第13章-滚动轴承课件

第十三章滚动轴承§13-1概述§13-2滚动轴承的主要类型和代号§13-3滚动轴承的类型选择§13-4滚动轴承的工作情况§13-5滚动轴承尺寸的选择§13-6滚动轴承的组合设计第十三章滚动轴承§13-1概述§13-2滚动轴承的主要1一、轴承的功用：二、轴承的基本要求三、轴承的分类§13-1概述①滚动轴承的选用；②滚动轴承的组合设计。四、本章主要解决两个问题：各零件的作用：五、滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。六、接触角：滚动体与外圈接触处的法线与垂直于轴承轴心线的平面之间的夹角称为公称接触角。接触角↑→

轴向承载能力↑一、轴承的功用：二、轴承的基本要求三、轴承的分类§2轴承类型按载荷方向分按滚动体形状分向心轴承：主要承受径向力推力轴承：主要承受轴向力一、分类向心推力轴承：承受径向力和轴向力§13-2滚动轴承的主要类型和代号圆柱滚子圆锥滚子球面滚子滚针球轴承滚子轴承轴承类型按载荷方向分按滚动体形状分向心轴承：主要承受径向力推3二、滚动轴承的代号宽(高)度系列代号直径系列代号前置代号基本代号

后置代号表13-2滚动轴承代号的排列顺序（）类型代号尺寸系列代号注：代表字母；代表数字或加成套轴承分部件代号内径代号二、滚动轴承的代号宽(高)度直径系列前置代号4推力球轴承50000滚针轴承(a)NA0000(b)RNA0000

调心球轴承10000

调心滚子轴承20000C

圆锥滚子轴承30000

(a)单向

(b)双向

深沟球轴承60000

角接触球轴承70000

推力圆柱滚子轴承80000圆柱滚子轴承N0000

推力球轴承滚针轴承调心球轴承调心滚子轴承圆锥滚子轴5§13-3滚动轴承的类型选择滚动轴承是标准零件，要求设计者应能在机械设计过程中，根据使用的要求较合理地选择滚动轴承的类型与规格。一、滚动轴承选择的一般过程根据载荷性质选择轴承的类型和尺寸系列按轴径确定轴承内径不进行承载能力验算NYEND合格吗？校核承载能力Y有严格要求吗？N□□□□□√√√□□□□□√√√√√§13-3滚动轴承的类型选择滚动轴承是标准零件，要求设计6载荷方向载荷大小1、轴承的载荷二、滚动轴承选择应考虑的问题2.轴承的转速3.轴承的调心性能⒋安装、调整性能：⒌经济性：载荷方向载荷大小1、轴承的载荷二、滚动轴承选择应考虑的7§13-4滚动轴承的工作情况一、滚动体的受力分析二、滚动体的应力变化情况滚动体、动圈上确定点的应力变化σHFNito固定圈上确定点的应力变化σHFNito有载荷无载荷§13-4滚动轴承的工作情况一、滚动体的受力分析二、滚动体8当角接触球轴承或圆锥滚子轴承承受径向载荷Fr时，由于存在接触角α,会产生派生轴向力。三、派生轴向载荷的产生：αFaFaeFrαFNiFd将迫使内圈和轴径向右移动。可按下表来计算Fd

Fd=1.14FrFd=0.68FrFd=eFrFd=Fr／(2Y)70000B(a=40º)70000AC(a=25º)70000C(a=15º)角接触球轴承圆锥滚子轴承F’riFdi当角接触球轴承或圆锥滚子轴承承受径向载荷Fr9⒈30000，70000轴承必须在径向载荷Fr和轴向载荷Fa的联合作用下工作，以保持较多的滚动体同时受载。因为Fa

适当大，可使内、外圈压紧，使更多的滚动体受载，提高承载能力。轴向分力的合力形成了轴承的派生轴向力(也称为内部轴向力、附加轴向力)，它迫使内、外圈自动分离，结果可能只剩下最下面一个滚动体受载。结论：⒊由于受Fr作用后会产生派生轴向力，故应成对使用。⒉派生轴向力的方向是轴承外圈的宽边指向窄边，通过内圈作用在轴上。⒈30000，70000轴承必须在径向载荷Fr和轴向载荷F10§13-5滚动轴承尺寸的选择疲劳破坏永久变形早期磨损胶合轴承元件破裂一、滚动轴承的失效形式失效形式§13-5滚动轴承尺寸的选择疲劳破坏永久变形早期磨损胶合轴11定义：轴承在一定转速下工作，任何零件出现疲劳扩展迹象之前的工作小时数称为可靠度：一组相同轴承能达到或超过规定寿命的百分比。轴承寿命二、滚动轴承的寿命计算

基本额定寿命：一组同一型号轴承，在同一运转条件下工作，其可靠度R为90%时，能达到或超过的寿命L(Lh)。在到达额定寿命时，有90%的轴承没坏，只损坏了10%。当一组可靠度为90%的轴承运转达到一百万(106)转时，轴承所能承受的载荷C。.基本额定动载荷定义：轴承在一定转速下工作，任何零件出现疲劳扩展可靠度：一组12寿命计算公式寿命指数——球轴承——滚子轴承310/3ε=三、当量动载荷的计算P=XFr+Y

Fa寿命计算公式寿命指数——球轴承——滚子轴承310/3ε=三13轴承类型相对轴向载荷Fa/Fr

≤eFa/Fr>e名称代号Fa/C0r

XYXY判断系数e调心球轴承10000—

1(Y1)0.65(Y2)(e)调心滚子轴承20000—

1(Y1)0.67(Y2)(e)推力调心滚子轴承29000—

11.211.2圆锥滚子轴承30000—

100.4(Y)(e)深沟球轴承60000角接触球轴承0.1722.300.190.3451.990.220.6891.710.261.0301.550.281.380100.561.450.302.0701.310.343.4501.150.385.1701.040.426.8901.000.440.0151.470.380.0291.400.400.0581.300.430.0871.230.460.120100.441.190.470.1701.120.500.2901.020.550.4401.000.560.5801.000.56—

100.410.870.68—

100.350.571.1470000ACα=25˚70000Bα=40˚70000C

α=15˚表13-5径向动载荷系数X与轴向动载系数Y轴承类型相14对60000、70000C轴承查手册得基本额定静载荷C0r计算值查表13－5得e值判别或可查出X、Y计算出P值。求当量动载荷的主要步骤：对其他轴承，如30000、70000B、70000AC等轴承直接查表13－5或手册得e值判别或查出X、Y计算出P值。X

——径向动载荷系数Y

——轴向动载荷系数见下页

Fr

——轴承上受到的径向力Fa

——轴承上受到的轴向力Fae

——轴上受到的轴向力Fre

——轴上受到的径向力对60000、70000C轴承查手册得基本额定静载荷C0r计15外圈窄边相对安装(正装)a1a2O1O212四、向心推力轴承的轴向力计算将轴、内圈及滚动体视为一体，并以它为脱离体考虑轴系的轴向平衡，确定各轴承所承受的轴向载荷A。假设：外圈不动。轴承有两种安装方式：正装和反装a1a2O2O121外圈宽边相对安装(反装)外圈窄边相对安装(正装)a1a2O1O212四、向心推力轴161.若Fae＋Fd2＞Fd1压紧端Fa1＝Fd2＋Fae放松端Fa2＝Fd2

2.若Fae＋Fd2＜Fd1放松端Fa1＝Fd1

压紧端Fa2＝Fd1－FaeFae结论：放松端轴承的轴向载荷＝本身派生轴向力压紧端轴承的轴向载荷＝对方派生轴向力±轴上轴向力Fd2Fr2Fd1Fr1正装时a1a2O1O2121.若Fae＋Fd2＞Fd1压紧端Fa1＝Fd2＋Fae17FaeFd1Fr1Fd2Fr2反装时1.若Fae＋Fd1＞Fd2：压紧端Fa2＝Fd1＋Fae放松端Fa1＝Fd1

2.若Fae＋Fd1＜Fd2：放松端Fa2＝Fd2

压紧端Fa1＝Fd2－Fae结论与正装相同：放松端轴承的轴向载荷＝本身派生轴向力压紧端轴承的轴向载荷＝对方派生轴向力±轴上轴向力或：其余轴向力的代数和本身除外a1a2O2O121FaeFd1Fr1Fd2Fr2反装时1.若Fae＋Fd118其它轴承的轴向载荷的确定：由轴承的具体结构定，如：深沟球轴承的安装方式有：

双支点各单向固定①若Fae方向为→12则：Fa1=0Fa2=Fae②若Fae方向为←则：Fa1=FaeFa2=0其它轴承的轴向载荷的确定：双支点各单向固定①若Fae方向19

固定支承游动支承无论Fae方向为←或为→则：Fa1=FaeFa2=012固定支承游动支承无论Fae方向为←或为→则：Fa1=Fa20六、滚动轴承尺寸选择的过程由力分析确定轴承所承受的Fr与Fa计算当量动载荷P=XFr+YFa明确轴承的工作转速n与预计寿命L10计算所选轴承的寿命结束初定轴承型号,并查相关参数C、C0、e及Y开始YN六、滚动轴承尺寸选择的过程由力分析确定轴承所承受的Fr与F21§13-6滚动轴承的组合设计设计内容轴承的定位和固定轴承的配置设计轴系部件的调节轴承的润滑与密封轴承的配合轴承的装拆常用配制方案双支点各单向固定一个支点双向固定、另一端游动。两端均游动轴承间隙的调整轴承的预紧轴承组合位置的调整§13-6滚动轴承的组合设计设计内容轴承的定位和固22四、滚动轴承的润滑和密封1、滚动轴承的润滑2、滚动轴承的密封分类接触式非接触式组合式密封毛毡圈密封密封圈密封间隙密封迷宫式密封——毛毡迷宫式密封四、滚动轴承的润滑和密封1、滚动轴承的润滑2、滚动轴承23▲

对于一根轴上两个支承的座孔，必须尽可能地保持

同心。最好的办法