滚动轴承演示文稿

滚动轴承演示文稿当前1页，总共146页。优选滚动轴承当前2页，总共146页。第十七章滚动轴承§17-1

概述§17-2

滚动轴承的主要类型和代号§17-3滚动轴承的工作情况§17-4

滚动轴承的类型选择§17-5

滚动轴承尺寸的选择§17-6

轴承组合的设计§17-7

轴承设计实例分析当前3页，总共146页。功用：支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度，减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。

轴承的功用及组成分类：根据支承处相对运动表面的摩擦性质，轴承分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承，分别简称为滑动轴承和滚动轴承。

当前4页，总共146页。标准件、专门轴承厂批量生产§17-1概述

滚动轴承是现代机器中广泛应用的零件之一，它是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的。

设计人员的任务主要是熟悉标准、正确选用。当前5页，总共146页。滚动轴承的应用：当前6页，总共146页。滚动轴承在减速器中的应用当前7页，总共146页。滚动轴承在海上钻井平台上的应用当前8页，总共146页。

滚动轴承的类型和代号（认识轴承）滚动轴承的选用（包括类型选择、尺寸选择、承载能力验算）滚动轴承的装置设计（安装、调整、润滑、密封学习本章的目的主要解决三个问题当前9页，总共146页。一、构造外圈保持架内圈滚动体gundti使滚动体等距离分布，↓滚动体间的摩擦、磨损有时无当前10页，总共146页。组成内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4四个基本元件组成。关系轴承的内圈装在轴颈上，外圈装在轴承座孔或其它零件的轴承孔内。轴承内、外圈上都开有凹槽滚道，它起着降低接触应力及限制滚动体轴向移动的作用。当前11页，总共146页。核心元件：滑动→滚动滚动体滚子轴承：圆柱、圆锥、球面滚子、滚针—线接触球轴承：球—点接触

滚动体是滚动轴承的核心元件，当内、外圈相对转动时，滚动体即在内、外圈滚道间滚动，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。滚动体的形状、大小及数量直接影响轴承的承载能力。当前12页，总共146页。保持架的作用是把滚动体均匀地相互隔开，防止滚动体脱落，改善轴承内部载荷分配及引导滚动体运动。保持架有冲压的和实体的(如右图)两种。冲压保持架一般用低碳钢板冲压后铆接或焊接而成，它与滚动体间有较大间隙。实体保持架常用铜合金、铝合金或工程塑料经切削加工而成，它具有良好的定心作用，适用于高速轴承。滚动轴承的性能和可靠性在很大程度上取决于内、外圈及滚动体的材料，它要求具有高的接触疲劳强度，良好的耐磨及耐腐蚀性。一般用含铬合金钢制造，经热处理后硬度可达61~65HRC，工作表面须经磨削和抛光。当前13页，总共146页。滚动轴承的类型

按照滚动轴承所能承受的主要负荷方向，又可分为：向心轴承：主要承受径向载荷推力轴承：承受轴向载荷向心推力轴承：能同时承受径向载荷和轴向载荷根据滚动体的形状，滚动轴承分为：球轴承——承载能力低，极限转速高

滚子轴承——承载能力高，极限转速低当前14页，总共146页。二、滚动轴承的结构特点当前15页，总共146页。当前16页，总共146页。二、材料内\外圈和滚动体----强度高耐磨性好的铬锰高碳钢（轴承钢）GCr15,GCr15SiMn,(61HRC～65HRC）保持架----较软材料,低碳钢冲压后铆接或焊接常用:铜合金\铝合金\酚醛层压布板\工程塑料当前17页，总共146页。三、与滑动轴承比较优点：●摩擦阻尼小，启动灵活●可同时承受径向和轴向载荷，简化了支承结构；●径向间隙小，还可用预紧方法消除间隙，因此回转精度高；●互换性好，易于维护。

●不需有色金属，标准件，成本低。缺点：●抗冲击能力较差；●高速时噪声大，寿命较低；●径向尺寸大;●有的场合无法使用当前18页，总共146页。1、按可承受的外载荷分类：向心轴承：主要用来承受径向载荷推力轴承：只能承受轴向载荷向心推力轴承：能同时承受径向载荷和轴向载荷一、滚动轴承的主要类型、性能与特点§17-2、滚动轴承的主要类型及代号当前19页，总共146页。α径向平面接触点法线β径向支反力RN支点总反力S轴向支反力接触角载荷角2.载荷角β：总载荷N与径向平面的夹角1.接触角α：滚动体与外圈轨道接触点的法线与轴承径向平面的夹角当前20页，总共146页。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，称为公称接触角。向心轴承：

0°≤α≤45°

主要承受径向载荷径向接触轴承——α＝0°的向心轴承；向心角接触轴承——0°<α≤45°的向心轴承；径向接触轴承向心角接触轴承当前21页，总共146页。推力轴承：

45°<α≤90°，主要承受轴向载荷；轴向接触轴承——α＝90°的推力轴承推力角接触轴承——45°<α<90°的推力轴承当前22页，总共146页。2、按滚动体的种类分类：(1)球轴承当前23页，总共146页。(2)滚子轴承当前24页，总共146页。当前25页，总共146页。当前26页，总共146页。当前27页，总共146页。当前28页，总共146页。当前29页，总共146页。当前30页，总共146页。当前31页，总共146页。当前32页，总共146页。当前33页，总共146页。当前34页，总共146页。当前35页，总共146页。调心滚子轴承当前36页，总共146页。当前37页，总共146页。3、按轴承的结构形式不同分类：类型和代号2在实际应用中，滚动轴承的结构形式有很多。作为标准的滚动轴承，在国家标准中分为13类，其中，最为常用的轴承大约有下列６类:深沟球轴承圆柱滚子轴承推力球轴承角接触球轴承圆锥滚子轴承调心球轴承当前38页，总共146页。类型和代号3二、滚动轴承的代号方法前置代号基本代号后置代号

轴承的分

部件代号内

部

结

构

代

号密

封

与

防

尘

结

构

代

号保

持

架

及

其

材

料

代

号特

殊

轴

承

材

料

代

号公

差

等

级

代

号游

隙

代

号多

轴

承

配

置

代

号其

它

代

号五四三二一类

型

代

号尺寸系

列代号内

径

代

号宽

度

系

列

代

号直

径

系

列

代

号滚动轴承代号构成：

代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等，由GB/T272-1993规定。前置代号——表示轴承的分部件。基本代号——表示轴承的类型与尺寸等主要特征。后置代号——表示轴承的精度与材料的特征。基本代号是轴承代号的基础和核心，前置及后置代号都是对基本代号的补充，只有在对标准轴承的结构形状、尺寸、材料、公差等级、技术要求等有改变时才使用，正常情况的可部分或全部省略当前39页，总共146页。

基本代号

类型代号

尺寸系列代号

内径代号

通常由5位数(字母)组成，分别表明轴承的内径、外径、宽度和类型。或1、基本代号字母数字五四三二一类型代号尺寸系列代号内径代号宽度系列代号直径系列代号当前40页，总共146页。

（1）内径代号——基本代号右起的第一、二两位数字表示轴承公称内径的大小。表示方法如下：内径尺寸代号表示举例代号内径101215170001020362001020～480(5的倍数)内径/5的商04～962320840注：内径小于10mm或大于495mm的内径代号另有规定。当前41页，总共146页。宽度系列变化直径系列变化（2）尺寸系列代号——基本代号右起第3（直径系列）、4位（宽度系列）数字。为了满足不同承载能力的需要，把相同结构和内径的轴承，做成不同的外径和宽度。这种结构和内径相同而外径和宽度不同的变化系列称为尺寸系列。当前42页，总共146页。举例：图示为内径相同，而直径系列不同的四种轴承的对比，它们用于适应各种不同工况的要求。除2类、3类轴承外，其他类型轴承的宽度系列代号为0时，0省略。a.直径系列(右起第三位)—结构内径相同、外径宽度变化向心及向心推力轴承：0、1-特轻、2-轻、3-中、4-重系列；b.宽度系列(右起第四位)—结构内径外径相同、宽度变化正常宽度0不标（对圆锥滚子轴承(3类)和调心滚子轴承(2类)不能省略“0”

）当前43页，总共146页。向心轴承尺寸系列图表801234567----17--37------8--081828384858689--091929394959690--001020304050601--011121314151612820212223242526238303132333------4--04--24--------5----------------宽度系列代号,宽度依次递增直径系列代号，外径尺寸依次递增轻重当前44页，总共146页。（3）类型代号——基本代号右起的第五位数字或字母代表轴承的类型常用：30209-圆锥滚子、63710-深沟球、71915-角接触球6深沟球轴承L直线轴承5推力球轴承U外球面球轴承4双列深沟球轴承NA滚针轴承3圆锥滚子轴承N圆柱滚子轴承29推力调心滚子轴承9推力圆锥滚子轴承2调心滚子轴承8推力滚子轴承1调心球轴承7角接触球轴承0双列角接触球轴承代号轴承类型代号轴承类型当前45页，总共146页。表示轴承的内部结构、密封、材料、公差、游隙、配置及其它特性要求，用数字和字母表示。后置代号共分8组，排列顺序见下表。后置代号内

部

结

构

代

号密

封

与

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尘

结

构

代

号保

持

架

及

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材

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号公

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代

号游

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代

号多

轴

承

配

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代

号其

它

代

号2、后置代号当前46页，总共146页。N207E加强型E7210B32310B角接触球轴承公称接触角α=40°圆锥滚子轴承接触角加大B7210AC角接触球轴承公称接触角α=25°AC7005C23122C角接触球轴承公称接触角α=15°调心滚子轴承C型C示例含义代号①内部结构代号

表示同一类型轴承不同的内部结构，用字母表示，紧跟在基本代号的后面。内部结构代号如下表所示。

当前47页，总共146页。代号含义示例/P0公差等级符合标准规定的0级（可省略不标注）6205/P6公差等级符合标准规定的6级6205/P6/P6X公差等级符合标准规定的6X级30205/P6X/P5公差等级符合标准规定的5级6205/P5/P4公差等级符合标准规定的4级6205/P4/P2公差等级符合标准规定的2级6205/P2②公差等级代号

表示轴承的公差等级，用字母和数字表示。公差分2、4、5、6(6x)、0级，共六个级别。低高当前48页，总共146页。序号新标准精度等级标注代号旧标准精度等级备注12精度高/P2B标注示例：72310C/P224/P4C35/P5D46（6X）/P6（/P6X）E仅用于圆锥滚子轴承50精度低/P0G普通级/P0不标当前49页，总共146页。③游隙代号：表示轴承径向游隙值的大小，用字母和数字表示。常用的轴承径向游隙系列分为1组、2组、0组、3组、4组和5组，游隙由小到大。0组为常用游隙组别，不标。其余游隙组为辅助游隙组，，在代号中分别用/C1、/C2、/C3、/C4和/C5表示。公差等级代号与游隙代号同时表示时，可进行简化，取公差等级代号加上游隙组号组合表示，如/P63。当前50页，总共146页。.游隙

内、外滚道与滚动体之间的间隙称为游隙，即为当一个座圈固定时，另一座圈沿径向或轴向的最大移动量。

游隙可影响轴承的运动精度、寿命、噪声、承载能力等。当前51页，总共146页。3.前置代号（字母）-表示轴承的分部件(1)L-可分离轴承的内外圈例：LNU207-内圈无档边圆柱滚子轴承的内圈

(2)K-滚动体与保持架组件滚动轴承代号示例：6305-3中系列深沟球，正常宽度系列，正常结构，0级公差，0组游隙7210C/C3/P4-2轻系列角接触球，正常宽度，正常结构，4级公差，3组游隙接触角15°30310/P6-2中系列圆锥滚子轴承，正常宽度，正常结构，6级公差，0组游隙当前52页，总共146页。72

10AC－公差等级为普通级公称接触角α=25°轴承内径d=10×5=50mm外径系列——轻系列宽度系列----0，省略角接触球轴承

例:试说明下列轴承代号的意义。练习：写出下列滚动轴承代号的意义：

6203；N218；7309B/P6；30412/P5；51415当前53页，总共146页。302133─圆锥滚子轴承，2─轻系列，13─内径d=65mm，0─正常宽度(0不可省略)，公差等级为0级，游隙组为0组61036─深沟球轴承，1─特轻系列，03─内径d=17mm，公差等级为0级，游隙组为0组；7214AC/P4：7─角接触球轴承，2─轻系列，14─内径d=70mm，公差等级为4级，游隙组为0组，公称接触角α=25°

例:试说明下列轴承代号的意义。当前54页，总共146页。FN1

FN0FN1FN2FN2（以向心轴承为例）δ0Fr17-3滚动轴承的工作情况分析当受到纯径向力Fr

作用时：

接触点产生接触弹性变形，内圈下沉δ0，

最多只有半圈滚动体受载

滚动体受载不均，出现承载与非承载区平衡条件一、轴承工作时轴承元件上的载荷分布上半圈滚动体不受力内部载荷分布当前55页，总共146页。当受到纯轴向力Fa

作用时：

滚动体均匀受载各滚动体平均分担当前56页，总共146页。3.角接触轴承同时受Fr和Fa（1）角接触轴承的内部轴向力FS

FS≈1.25Frtgα

FS方向——有使内、外圈分离的趋势。∴要成对使用、对称安装

（2）轴向载荷对载荷分布的影响

①当只有最下面一个滚动体受载时

——载荷角，Fa与Fr的合力F与径向平面的夹角

当前57页，总共146页。②受载滚动体增多时在同样Fr作用下，内部轴向力FS↑

多个滚动体受载派生的轴向力的合力>只有一个滚动体受载时派生的轴向力

轴向力>单个滚动体受载产生的内部轴向力——多个滚动体受载的条件

当前58页，总共146页。结论：

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

3）Fr不变时，Fa由最小值（一个滚动体受载）逐渐增大（即载荷角增大），则受载滚动体数↑当时，下半圈滚动体受载4）实际工作时，至少达到下半圈滚动体受载，∴安装3和7类轴承不能有较大的轴向窜动量。

当前59页，总共146页。滚动体转动套圈｝在承载区，载荷从零逐渐增大到最大，再逐渐减少到零。二、轴承工作时轴承元件上的载荷及应力的变化固定套圈：滚动体滚过便受力，大小不变→稳定的脉动循环载荷。结论：根据受力分析可见，滚动轴承的各个元件所受载荷为循环变载荷，其表面接触应力为循环变应力。F0，σHF0，σH当前60页，总共146页。三、滚动轴承的失效形式外圈过大塑变内圈滚道磨损滚动体点蚀内圈滚道点蚀当前61页，总共146页。1）疲劳点蚀

在安装、润滑和维护良好的条件下，轴承元件在

交变接触应力作用下导致元件点蚀（主要失效形式和轴承寿命计算的依据）。当前62页，总共146页。2、塑变—过大静载或冲击载荷致局部塑变（低速轴承失效形式）。当前63页，总共146页。3、胶合、磨损、套圈或保持架断裂。—维护不当、润滑不良、密封不严、多尘条件当前64页，总共146页。接触疲劳寿命计算（针对点蚀）静强度校核。重点、难点四、计算准则：一般工作条件下的滚动轴承：摆动、n很低轴承(）：静强度计算高速轴承：寿命计算和当前65页，总共146页。类型选择1选择轴承的类型和直径系列按轴径确定轴承内径滚动轴承选择的一般过程：对没有严格要求的轴承可不进行承载能力验算END进行承载能力验算合格不合格对有较严格要求的轴承

17-4滚动轴承类型的选择当前66页，总共146页。承载能力：球轴承＜滚子轴承耐冲击：球轴承＜滚子轴承∴载荷大、有冲击时选滚子轴承，载荷小时选球轴承。2、载荷性质同时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；

选择方法：经验法并考虑下列因素：工作载荷、转速、支承刚性、安装精度

1、载荷的大小当前67页，总共146页。

轴刚度差、挠曲变形大、座孔不平行、不同轴、多支点轴：调心轴承(1、2)

。3、轴承的调心性长轴（刚度低）或多支点，要求轴承具有调心性—调心轴承当前68页，总共146页。极限转速nlim——一定载荷和润滑条件下允许的最高转速

4、轴承转速※

5、轴承装拆、调整方便：内、外圈可分离型(如3、N)。6、经济性：球轴承比滚子轴承便宜。精度↑——价↑↑。nlim：球轴承＞滚子轴承球轴承：

→轻载、高速、精度要求高的场合滚子轴承：→重载或有冲击场合

当前69页，总共146页。2.尺寸选择选择型号：内径、外径、宽度系列

—选定类型、初定型号、验算寿命7、空间限制—径向尺寸受限，滚针轴承滚针轴承带内锥孔与紧定套轴承圆锥滚子轴承当前70页，总共146页。轴承的寿命/（106r）一、轴承的基本额定寿命1、轴承寿命：轴承的寿命是指单个轴承中一个套圈或滚动体首次出现疲劳扩展之前，一套圈相对于另一套圈的转数。一批相同轴承：各轴承寿命离散性大、寿命相差数十倍。如何确定轴承的寿命呢？17-5滚动轴承尺寸的选择当前71页，总共146页。2、轴承的基本额定寿命：一批相同轴承在同样工作条件下运转，其中10%轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生点蚀破坏前运转的总转数（L10）或工作的小时数（Lh）。可靠度R=90%10％完好

(1）基本额定寿命为轴承设计寿命

(2）基本额定寿命与载荷有关当前72页，总共146页。完好3、轴承的预期寿命Lh’：

设计机器时所要求的轴承寿命，可参照机器的大修期限取定。当前73页，总共146页。二、滚动轴承的基本额定动载荷基本额定动载荷C

：L10=106r时，轴承所能承受的载荷。即：在C作用下，轴承工作106r而不点蚀失效（R=90%）。Cr：径向基本额定动载荷对向心轴承（N，NA)：Cr—纯径向载荷对角接触轴承（3、7）：Cr—载荷的径向分量Ca：轴向基本额定动载荷：5类Ca—纯轴向载荷C当前74页，总共146页。说明：C由试验得出，同类不同型号轴承，C不同。（查手册）轴承的基本额定动载荷是反映轴承承载能力的一项性能参数

C↑—

轴承抗疲劳承载能力↑设计时需满足：一定工况下的轴承所需的C′≤C当前75页，总共146页。时，三、滚动轴承寿命的计算时，轴承寿命计算要解决的两类问题1、已知轴承型号和所受载荷P，计算轴承的基本额定寿命？2、已知载荷P和要求轴承应达到的预期计算寿命时，需选用具有多大的基本额定动载荷的轴承（即：选择什么型号尺寸的轴承？）当前76页，总共146页。P—L10曲线ε—

寿命指数球轴承：ε=3滚子轴承：ε=10/3轴承的寿命曲线——载荷P与基本额定寿命之间的关系工程中常用小时数表示寿命：n—轴承转速r/min=常数

，P=C

当前77页，总共146页。作了上述修正后，寿命计算式可写为

当工作温度较高时，C值会下降，用温度系数ft修正,预期寿命所需基本额定动载荷当前78页，总共146页。当量动载荷N基本额定动载荷N，查手册预期寿命注意国标号！所需额定动载荷基本额定寿命（h）基本额定寿命（106r）当前79页，总共146页。2、已知n,查手册，选型号，使用于选型用于校核寿命1、已知轴承型号、所受载荷P和预期使用寿命Lh，回顾两类问题计算寿命？选轴承？两类问题基本解决！当前80页，总共146页。基本额定动载荷C——

但实际工作时，轴承可能同时受Fa、Fr，很显然，单向载荷与双向载荷作用下，轴承的寿命是不一样的。与C同性质且与实际载荷等效的假想载荷为了与C在相同条件下比较转化FaFr当量动载荷——

P是在单向载荷（径向Fr或轴向Fa

）试验条件下得出的。当前81页，总共146页。X—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；式中：1、计算公式：X，Y值查表计及附加载荷如冲击力等的影响，P的公式为：四、滚动轴承的当量动载荷P载荷系数当前82页，总共146页。向心轴承（N,NA类）：P=Fr；推力轴承(5类)：P=Fa3、7类轴承的P？FrFa3类FrFa7类FrFa3、7类轴承内部轴向力Fs当前83页，总共146页。F1F2F2F3F3FrFs——内部轴向力，是由于结构原因而产生的内部轴向力。五、角接触轴承和圆锥滚子轴承的载荷计算

1、内部轴向力——Fs内部轴向力大小方向方向：由轴承外圈的宽边指向窄边,使内外圈有分离趋势大小：查表，当前84页，总共146页。∵Fs使内外圈有分离趋势，为使轴受力合理

∴

Fs1与Fs2方向应相反,3、7类轴承成对使用，对称安装⑴两种安装方式①反装（背靠背安装）②正装（面对面安装）两外圈宽边相对,Fs相背两外圈窄边相对,Fs

相对Fs1Fs2Fs2Fs1当前85页，总共146页。

正装

反装Fs1Fs2Fs1Fs2=Fs(2)简化画法3类：FsFs1Fs2Fs1Fs2Fs=7类：Fs当前86页，总共146页。2、3类和7类轴承的载荷计算1、载荷分析Fs1Fs2FaeFre①轴上有外载荷：Fre和Fae②FreFr2Fr1③α、Fr1、Fr1

Fs1、Fs2Fr1Fr2当前87页，总共146页。3、轴承的轴向载荷

Fa的计算各个轴承的轴向载荷Fa

＝？（注：将轴承内圈与轴视为一体）Fs1Fs2Fae轴上外载荷Fae

各轴承的内部轴向力Fs应根据轴系受力情况和平衡条件作具体分析!当前88页，总共146页。轴承1外圈固定，故1被“压紧”轴承2“放松”合力→左，轴有左移趋势阻止轴左移，（1）轴承正装时：“压紧轴承”①若压紧放松“放松轴承”Fs1Fs2Fae左移趋势当前89页，总共146页。合力→右：轴有右移趋势阻止轴右移，轴承2外圈固定，故2被“压紧”轴承1“放松”②若放松压紧“压紧轴承”“放松轴承”Fd1Fd2Fae右移趋势当前90页，总共146页。（2）轴承反装时：FaeFre同学们自己分析当前91页，总共146页。举例：1）直齿圆柱齿轮轴：3）蜗杆轴：分别承受Fa、Fr4）滑轮轴：4类：双列深沟球轴承（∵轴较长）2）斜齿轮、锥齿轮、蜗轮轴：当前92页，总共146页。

根据Fs1、Fs2和Fae，判明轴向合力指向及轴可能移动的方向；从而判定被“压紧”轴承和被“放松”轴承；“放松”轴承：Fa

＝本身的Fs

；“压紧”轴承：Fa

＝除去本身Fs

外，其它各轴向力的代数和。

3类和7类轴承所受轴向力Fa的计算方法归纳

根据安装方式判明Fs1、Fs2的方向；当前93页，总共146页。失效形式基本额定寿命基本额定动载荷回顾：我们本节学了些什么？还记得我们要解决的两类基本问题吗？举例！关键词：寿命计算公式L10内部轴向力Fs径向力Fr、轴向力Fa计算3、7类等径向、轴向动载系数当量动载荷P当前94页，总共146页。向心推力轴承（3类、7类）寿命计算小结：1、求支反力（力平衡、力矩平衡）Fr1、Fr2；2、求内部轴向力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，取当前95页，总共146页。设计选型式：5、寿命校核式：当前96页，总共146页。滚动轴承的静载荷对向心轴承为

C0r－径向基本额定静载荷对推力轴承为

C0a－轴向基本额定静载荷按静载能力选择轴承：

：S0

－静强度安全系数，见表17-8P0

－当量静载荷径向载荷系数轴向载荷系数X0、Y0－查轴承手册对于工作于静止状态、缓慢摆动和低速转动的轴承，主要是防止滚动体与滚道接触处产生过大的塑性变形。基本额定静载荷C0：限制塑性变形的极限载荷值当前97页，总共146页。

轴承不是单一的个体，它是用来支承轴的，而轴又要带动轴上零件工作。所以轴承的设计一定包含合理设计轴承装置。§17-6轴承装置的设计当前98页，总共146页。设计要求：固定可靠、运转灵活、保证精度、调整方便。轴承装置设计内容:轴承的定位和紧固轴承的配置设计轴承位置的调节轴承的润滑与密封轴承的配合轴承的装拆支承的刚度和同心度当前99页，总共146页。1、保证同心度要求安装轴承的两个轴承座孔一次加工而成。2、保证支承刚度要求1）增加轴承座孔的壁厚；2）减小轴承支点相对于箱体孔壁的悬臂。3）采用加强筋加强支承部位的刚性。4）采用整体式轴承座孔。

。加强筋一、支撑部分的刚性和同心度当前100页，总共146页。内圈的紧固方法：弹性挡圈固定圆螺母与止动垫圈固定轴端挡圈固定紧定衬套、圆螺母、止动垫圈与锥孔内圈固定。外圈的紧固方法：端盖固定孔用挡圈轴承外圈止动槽螺纹环紧固二、滚动轴承的轴向紧固当前101页，总共146页。

三、轴承的配置合理的轴承配置确保轴在机器中有正确的位置防止轴的轴向窜动防止轴受热膨胀后不致将轴承卡死1、一个轴系应采用几个轴承支承？2、如何支承？3、轴承如何配置？常用轴承组的配置一个支点双向固定、另一端游动。两端均游动双支点各单向固定当前102页，总共146页。双支点各单向固定方案1、采用向心推力轴承(反装）常采用两个反装的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，两个轴承各限制一个方向的轴向移动，（外圈都在单方向轴向固定）。其轴向间隙可在轴承内部调整，当前103页，总共146页。箱体内侧箱体外侧合力调整垫片（一组）调整垫片（一组）2、采用向心推力轴承（正装）双支点各单向固定当前104页，总共146页。c=0.2～0.4合力箱体内侧箱体外侧方案2、采用深沟球轴承考虑到轴的受热伸长，应留出热补偿间隙C。对于深沟球轴承：双支点各单向固定由于轴向间隙的存在，这种配置不能作精确的轴向定位。由于轴向间隙不能过大，因此只适合于工作温升不高的短轴（跨距L≤400mm）当前105页，总共146页。合力套杯箱体内侧箱体外侧一个支点双向固定、另一端游动。

一端支承的轴承，内、外圈双向固定，另一端支承的轴承可以轴向游动。双向固定端的轴承可承受双向轴向载荷，游动端的轴承端面与轴承盖之间留有较大的间隙。以适应轴的伸缩量，这种支承结构适用于轴的温度变化大和跨距较大的场合。固定端游动端当前106页，总共146页。套杯箱体内侧箱体外侧合力固定端游动端一个支点双向固定、另一端游动。当前107页，总共146页。固定支点Fa

不大→深沟球轴承（6）Fa较大→一对3、7类轴承背靠背或面对面组合Fa

和Fr

均大→推力轴承与向心轴承组合游动支点深沟球轴承（6）－内圈轴向需固定N、NA类轴承－内、外圈轴向均需固定，靠滚子与外圈间游动来补偿受热伸长当轴受热伸长时，游动支点随轴一起向外移动，避免轴承受到附加载荷作用，防止轴承卡住。固定支点的轴承外圈左右均固定，承担双向轴向力。游动支点的轴承只承受径向力，不承受轴向力。详细一个支点双向固定、另一端游动。当前108页，总共146页。

对于人字齿轮轴，由于人字齿轮本身的相互限位作用，它们的轴承内外圈的轴向紧固应设计成只保证其中一根轴相对机座有固定的轴向位置，而另一根轴上的两个轴承都必须是游动的，以防止齿轮卡死或人字齿的两侧受力不均匀。两端均游动当前109页，总共146页。1、轴承游隙的调整——保证获得一定的热膨胀间隙。四、轴承游隙及轴上零件位置的调整垫片调整带螺纹零件调整方法轴承游隙调整垫片螺纹零件当前110页，总共146页。2、轴承（轴系）调整——保证传动件有准确的工作位置锥齿轮传动：要求两齿轮锥顶重合。蜗杆传动：要求蜗轮中间平面通过蜗杆轴线。当前111页，总共146页。调整的方法：套杯+调整垫片锥顶点不重合！锥顶点重合！确定圆锥齿轮的轴承安装在调整套杯中，套杯再安装在机座上。通过垫片1调整套筒与机座的相对位置，实现对锥齿轮轴轴向位置的调整。通过垫片2调整轴承间隙。当前112页，总共146页。轴向位置调整垫片轴承游隙调整垫片动画当前113页，总共146页。1、a)基准制内圈与轴→基孔制→轴用n6，m6，k6，js6等公差带。外圈与轴承孔→基轴制→孔用J6，J7，H7，G7公差带。

b)外径、内径公差带分布特点。

c)装配图的标注。φ90H7φ40k6五、滚动轴承的配合当前114页，总共146页。2、配合的选取原则：转动套圈（内圈）的转速越高、载荷与振动越大、工作温度变化大，尺寸大——选较紧的配合（过盈配合,如轴公差用k6,m6）不动套圈（外圈）、游动支承，或经常装拆轴承——选较松的配合,座孔公差用H7,J7或G7当前115页，总共146页。1、预紧的目的

提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚性，减小机器工作时轴的振动。2、预紧的方法安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力，使滚动体和内、外圈接触处产生预变形，以消除轴承中的游隙。六、滚动轴承的预紧当前116页，总共146页。3、预紧装置①夹紧外圈（图a）②弹簧预紧（图b）③加长度不等的间隔套（图c）④磨窄座圈并夹紧（图d）当前117页，总共146页。装配套管拆卸器安装方法①手锤套管打入法；②压入法；③温差法等。拆卸方法

①手锤套管敲击法；②轴承拆卸器拆卸法等。当前118页，总共146页。2.装拆：温差法与压入法装拆（1）温差法：加热轴承或冷却轴（2）压入法装拆：专用工具，正确施压要求：1）压力应直接加于配合较紧的套圈上2）不允许通过滚动体传递装拆力3）要均匀施加装拆力当前119页，总共146页。装拆滚动轴承时，要特别注意以下两点：1)不允许通过滚动体来传力，以免使滚道或滚动体造成损伤。2)由于轴承的配合较紧，装拆时应使用专门的工具。错误的施力正确的施力错误正确当前120页，总共146页。设计时应注意的是：轴承的定位轴肩和定位凸肩高度过大，会导致轴承拆卸困难。其合理的高度尺寸da、Da可查轴承手册。daDa轴肩过高凸肩孔过小当前121页，总共146页。②飞溅润滑④油雾润滑①油浴润滑需注意：油面不能超过轴承最低滚动体的中心。八、润滑目的：1.↓摩擦阻力、↓磨损；

2.吸振、冷却、防锈、密封等。方式：高速—

油润滑低速—

脂润滑高温、真空—

固体润滑由速度因数dn查表17-10当前122页，总共146页。目的：1.防止润滑剂从轴承中流失；

2.防止灰尘、水分浸入。分类：1）、接触式—

线速度较低时用注意结构图毡圈密封，脂润滑v＜5m/s密封圈密封，油润滑v＜4~12m/s九、密封静止件与运动件不能直接接触，轴与端盖间应有间隙。当前123页，总共146页。2）、非接触式——不受速度限制★转速不高时用接触式密封★转速较高时用非接触式密封当前124页，总共146页。分析计算题1有一个型号为208的深沟球轴承，轴的转速为n(rpm)，当量动载荷C(N)为时寿命为1600小时。已知滚动轴承寿命计算公式L=(C/P)ε(106转)。试求：（1）将L(106转)转化为以小时Lh(小时)表示的寿命计算式；（2）当该轴承的转速n保持不变的条件下，当量动载荷P增加一倍(2P)时其寿命为多少小时？（3）当转速不变时，欲将寿命增大一倍(32000h)，当量动载荷P变化为何值？当前125页，总共146页。例题2一轴由一对7211AC的轴承支承，Fr1=3300N,Fr2=1000N,FA=900N,如图。试求两轴承的当量动载荷P。

(S=0.68Fr

e=0.68

X=0.41,Y=0.87)当前126页，总共146页。解：S=0.68Fr

S1=0.68Fr1=0.68*3300N=2244N

S2=0.68Fr2=0.68*1000N=680N

S2+Fx=680+900=1580N<S1

Fa1=S1=2244N

Fa2=S1-Fx=2244-900=1344N

Fa1/Fr1=2244/3300=0.68=e

Fa2/Fr2=1340/1000=1.344>e

P1=3300N

P2=0.41*1000+0.87*1344=1579N当前127页，总共146页。滚动轴承例题分析

设根据工作条决定在轴的两端反装两个角接触球轴承。已知轴上齿轮受切向力Ft=2200N，径向力Fr=900N，轴向力Fa=400N，齿轮分度圆直径d=314mm，齿轮转速n=520rpm，运转中有中等冲击载荷，轴承预期计算寿命L’h=15000h。设初选两个轴承型号均为7207C，试验算轴承是否可达到预期计算寿命的要求。解：1.求径向载荷32020021Fr2VFr1VFr2HFr1HFteFaeFreFaeFreFte当前128页，总共146页。Fs=eFr求总径向载荷2.求两轴承的计算轴向力Fs1和Fs2

查表得7207C轴承的基本额定动载荷与基本额定静载荷为

C=30500NC