圆锥滚子轴承:3推力球轴承

:5深沟球轴承:6角接触球轴承:7圆柱滚子轴承:N窄:0正常:1宽:2特低：7低：9正常：1（单向）正常：2（双向）轻：2中：3重：4特宽：3特宽：4特宽：5特宽：6d<20mm的轴承d=10mm代号：00d=12mm代号：01d=15mm代号：02d=17mm代号：03d=20mm～480mm的轴承d为：22、28、32及d>500mm以上轴承代号：/内径毫米表示特轻：0特轻：1调心球轴承

:1调心滚子轴承:2推力调心滚子轴承

:29滚针轴承:NA尺寸系列代号表示方法

直径系列代号尺寸系列代号向心轴承宽度系列代号推力轴承高度系列代号0（窄）1（正常）2（宽）7（特低）9（低）1（正常）2（正常）2（轻）3（中）4（重）021222031323041424729212227393132374941424向心轴承中直径系列正常宽度系列如：尺寸系列代号为：13双向推力轴承轻直径系列正常高度系列如：尺寸系列代号为：222213d02031324DDDBBBB表示同一公称内径d的轴承，其外径D和宽度B的变化情况轴承尺寸系列的含义轻窄系列中窄系列中宽系列重宽系列三）后置代号后置代号12345678内部结构

密封与防尘套圈变型

保持架及材料

轴承材料

公差等级

游隙

配置其他C：

角接触球轴承，α=150

AC：角接触球轴承，α=250

B：

角接触球轴承，α=400

B：

圆锥滚子轴承，接触角加大E：

加强型/P0：0级（省略不标）/P6：6级/P6X：6X级/P5：5级/P4：4级/P2：2级6（0）2

06

3

32

15

E公差等级为0级加强型轴承内径d=75mm尺寸系列32,为特宽轻系列圆锥滚子轴承解答：轴承内径d=30mm尺寸系列（0）2,为窄轻系列深沟球轴承公差等级为0级例20-1

试说明轴承代号6206、33215E、7312C及52412/P6的含义。7（0）3

12

C/P55

14

10

/P6公差等级为6级轴承内径d=50mm尺寸系列14,为正常高度、重系列单向推力求轴承轴承内径d=60mm尺寸系列（0）3,为窄中系列角接触球轴承公差等级为5级α=150四.滚动轴承类型的选择承受轻、中及较小波动载荷的场合——承受重载及较大波动的载荷的场合—一）根据轴承所受的载荷选载荷的大小、性质载荷的方向深沟轴承（6类）圆柱滚子轴承（N类）及滚针轴承（NA类）纯径向负荷可选用纯轴向负荷——可选用推力轴承（5类）同时受径向负荷和轴向负荷时径向负荷为主——可用深沟球轴承（6类）径向负荷，轴向负荷都很大角接触球轴承（7类）圆锥滚子轴承（3类）可用推力调心滚子轴承（29类）也可用圆柱滚子N类（或深沟球轴承6类）与推力轴承（5类）联合使用。轴向负荷很大径向负荷较小球轴承滚子轴承转速较高、负荷较小或要求旋转精度较高时——转速较低、负荷较大或有冲击载荷时——二）轴承的转速当两轴承座孔同心度难以保证，或轴受载后挠曲变形较大时，应选用调心球轴承或调心滚子轴承。三）调心性能的要求四）安装和拆卸方便一般，球轴承价格最低，滚子轴承比球轴承价格高。轴承精度愈高，则价格愈高，选择轴承时，在满足工作要求的前提下，应使成本最低。当轴承座不是剖分式而必须沿轴向安装和拆卸轴承时，应优先选用内外圈可分离的轴承五）考虑经济性球轴承滚子轴承§20-2

滚动轴承的主要失效形式及计算准则

一．滚动轴承的受力及应力分析（以深沟球轴承为例）δFR当深沟球轴承承受径向力FR时，由于各接触点存在着弹性变形，使内圈沿FR方向下移一距离δ。只有下半圈滚动体受载，上半圈动体不受载。沿FR作用线上滚动体受载最大（FQ），而邻近的滚动体受载逐渐减小（FQ>FQ1>FQ2)FQ2FQFQ1FQ1FQ2

一）受力分析向心轴承载荷的分布

二）轴承工作时元件上应力的变化滚动体——当滚动体进入承载区后，所受负荷就由零逐渐增大到最大，然后，再逐渐减小到直至零。因此，对滚动体某一点而言，它的应力是周期性不稳定变化的。

转动的内圈——其上各点的受载情况类似于滚动体。因此，旋转圈上任一点的应力是周期性不稳定变化的。

固定的外圈——各点所受应力随位置不同而大小不同，对位于承载区内的任一点，当每个滚动体滚过一次便受载一次，而所受负荷和应力的最大值是不变的，承受稳定的脉动循环应力。滚动轴承工作时，一般是内圈转动，外圈固定。σHt0σHt0σHt0通过承载区时间通过非承载区时间通过承载区时间通过非承载区时间滚动体应力的变化内圈应力的变化外圈应力的变化1．疲劳点蚀滚动轴承工作时，由于它的内圈、外圈和滚动体上任意点的接触应力都是变化的，工作一定时间后，其接触表面就可能发生疲劳点蚀。点蚀发生后，噪声和振动加剧，发热严重，致使轴承失效。一般在安装、润滑和密封正常的情况下，疲劳点蚀是滚动轴承的主要失效形式。二.滚动轴承的失效形式及计算准则一）失效形式2．塑性变形转速很低或间歇往复摆动的轴承，一般不会发生疲劳点蚀，但在很大的静载荷或冲击载荷作用下，会使套圈滚道和滚动体接触处的局部应力超过材料的屈服极限，以致表面出现塑性变形（凹坑），运转精度降低，并会出现振动和噪声而不能正常工作

3．磨损在润滑不良和密封不严的情况下，轴承工作时易发生磨损。转速愈高，磨损愈严重。轴承磨损后会降低旋转精度，甚至失效。

对一般工作条件下的回转滚动轴承——经常发生点蚀，主要进行寿命计算，必要时进行静强度校核；对于不转动、摆动或转速低（n≦10r/min）的轴承，要求控制塑性变形，只需进行静强度计算；对于高速轴承——由于发热而常常造成的粘着磨损、烧伤，除进行寿命计算外，还需校验极限转速。二）计算准则§20-3

滚动轴承的寿命计算是指轴承中任一滚动体或内、外圈滚道上出现疲劳点蚀前所经历的总转数或一定转速下工作的小时数。一.轴承寿命的几个概念L/（×106r）05101550100破坏卛指一批同型号的轴承，在相同的条件下运转，90%的轴承不发生疲劳点蚀时运转的总转数定义为轴承的基本额定寿命，用L10

表示，单位为106转（或用一定转速下所能运转的总工作小时数Lh表示，单位为小时）。

设计时，根据具体工作要求规定的轴承寿命，通常取机器的中修或大修期限作为轴承的预期寿命，用L′h

表示。10L10轴承的寿命轴承的基本额定寿命轴承的预期使用寿命二.轴承寿命计算的基本公式一)滚动轴承的疲劳曲线,即:载荷—寿命曲线（P-L曲线）P/NL

/(×106r)L1L2P1P21C滚动轴承的疲劳曲线曲线方程:

PεL10=Cε×106

=

常数疲劳曲线是表征轴承载荷P与基本额定寿命L之间关系的载荷—寿命曲线（P-L曲线）.二)滚动轴承寿命计算的基本公式由疲劳曲线方程可得寿命计算公式:C

＿＿基本额定动载荷标准规定为：基本额定寿命为106转,可靠度为90%时轴承能承受的载荷值.以总转数(r)为单位的寿命计算公式:实际计算时，用小时数表示轴承寿命:n____轴承的工作转速,

r/min;式中:

Lh

____按小时数计算的轴承的基本额定寿命,h;P____轴承的当量动载荷,N;对向心轴承为基本径向额定动载荷，以Cr表示对推力轴承为基本轴向额定动载荷，以Ca表示C____轴承的基本额定动载荷,NCr（或Ca）值根据轴承型号查机械设计手册ft____

温度系数,是对轴承工作温度高于120℃时的基本额定动载荷

C值进行修正的系数，ft可查表14-10。轴承工作温度温度系数ft125150175300350200225250≼12010.950.800.900.850.750.500.700.60预期计算寿命L1h___通常取机器的中修或大修期限作为轴承的预期寿命。预期寿命一般约为5000~20000h，间歇、短期工作时取小值，连续长期工作时取大值，表20-9的荐用值可供参考。

轴承正常工作的条件或按C≥C′从机械设计手册中选择轴承型号三.滚动轴承的当量动载荷P当量动载荷：为了能与基本额定动载荷在相同条件下比较,使轴承

寿命与实际复合载荷作用下等寿命的假想载荷2.

对只能承受纯径向载荷FR的圆柱滚子轴承及滚针轴承，当量动载荷为一）当量动载荷计算公式1.向心角接触轴承：在不变的径向和轴向负荷作用下，其径向当量动负荷为：P=fP(XFR+YFA)式中:FR——轴承所承受的名义径向载荷；FA——轴承所承受的名义轴向载荷；X——径向动载荷系数，其值见表20-10；Y——轴向动载荷系数，其值见表20-10；P=fP

FRP=

fP

FA

3.对只能承受纯轴向载荷A的推力轴承，当量动载荷为fP

——动载荷系数，考虑机械在工作中有冲击，振动等影响，使轴承寿

命降低而引入的对当量动载荷进行修正的系数，见表20-11。

二）径向动载荷系数X和轴向动载荷系数Y的确定——其值见表20-10；e

——轴向载荷影响系数，其数值受接触角α变化的影响FA/Cor---反映轴向负荷的相对大小，它通过接触角α的变化而影响e值。FA/FR----轴向载荷与径向载荷的比值1.表20-10中各符号的含义X=1Y=0当FA/FR

≤e时，表示轴向载荷对轴承寿命的影响可以忽略不计深沟球轴承和α=15°角接触球轴承的e值，X和Y根据FA

/Cor的值，查表20-10当FA/FR

＞e时，表示轴向载荷对轴承的寿命影响较大，计算当量动载荷P时必须考虑FA的影响α=25°

，α=40°角接触球轴承的e值，X和Y值，直接查表20-10圆锥滚子轴承的e值，X和Y值，根据轴承型号查手册2.X和Y值确定方法表20-10

当量动负荷的系数X、Y轴承类型iFA/CoreFA/FR＞

eFA/FR

≤

eXYXY---深沟球轴承0.0250.040.070.130.250.500.220.240.270.310.370.442.01.81.61.41.21.000.561010101.611.531.401.261.121.000.340.360.390.430.490.550.0250.040.070.130.250.50α=150角接触球轴承0.45圆锥滚子根据型号查手册根据型号查手册α=2500.70.410.851100α=4000.990.360.640.4四、角接触球轴承与圆锥滚子轴承轴向力FA的计算αFRFS一）角接触球轴承与圆锥滚子轴承的结构特点：角接触球轴承与圆锥滚子轴承在滚动体滚道接触处存在着接触角α二）角接触球轴承与圆锥滚子轴承的承载特点：当轴承只承径向载荷FR时，由于滚动体的载荷方向与轴承径向平面成一接触角α，故会派生出内部轴向力FS，计算轴承轴向力FA时，必须将其内部轴向力FS

考虑进去。三）角接触球轴承与圆锥滚子轴承内部轴向力FS的大小和方向角接触球轴承与圆锥滚子轴承内部轴向力FS的大小角接触球轴承轴承类型α=25°α=15°α=40°圆锥滚子轴承FS0.5FR0.7FR1.1FRFR/2YFS的方向:FS总是沿着内圈和滚动体对外圈脱离的方向。即：指向外圈的窄边四）角接触球轴承与圆锥滚子轴承轴向力FA的计算方法承受径向负荷FR1、FR2时派生的内部轴向力FS1、FS2大小及方向所有作用在轴上的轴向外负荷Fa两轴承的安装形式同一轴上两轴承的轴向负荷FA1和FA2取决于以圆锥滚子轴承正装为例FaFR1FS1FR2FS212FaFR1FR2FS1FS2轴承轴向力FA的计算12FS2FS1Fa12FS2FS1Fa12（1）FS1+

Fa>FS2∆F轴有向右移动的趋势，使轴承2“压紧”，轴承1“放松”。右端盖的通过外圈，给分离体一个附加轴向平衡力ΔF。FS1+

Fa=FS2+∆F分离体轴向受力的平衡条件为:FS1+

Fa>FS2∆F=FS1+

Fa-FS2轴承1被“放松”，其轴向力为：轴承2被“压紧”,其轴向力为：FS2FS1Fa12（2）FS1+

Fa<FS2ΔF′FaFR1FR2FS1FS212轴有向左移动的趋势，使轴承1“压紧”，轴承2“放松”。左端盖的通过外圈，给分离体一个附加轴向平衡力ΔF′。FS1+

Fa+ΔF′=FS2分离体轴向受力的平衡条件为:∆F'=FS2-Fa-FS1轴承1被“压紧”，其轴向力为：轴承2被“放松”，其轴向力为：轴承轴向力计算方法1）判明轴上全部轴向力合力指向，确定被“压紧”和被“放松”轴承；2）“放松”端轴承的轴向力FA松

==轴承本身的内部轴向力FS松3）“压紧”端轴承的轴向力FA紧

==“放松”端轴承的内部轴向力FS松±

轴向外载荷Fa

。“+”

用于FS松与Fa

同向，“-”用于FS松与Fa

方向相反§13-4滚动轴承部件的组合设计

润滑和密封轴承的固定调整预紧配合装拆轴承部件的组合设计，要解决的问题：滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之一.已标准化，由专门的轴承工厂成批生产.在机械设计中,只需根据工作条件选用合适的滚动轴承类型和尺寸并进行组合结构设计一、轴系的轴向固定

轴系在工作中应始终保持正确的工作位置。受轴向载荷时，能将载荷传递到机座上，而不致使轴发生轴向窜动；由于工作温度变化，轴产生热变形时，应保证轴能自由伸缩，而避免轴承中摩擦力矩过大或将轴承卡死。

基本要求：1、两端固定两端各用一个深沟球轴承对于普通工作温度下的短轴（跨距L≤400mm），常采用较简单的两端固定方式。两端各用一个圆锥滚子轴承两个轴承各限制轴一个方向的轴向移动。对轴热伸长的补偿作用有限，仅适用于支承跨距较小、温升不高的短轴。结构简单，安装调整方便，应用比较广泛。特点：2、一端固定，一端游动固定端用深沟球轴承游动端用深沟球轴承固定端一对角接触球轴承游动端圆柱滚子轴承固定端用一对角接触球轴承固定端用深沟球轴承与推力球轴承的组合

一个支点限制轴的双向轴向移动（固定端），一个支点不限制轴的移动（游动端）。适用于支承跨距较大、温升高，因而轴受热伸长量较大的场合，但结构较复杂。特点：3、两端游动

轴系的两个支点均不限制轴的移动。当轴系轴向位置通过其他途径得以固定时，应采用两端游动方式特点：外圈固定方法二、滚动轴承的轴向固定

内圈固定方法三、轴承组合的调整

1、轴承游隙的调整垫片调整螺钉调整圆螺母调整2、轴系位置的调整套杯与机座间的垫片用来调整锥齿轮轴的轴向位置通过增加或减少两个大端盖（轴承座）和箱体之间垫片垫片的厚度，对蜗轮轴系的轴向位置进行调整四、提高轴系刚度的措施

1、提高支承部分的刚度和同心度

轴或轴承座的变形都会使轴承内滚动体受力不均匀及运动受阻，影响轴承的旋转精度和降低轴承的寿命。因此，安装轴承的外壳或轴承座应有足够的刚度。

如孔壁要有适当的厚度，壁板上轴承座的悬臂应尽可能地缩短，并用加强筋来提高轴承座的刚度。

支承同一根轴上两个轴承的轴承座孔，其孔径应尽可能相同，以便加工时一次将其镗出，保证两孔的同轴度。如果一根轴上装有不同尺寸的轴承，可用钢制套杯结构（如图）来安装外径较小的轴承。当两个座孔分别位于不同机壳时，应将两个机壳先进行结合面加工再连接成一个整体，然后镗孔。2、合理安排轴承的排列方式

在同一支点上成对采用同型号的角接触向心轴承时，轴承的排列方式不同，支承的刚度也不同。

当其背对背安装时，两轴承载荷作用中心间的距离B2较大，支承刚度较大。这种方案常见于机床主轴的前支承中。一般机器多采用面对面安装，因为这样安装和调整都比较方便。

对于成对使用但处于不同支点的角接触向心轴承，其安装方式对轴系的支承刚度也有较大影响。3、轴承的预紧

对某些可调游隙式轴承，在安装时给以一定的轴向压紧力（预紧力），使内外圈产生相对位移而消除游隙，并在套圈与滚动体接触处产生弹性预变形，借此提高轴的旋转精度和刚度，这种方法称为轴承的预紧。

常用的预紧方法

在两轴承的内圈或外圈之间放置垫片（图a）或者磨窄一对轴承的内圈或外圈（图b）

预紧力的大小由垫片的厚度或轴承内、外圈的磨削量来控制。（a）（b）在一对轴承的内、外圈之间装入长度不等的套筒

预紧力的大小取决于两套筒的长度差。弹簧预紧预紧力稳定。五、滚动轴承的配合

内圈与轴为基孔制，外圈与座孔为基轴制。转速越高、载荷越大或工作温度越高的场合应选用较紧的配合；当外载荷方向不变时，转动套圈应比固定套圈的配合紧一些；旋转精度要求高时应采用较紧的配合；游动套圈应取较松的配合。

选择配合时，应考虑载荷的方向、大小和性质，以及轴承类型、转速和使用条件等因素。七、滚动轴承的装拆错误的施力正确的施力装内圈于轴上同时施力于内外圈

从轴上拆轴承各类工具从轴上拆轴承五滚动轴承的密封

在轴承盖内放置软材料（毛毡、橡胶圈或皮碗等）与转动轴直接接触而起密封作用。阻止润滑剂流失防止外界灰尘、水份及其它杂物浸入轴承一）滚动轴承的密封作用:二）密封类型1．接触式密封1）毡圈密封——在轴承盖上开出梯形槽，将矩形剖面的细毛毡放置在梯形槽内与轴接触。这种密封结构简单，但摩擦严重，主要用于ν＜4~5m/s的脂润滑场合。内包骨架旋转轴唇形密封圈密封之一（防止漏油为主）内包骨架旋转轴唇形密封圈密封之二（防外界杂质侵入为主）箱体内箱体内2）皮碗密封——在轴承盖中放置一个密封皮碗，它是用耐油橡胶等材料组成的，并组装在一个钢外壳之中（有的无钢壳）的整体部件，皮碗直接压在轴上。为增强密封效果，用一环形螺旋弹簧压在皮碗的唇部。这种密封安装方便，使用可靠，一般适用于ν＜10m/s的油润滑场合。

双J形无骨架橡胶密封圈密封（相背安装）既防止漏油，又防外界杂质侵入箱体内2．非接触式密封这类密封没有与轴直接接触摩擦，多用于速度较高的场合。

1）油沟式密封——在轴与轴承盖的通孔壁间留0.1~0.3mm的窄缝隙，并在轴承盖上车出沟槽在槽内充满油脂。这种形式的密封，结构简单，多用于ν＜5~6m/s情况下。2）组合式密封箱体内联合采用两种以上的密封方法，密封效果更好，多适用于密封要求较高的场合。

本章内容小结3．滚动轴承部件组合设计（包括轴承内外圈固定、间隙调整、轴承配合、轴承装拆、润滑与密封等）——

重点型号（尺寸）选择——轴承寿命计算——

重点类型选择2．滚动轴承选择难点：角接触轴承轴向载荷FA的确定1．滚动轴承的类型及代号——重点作业：18-1,18-4,18-5,18-6,18-7例20－1某传动装置，轴上装有一对6309轴承，两轴承上的径向负荷分别为：FR1＝5600N，FR2＝2500N，Fa=1800N，轴的转速为n＝1450r/min，预期寿命为Lh′＝2500h，工作温度不超过100℃，但有中等冲击。试校核轴承的工作能力。若工作能力不满足要求，如何改进？

解答：1．确定轴承轴向力FA1，FA2：由组合结构可知，轴承I（左端）为固定支承，轴承II为游动支承，其外部轴向力Fa由轴承I承受，轴承II不承受轴向力，两轴承的轴向力分别是FA1＝Fa＝1800N，FA2=0。2．计算轴承当量动载荷P1，P2由手册查得6309轴承的Cr＝40.8KN，COr=29.8KN,有中等冲击，查P353表20-11得

f

p=1.5因轴承I同时承受径向载荷和轴向载荷，故：

查P352表20-10由插值法

e=0.26+

而轴承II，因其只承受纯径向载荷，则3．校核轴承工作能力4．改进措施改选轴承型号为6409轴承,经计算（计算过程略）满足轴承寿命要求。例20－2在图示轴上安装有一对70000AC角接触球轴承。已知FR1＝3600N，FR2＝1800N。外加轴向力Fa＝1000N，载荷有轻微冲击。试分别按图示两种装配方案，计算两轴承的当量动负荷。

FR1FR2Fa（a）FR1FR2Fa（b）解答1：计算（a）方案中两轴承的当量动负荷

FS1＝0.7FR1=0.7×3600=2520NFS2=0.7FR2=0.7×1800=1260N1）求两轴承在径向载荷作用下产生的内部轴向力2）求两轴承的轴向力FA1FA2FA2／FR2=3520／1800=1.96>e=0.68，X=0.41，Y=0.85解（a）图FR1FR2FaFS1FS2FA2＝FS1＋Fa＝3520N（压紧端）因为：FS1+Fa＝2520＋1000＝3520N＞FS2=1260N所以，FA1＝FS1＝2520N（放松端）FA1／FR1

=2450N／3600=0.68=e，X=1，Y=0P1=fPFR1=1.2×

3600=4320NP2=fP(XFR2+YFA2)=1.2×(0.41×1800+0.85×3520)=4476N

3）求两轴承的当量动载荷P1，P2解2：计算（b）方案轴向力FA1，FA2FS1＝0.7FR1=0.7×3600=2520NFS2=0.7FR2=0.7×1800=1260NFR1FR2解（b）图FaFS2FS11）求两轴承在径向载荷作用下产生的内部轴向力2）求两轴承的轴向力FA1FA2FA2=FS1－Fa＝2520－1000＝1520N

（压紧端）所以，FA1＝FS1＝2520N（放松端）因为：FS2＋Fa＝1260＋1000＝2260N＜Fs1＝2520N3）求两轴承的当量动载荷P1，P2P2=fP(XFR2+YFA2)=1.2×(0.41×1800+0.85×1520)=2436NP1=fPFR1=1.2×

3600=4320NFA2／FR2=1520／1800=0.84>e，X=0.41，Y=0.85FA1／FR1

=2520N／3600=0.68=e，X=1，Y=0例20－3蜗轮轴上安装有一对30207轴承，轴承上的载荷分别为FR1＝5000N，FR2＝2800N，轴向载荷Fa＝1000N，工作温度低于125℃，载荷平稳，n＝720r/min。试计算两轴承的寿命。解答：对于30207轴承，Cr=51.5KN，e=0.37，Y=1.61.计算轴承轴向载荷

2.计算当量动载荷P1，P23.计算两轴承的寿命Lh1，Lh2例20－4下图为双级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系结构图，齿轮用油润滑，轴承采用脂润滑。试分析轴系结构的错误，在有错误处标明序号，说明原因并提出改正方法。1．联轴器顶住端盖，产生摩擦磨损，应设计一定位轴肩；2．轴承盖与轴应有间隙，并设有密封件；3．应加调整垫片，箱体加工面与非加工面应分开；4．轴承端面距箱体内壁应有一定距离，5．齿轮无法装拆;6．键槽应与联轴器处键槽设置在同一方位上，且键顶部与