机械设计的基本与实践 项目10 轴承

一、轴承的功用和类型功用:支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度，减少摩擦和磨损。

分类：滑动摩擦轴承、滚动摩擦轴承，简称为滑动轴承和滚动轴承项目10轴承

10.1

滚动轴承的基本知识一、滚动轴承的组成内圈、外圈、滚动体、保持架

常见的滚动体有六种形状注意：1.内外圈上的滚道的作用。2.为适应某些特殊要求，有些滚动轴承还要附加其他特殊元件或采用特殊结构，如轴承无内圈或外圈、带有防尘密封结构或在外圈上加止动环等。二、滚动轴承的材料1、内外圈和滚动体：滚动轴承钢，常用材料有GCrl5、GCrl5SiMn、GCr6、GCr92、保持架：多用低碳钢板，也可采用有色金属或塑料等材料。注意：滚动轴承的工作表面必须经磨削抛光，以提高其接触疲劳强度。

三、影响轴承承载能力的参数1.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。2.极限转速

滚动轴承在一定载荷和润滑条件下，允许的最高转速称为极限转速。转速过高会由于摩擦热产生高温，润滑失效产生熔焊导致胶合破坏。3.偏位角

安装误差或轴的变形等都会引起轴承内外圈中心线发生相对倾斜，其倾斜角称为偏位角。4.公称接触角（接触角）四、滚动轴承的类型与特点

1、按轴承所能承受的载荷方向或公称接触角α分类：向心轴承、推力轴承

向心轴承可同时承受径向载荷和轴向载荷（α越大，可承受轴向载荷越大）

主要承受径向载荷，可以承受较小的轴向载荷推力轴承只能承受轴向载荷主要承受轴向载荷，可以承受较小的径向载荷（α越大，可承受径向载荷越小）

注意：在推力轴承中，与轴相配合的套圈称为轴圈，与轴承座或机械部件壳体相配的套圈称为座圈。

２、按滚动体的种类

球轴承、滚子轴承球轴承：球与滚道表面的接触为点接触．承载能力低，耐冲击能力差，摩擦小．允许极限转速高，制造工艺简单。滚子轴承：滚子与滚道表面的接触为线接触，承载能力高，耐冲击能力好，允许极限转速低。

球轴承滚子轴承３、按工作时能否调心调心轴承、非调心轴承注意：调心轴承双排滚动体，外圈内表面为球面，球面的球心在轴线上，可自动调位，允许偏位角大。４、按安装轴承时其内、外圈可否分离分离轴承、不可分离轴承５、按公差等级可分为：

０、６、６x（圆锥滚子）５、４、２级滚动轴承（0级为普通级，2级为最高级。）常用滚动轴承的结构简图及代号1.调心球轴承1000

2.调心滚子轴承2000

主要承受径向载荷，可以承受较小的轴向载荷，不能承受纯轴向载荷，轴承有双排滚珠，外圈内表面是以轴承中点为心的球面，当轴承内外圈轴线的有偏斜时，能自动调心并正常工作。这类轴承适用于多支点轴和挠曲变形比较大的传动轴，以及不能精确对中的一些支承处。2类比1类承载能力高，偏位角小。

3.圆锥滚子轴承3000

除承受径向载荷外，还能承受较大的单向轴向载荷。外圈可以分离，安装时调整间隙方便，成对使用。4.双列深沟球轴承4000

主要承受径向载荷，也能承受一定的轴向载荷，承载能力较深沟球轴承高。5.推力球轴承5000

可承受比较大的轴向载荷。常用于起重吊钩、锥齿轮轴、蜗杆轴、机床主轴等。6.深沟球轴承6000主要承受径向载荷，也能承受一定的轴向载荷，结构简单，极限转速高，价格低廉，适用于刚度大、转速高的轴。7.角接触球轴承7000

除受径向载荷外，还能承受较大的单向轴向载荷。α有=15、25、40三种，α越大，轴向承载能力越强，这类轴承应成对使用。适用于旋转精度高、载荷较大、跨距小、刚度较大的轴。8.推力圆柱滚子轴承8000能承受很大的单向轴向载荷。9.圆柱滚子轴承N

滚动体是短圆柱滚子，内圈或外圈上有凹槽，内或外圈一般可沿轴向作移动。它的径向承载能力约为相同内径深沟球轴承的1.5~3倍，但一般不能承受轴向载荷。这类轴承的内外圈之间只允许有极小的偏斜，适用于刚性大，轴孔对中好的地方。五、滚动轴承的代号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

号前置代号——表示轴承的分部件。基本代号——表示轴承的基本类型与结构、尺寸等主要特征。后置代号——表示轴承的精度与材料等特征。

代号表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等，由GB/T272规定。滚动轴承代号构成：当轴承的结构形状、公差、技术要求有改变时，标注前后置代号。1、轴承的内径——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

内径代号=内径尺寸

类型代号+尺寸代号/内径代号

如调心滚子轴承230/500如：30213如：6103代号04

~99

基本代号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232084022、28、32及500以上/内径230/50062/2250022为了适应不同承载能力的需要，同一内径尺寸的轴承，可使用不同大小的滚动体，因而使轴承的外径和宽度也随着改变。这种内径相同而外径或宽度不同的变化称为尺寸系列。宽度系列在前，直径系列在后。２、尺寸系列代号-----右起第三、四位数字789012345超特轻

超轻特轻轻中重特重直径增加①直径系列——右起第三位

对于向心轴承：②宽度系列——右起第四位

801234567912特窄窄正常宽特宽特低低正常向心轴承宽度增加推力轴承高度增加注意：宽度系列代号为“0”，通常不标注。如：6208直径系列代号向心轴承推力轴承宽度系列代号高度系列代号窄0正常1宽2特宽3特宽4特宽5特宽6特低7低9正常1正常2尺寸系列代号超特轻7－17－37－－－－－－－超轻808182838485868－－－－超轻909192939495969－－－－特轻000102030405060709010－特轻101112131415161719111－轻20212223242526272921222中303132333－－6373931323重404－24－－－－749414243、轴承类型--右起第五位

6深沟球轴承QJ四点接触球轴承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2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推力圆柱滚子轴承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注意：类型代号为字母时与后数字空半格，如N2200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NU——表示内圈无档边的圆柱滚子轴承WS、GS——分别为推力圆柱滚子轴承的轴圈和座圈，如WS81107、GS81107。

L——可分离轴承的可分离内圈或外圈如LN207K——轴承的滚动体与保持架组件K81107R——不带可分离内圈或外圈的轴承，如RNU207前置代号和后置代号——表示轴承的分部件，用字母表示

前置代号如:7214AC（3）轴承的径向游隙

（4）配置代号及含义

/DB/DF/DT

游隙代号：游隙分1、2、0、3、4、5共六个组别。代号:/C1、/C2、/C3、/C4、/C5，/C0

游隙值：小大

（2）轴承的公差等级

精度高————————————→低公差等级2456X60—普通级可省略

代号/P2、/P4、/P5、/P6X、/P6、/P0

回顾：1、轴承在机械中有什么功用？2、滚动轴承的基本组成和动作原理是怎样的?3、滚动轴承按照公称接触角和滚动体的种类分别分为哪些类型？4、调心轴承的结构特点是怎样的？5、滚动轴承的各个部件常用何类材料制成？6、滚动轴承的基本代号组成是怎样的?7、指出滚动轴承6308各个代号的含义

？6308：6─深沟球轴承，3─直径中系列[尺寸系列代号为(0)3]，08─内径d=40mm，公差等级为0级，游隙组为0组；N105/P5：7214AC/P4：7─角接触球轴承，2─直径轻系列，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°；30213：3─圆锥滚子轴承，2─直径轻系列，13─内径d=65mm，0─宽度系列代号，公差等级为0级，游隙组为0组；6103：6─深沟球轴承，1─直径特轻系列，03─内径d=17mm，公差等级为0级，游隙组为0组；N─圆柱滚子轴承，1─直径特轻系列，05─内径d=20mm，公差等级为5级，游隙组为0组；滚动轴承代号示例：10.2滚动轴承类型的选择

选用滚动轴承，首先必须选择轴承的类型、类型选择得合理与否，影响轴承的寿命及其工作情况，应综合考虑载荷的大小、性质、和方向，转速的高低，支承的刚度及安装精度等因素，根据各类轴承的特点来选择。1、载荷条件2、转速条件3、装调性能4、经济性5、其它方面受纯径向载荷时应选用向心径向接触轴承。-6受纯轴向载荷时应选用推力轴向接触轴承。-5对于同时承受径向载荷R和轴向载荷A的轴承，应根据二者的比值来确定：若轴向载荷A相对于径向载荷R较小时，可选用深沟球轴承、或接触角不大的角接触球轴承及圆锥滚子轴承；当轴向载荷A相比其径向载荷R较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承及圆锥滚子轴承。1、载荷条件2、转速条件

轴承样本中规定了各种型号轴承的极限转速，要求轴承在低于极限转速nlim工作，否则会降低轴承的寿命。由于球轴承的极限转速和旋转精度比滚子轴承高，所以高速时应优先选球轴承。3、装调性能轴的支承跨距较大或轴的刚性较差，轴承孔不同心——调心轴承

便于装拆和间隙调整——内、外圈可分离的轴承5、其它方面对径向尺寸要求较小的支承，可选用滚针轴承。4、经济性一般球轴承价格低于滚子轴承，精度愈高，价格也愈高，在满足使用要求的前提下，尽量选用价格低廉的轴承。优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承。1)

受轴向载荷Fa

各滚动体平均分担Fg=Fa/Z

2)

受径向载荷Fr

上半圈滚动体不受力下半圈滚动体受力

一、滚动轴承的受载情况分析10.3

滚动轴承的受力分析、失效形式及计算准则以深沟球轴承为例：滚动体受力：非承载区，应力为0.

承载区滚动体上每个具体点——不稳定脉动循环变应力。外圈承载区每个具体点——稳定的脉动循环变应力

（每滚过一个滚动体，承受一次载荷，且大小不变。）内圈受力同滚动体。结论：滚动轴承在工作过程中，滚动体与内圈（或外圈）不断的转动，滚动体与滚道接触表面受到变应力作用。二、滚动轴承失效形式及计算准则1.主要失效形式：

1）疲劳点蚀

安装润滑和维护良好，工作若干时间后，内外滚道或滚动体表面会出现疲劳点蚀。导致摩擦、振动、噪音都将增加，运转精度也降低，使轴承不能正常工作。2）塑性变形

滚动轴承在很大的静载荷或冲击载荷作用下，滚动体或内、外圈滚道上将出现不均匀的塑性变形凹坑。这时轴承的摩擦力矩、振动、噪音都将增加，运转精度也降低，使轴承不能正常工作。

3）磨损润滑不良、密封不严、多尘条件下产生。4）胶合高速重载时可能发生胶合失效。2.计算准则1）对于一般转速的轴承，即10r/min<n<nlim,如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。1）对于高速轴承，除疲劳点蚀外其工作表面的过热也是重要的失效形式，因此除需进行寿命计算外还应校验其极限转速3）对于低速轴承，即n<10r/min，可近似地认为轴承各元件是在静应力作用下工作的，其失效形式为塑性变形，应进行以不发生塑性变形为准则的强度计算。10.4滚动轴承的寿命及载荷的计算一、几个参数：1、寿命：轴承中任一元件首次出现疲劳点蚀前轴承所经历的总转数，或恒定转速下的总工作小时数。与一般结构件的疲劳寿命一样，滚动轴承的疲劳寿命的离散性也是相当大的,对同一批生产的同一型号的轴承，由于材料的组织不均和工艺过程中存在着差异等原因，即使在完全相同的条件下工作，寿命也不一样，有的相差几十倍，因此对于一个具体的轴承来说，是很难预先知道它的寿命的。但对一批同样的轴承进行疲劳试验，就可求出这一批轴承的寿命规律→基本额定寿命。轴承的寿命/（106r）2、可靠度：在同一条件下运转的一组近于相同的轴承所能达到或超过某一规定寿命的百分率。3、基本额定寿命：一批相同的轴承，在相同条件下运转，其中90%的轴承不出现疲劳点蚀前的总转数或在给定转速下工作的小时数，用L10（106r)或L10h、Lh

（h）表示。换句话说，在一批轴承达到基本额定寿命时，已有10%的轴承破坏掉了，而剩下的90%的轴承，则可以达到或超过这一寿命。所以对单个轴承来说，能够达到额定寿命的可靠度为90%。4、基本额定动载荷：一批同型号的轴承基本额定寿命为1(106转)时轴承所承受的最大载荷，用C表示。

对向心轴承C=径向载荷Cr表示；对推力轴承C=轴向载荷

Ca表示；各种类型、各种型号的滚动轴承所能承受的C可查手册得到二、当量动载荷当轴承受到径向载荷Ｆr和轴向载荷Fa的复合作用时，为了计算轴承寿命时能与基本额定动载荷作等价比较，需将实际工作载荷转化为等效的当量载荷Ｐ。对于只承受纯径向载荷的向心轴承，其当量动载荷为对于只承受纯轴向载荷的向心轴承，其当量动载荷为fP

——载荷系数X——径向载荷系数Y——轴向载荷系数载荷性质载荷系数fp举例无冲击或轻微冲击1.0～1.2电机、汽轮机、通风机、水泵等中等冲击或中等惯性力1.2～1.8机床、车辆、动力机械、起重机、造纸机、选矿机、冶金机械、卷扬机械等强大冲击1.8～3.0碎石机、轧钢机、钻探机、振动筛等表12-7e-轴向载荷影响系数，与轴承类型和FA/Cor有关。表12-8三、滚动轴承的寿命计算公式

载荷与寿命的关系=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P:轴承当量动载荷L10（106r）常数当工作t>120℃时，因金属组织硬度和润滑条件等的变化，轴承的基本额定动载荷C有所下降，表中查到的为120℃以下时。∴引入温度系数ft当P、n已知，预期寿命为Lh'

，则要求选取的轴承的额定动载荷为——选轴承型号和尺寸

——校核轴承寿命公式

Lh≥L‘h（预期寿命）

例题分析４、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的载荷的计算

此类轴承的结构特点（α≠0）

，使它在承受纯径向载荷的同时产生内部派生轴向载荷。承载区内的滚动体所受的法向力分解成径向分力和轴向分力。所有滚动体所受轴向分力的合力即为派生的内部轴向力。轴向分力是轴承承受径向载荷时产生的轴向力，在计算这类轴承的轴向载荷时，必须将派生轴向力考虑进去。注意：为使派生轴向力能互相抵消一部分，这类轴承应成对使用。圆锥滚子轴承角接触球轴承70000C(a=15º)70000AC(a=25º)70000B(a=40º)S=Fr／(2Y)S=eFrS=0.68FrS=1.14Fr（1）内部轴向力的大小和方向

方向：由外圈宽端面指向窄端面支反力作用点偏向窄端面一侧内部轴向力a)正装（面对面）

b)反装（背靠背）二内部轴向力相对二内部轴向力相背轴承实际支点偏向两支点里侧。简化计算时可近似的认为支点在轴承宽度的中点处轴承实际支点偏向两支点外侧。（2）、实际轴向载荷FA的计算

（面对面）

当

轴有向左移动的趋势,轴承1被端盖压紧。轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”

轴承2上的轴向力为∴轴承1的实际轴向载荷为当

轴有右移的趋势，轴承2被端盖压紧。轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”

∴轴承2实际所受的轴向力为轴承1实际所受的轴向力为背靠背时也可分析。总结：1）关键在于：分析轴上内部轴向力和外加轴向载荷，判定被“压紧”和“放松”的轴承。2）“压紧”端轴承的轴向力等于松端内部轴向力与外部轴向力的矢量和。3）“放松”端轴承的轴向力等于本身的内部轴向力计算两支点轴向载荷的步骤：1）根据轴承的安装方式，画出内部轴向力的方向。2）由Fr计算出FR1和FR2,再由FR1和FR2计算出FS1和FS23）比较大小判断轴的移动方向，确定压紧端和放松端。4)压紧端Fa等于松端内部轴向力与外部轴向力的矢量和。5)放松端Fa等于放松端本身的内部轴向力FS回顾：1、何谓滚动轴承的基本额定寿命？2、何谓滚动轴承的基本额定动载荷？3、滚动轴承的失效形式主要有哪些？4、一般转速的滚动轴承的主要失效形式和设计准则是怎样的？5、高速滚动轴承的主要失效形式和设计准则是怎样的？6、角接触轴承所受轴向载荷的计算法则是怎样的？7、低速滚动轴承的主要失效形式和设计准则是怎样的？四、滚动轴承的静强度计算对于在工作载荷下基本不旋转或缓慢旋转或缓慢摆动的轴承，其失效形式不是疲劳点蚀，而是因滚动接触面上的接触应力过大而产生的过大的塑性变形。使受载最大的滚动体与较弱的座圈滚道接触处产生的塑性变形量之和是滚动体直径的万分之一时的载荷称为基本额定静载荷。在国家标准中，对每一种规格的滚动轴承规定了一个不应超过的载荷界限—基本额定静载荷，用C0表示。各种类型、各种型号的滚动轴承所能承受的C可查手册得到，已测定出。向心轴承为径向额定静载荷Cor推力轴承为轴向额定静载荷C0a1、基本额定静载荷C0对于α≠0°角接触轴承：

P0=X0Fr+Y0Fa

P0=Fr

取上式中的P0较大值。X0、Y0——静径向和轴向载荷系数查表确定2、当量静载荷P0是一假想载荷，在这个载荷作用下，滚动轴承的塑性变形量与实际复合载荷作用下的塑性变形量相同。对于α=90°的推力轴承：P0=Fa对于α≠90°的推力轴承：

P0=2.3Frtanα+Fa当量静载荷P0计算：向心轴承：对于α=0°的向心滚子轴承：P0=Fr推力轴承：3、静强度计算P0

≤C0/S0

式中：

P0—当量静载荷，S0—静强度安全系数其值查表13-10C0-基本额定静载荷五、滚动轴承的选择滚动轴承的选择可分为两个步骤进行：1.按工作条件首先确定滚动轴承的类型，应考虑5个原则。2.选择轴承的尺寸3.公差等级的选择对于静止轴承、缓慢摆动或极低速运转的轴承按静载荷计算对于一般运转的轴承，按寿命计算进行轴承尺寸的选择当轴承的工作转速n在1～10r/min之间时，有两种选择方法：按n=10r/min选择轴承尺寸；利用寿命公式计算出C值，再按静载荷强度计算公式计算C0值。进行比较，选用其中较大值对应的轴承尺寸的轴承。对于转速较高又同时承受冲击载荷的轴承，不但进行寿命计算，还要进行轴承的强度校核对于高速轴承，除进行寿命计算外还应检验极限转速。出于成本考虑，在一般的机械传动中宜选用普通级精度的轴承。

1.轴承内圈常用的四种轴向固定方法：利用轴肩作单向固定，它能承受大的单向的轴向力；利用轴肩和轴用弹性挡圈作双向固定，挡圈能承受的轴向力不大；例用轴肩和轴端挡板作双向固定，挡板能承受中等的轴向力；利用轴肩和圆螺母、止动垫，作双向固定，能受大的轴向力。10.5

滚动轴承的组合设计

正确选用轴承类型和型号之后，为了保证轴与轴上旋转零件正常运行，还应解决轴承组合的结构问题，其中包括，轴承组合的轴向固定，轴承与相关零件的配合，间隙调整、装拆、润滑等一系列问题。一、轴承套圈的轴向定位滚动轴承的轴向固定

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）轴端挡板

+紧固螺钉4）圆螺母

+止动垫圈注意：轴肩高度和内圈厚度的关系。2、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）轴承座孔凸肩二、轴组件的支承结构

1、两端单向固定（全固式)正常的滚动轴承支承应使轴能正常传递载荷而不发生轴向窜动及轴受热膨胀后卡死等现象。常用的滚动轴承支承结构型式有三种：轴的两个轴承分别限制一个方向的轴向移动，这种固定方式称为两端单向固定。考虑到轴受热伸长，对于深沟球轴承可在轴承盖与外圈端面之间，留出热补偿间隙c＝0．2～0．3mm。间隙量的大小可用一组垫片来调整。这种支承结构简单，安装调整方便，它适用于工作温度变化不大的短轴。垫片式间隙调整调整螺钉式间隙调整调整螺钉调节压盖位置2、一端双向固定，一端游动

（固游式）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。3、两端游动（全游式）适用于人字齿轮的小齿轮所在轴，（由于人字齿轮加工时难以使轮齿两侧完全对称，为了防止产生卡死而采用游动式）两端游动支承结构的轴承，分别不对轴作精确的轴向定位。两轴承的内、外圈双向固定，以保证轴能作双向游动，两端采用圆柱滚子轴承支承，但与其啮合的另一轴系必须两端固定，否则轴系无法定位。三、滚动轴承与轴和座孔的配合的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：滚动轴承的配合是指内圈与轴颈、外圈与外壳孔的配合。滚动轴承内孔与轴的配合采用基孔制，外径与座孔的配合采用基轴制。外径和内径公差带均为单向制，上偏差为0，下偏差为负值。滚动轴承配合的选择原则：1）转动圈比不动圈配合紧一些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）常拆卸的轴承或游动套圈应取较松的配合四、滚动轴承的安装与拆卸轴承的内圈与轴颈配合较紧，对于小尺寸的轴承，一般可用用手锤敲击将轴承的内圈压入轴颈。对于尺寸较大的轴承，可用压力机压装配铜套安装轴承，有时为了装配方便，先将轴承放在温度为80~100℃的热油中加热，使内孔胀大，然后用压力机装在轴颈上。拆卸轴承时应使用专用工具-顶拔器。为便于拆卸，设计时轴肩高度不能大于内圈高度。

用手锤敲击或用压力机压装配铜套安装轴承拆卸：安装：轴肩高度应低于轴承内圈高度滚动轴承的装拆要求：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）要均匀施加装拆力五、轴承组合的调整１、轴承间隙的调整（１）调整垫片（２）可调压盖2、轴系轴向位置的调整为了保证机器正常工作，轴上某些零件通过调整位置以达到工作所要求的准确位置。例如蜗杆传动中要求能调整蜗轮轴的轴向位置，来保证正确啮合。在圆锥齿轮传动中要求两齿轮的节锥顶重合于一点，要求两齿轮都能进行轴向调整。如图，两轴承都装在套杯中，套杯装在基体座孔中。其调整是利用轴承盖与套杯之间的垫片组调整轴承的轴向游隙。利用套杯与箱孔端面之间的垫片组调整轴的轴向位置六、轴承系统的刚度和同轴度轴承的预紧就是在安装轴承时使其受到一定的轴向力，以消除轴承的游隙并使滚动体和内、外圈接触处产生弹性预变形。（通常3和7类轴承需要预紧）预紧的目的在于提高轴承的刚度和旋转精度。1、滚动轴承的预紧依靠长度不同的套筒控制预紧施加预紧力控制预紧2、提高轴承系统的刚度（如果不保证轴承系统的刚度，不保证轴及轴承座有足够的刚度，会使内圈和外圈轴线有较大的偏移，影响轴承的旋转精度，使滚动体受阻滞而使轴承提前损坏。从而降低轴承使用寿命。）提高支承刚度的措施：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同一根轴上的轴承座孔应保证同心，（如果不保证支承系统的同轴度，会使轴线有较大的偏移，影响轴承的旋转精度，从而降低轴承使用寿命。）应使两轴承座孔直径相同，以免内外圈产生过大的偏斜影响轴承寿命，为此，应力求两座孔直径相同，以便在加工时能一次定位镗孔。如两轴承外径不同时，外径小的轴承可在座孔处安装衬套，使轴承座孔直径相同，以便一次镗出。3、提高轴承系统的同轴度保证轴上两个支承的座孔的同心度的方法1）采用整体机座，两轴承座孔一次镗出2）如轴上两轴承外径不同——采用套杯结构一、滚动轴承的润滑1、润滑目的：减少摩擦和磨损，散热，吸振，防锈10.6

滚动轴承的润滑和密封

要延长轴承的使用寿命和保持旋转精度，在使用中应及时对轴承进行维护，采用合理的润滑和密封，并经常检查润滑和密封状况。润滑可以降低滚动轴承内部的摩擦，减少磨损和发热量；轴承的摩擦发热使轴承升温，油润滑可以到起冷却作用，从而降低轴承的工作温度，延长使用寿命；良好的润滑状态，可在滚动体与滚道间形成一层使两者隔开的油膜，可以吸振轴承零件表面覆盖一层润滑剂，可以防止表面氧化生锈。2、常用润滑剂与润滑方式1）润滑剂：润滑油、润滑脂润滑油：优点：摩擦阻力小，散热冷却好

缺点：易于流失

应用：速度及温度较高的场合方式：油浴（油面不能高于最下方滚动体中心，搅油损耗）飞溅润滑喷油润滑润滑脂：优点：不易流失，便于密封与维护。

缺点：摩擦阻力大，不利于散热

方式：人工定期更换（润滑脂不能超过轴承内空隙的1/3—1/2,过多引起轴承发热）2）润滑方式的选择选哪一类润滑方式，这与轴承的速度有关。选择润滑方式时，可查阅各类润滑方式的dn值界限表。表13-11。二、滚动轴承的密封1、密封的作用:防止灰尘杂质水进入轴承，防止润滑剂流失2、密封的类型:

1)接触式密封：密封件与轴直接接触A)毡圈密封特点：结构简单，价格低廉

但易磨损应用：轴颈v<=4—5m/s，工作温度不高的脂润滑场合B)皮碗密封特点：效果比毡圈密封好标准件，高速易于发热应用：n较低，工作温度不高的脂润滑或油润滑场合在轴承盖中，放置一个用耐油橡胶制的唇形密封圈，靠弯折了的橡胶的弹性力和附加的环形螺旋弹簧的扣紧作用而紧套在轴上，以便起密封作用。唇形密封圈的密封唇的方向要朝向密封的部位。即如果主要是为了封油，密封唇应对着轴承（朝内）；如果主要是为了防止外物浸入，则密封唇应背对轴承（朝外）；如果两方面要求都需要，最好使用密封唇反向放置的两个唇形密封圈。唇形密封圈密封可用于轴颈速度小于7m/s的场合。皮碗密封2)非接触式密封：未与轴接触摩擦，用于速度较高的场合。利用狭小间隙或在狭小间隙填满润滑脂起到密封作用。A)隙缝/油沟密封B)曲路密封C)挡油环密封组合式密封三、滚动轴承的检验检验的主要内容有以下三个方面：外观检验检验是否有点蚀出现，磨损是否严重，保持架是否松动。空转检验手拿内圈旋转外圈，轴承转动是否灵活，有无噪声阻滞现象。游隙测量游隙一般不超过0.1～0.15mm.径向游隙不能过大。根据检查结果和使用要求决定轴承是否能继续使用。轴承内圈与轴或外圈与座孔松动时，可采取金属喷镀轴颈或电镀轴承内外圈表面的方法修复。(１)．工作转速很高，如汽轮发电机。(２)．要求对轴的支承位置特别精确，如精密磨床。(３)．承受巨大的冲击与振动载荷，如轧钢机。(４)．特重型的载荷，如水轮发电机。(５)．根据装配要求必须制成剖分式的轴承，如曲轴轴承。(６)．在特殊条件下工作的轴承，如军舰推进器的轴承。(７)．径向尺寸受限制时，如多辊轧钢机。10.8.1、特点、应用及分类滑动轴承的特点:10.8

滑动轴承概述滑动轴承的分类滑动轴承按其承受载荷的方向分为：（1）径向滑动轴承（2）止推滑动轴承按摩擦（润滑）状态分为：（１）液体摩擦（润滑）轴承（２）非液体摩擦（润滑）轴承。按轴组件及轴承装拆分：（１）整体式（２）剖分式按油膜形成原理分：（１）液体动压滑动轴承（２）液体静压润滑轴承．1、径向滑动轴承

特点：1）结构简单、成本低

2）轴套磨损后，间隙无法调整

3）装拆不便（只能从轴端装拆）应用：低速、轻载或间歇工作的机器。标记：HZ×××H:滑动轴承；Z：整体正座；×××：轴承内径(mm)如图，由轴承座、整体轴套、油孔等组成(1)、整体式径向滑动轴承

整体式10.8.2滑动轴承的典型结构(2)、对开式(剖分式）径向滑动轴承剖分式轴承座和轴瓦被分成两部分，由螺栓联接，便于调整间隙和装拆。有正剖分和斜剖分两种。剖分面制成阶梯状，便于对中防错动。（发动机曲轴）正剖分：剖分平面与载荷作用线成90°标记：H2×××(H4×××)斜剖分（载荷作用线与剖分面夹角大于35°）（柴油机连杆大头）标记：HX×××２、自动调心式轴瓦与轴承座、轴承盖之间不是柱面配合，而是球面配合，轴瓦可随着轴的弯曲而转动，适应轴径的偏斜。通常的滑动轴承要限制轴径的长度，用宽径比来表示L/d，一般L/d=0.5-1.5。当L/d>1.5时，常用调心式滑动轴承。３、推力（止推）滑动轴承a、实心式b、空心式c、单环式d、多环式a、实心式b、空心式c、单环式d、多环式实心止推滑动轴承，轴颈端面的中部压强比边缘的大，润滑油不易进人，润滑条件差。

空心止推滑动轴承，轴颈端面的中空部分能存油，压强也比较均匀，承载能力不大。

多环止推滑动轴承，压强较均匀，能承受较大载荷。但各环承载不等，环数不能太多。10.8.3、轴瓦的结构和滑动轴承和材料1、轴瓦的结构轴瓦应具有一定的强度和刚度，要固定可靠，润滑良好，散热容易，便于装拆和调整。轴瓦固定在轴承座上，轴瓦表面常浇铸一层减摩性更好的材料，称为轴承衬，厚度从零点几个毫米到6毫米。为使轴承衬固定可靠，可在轴瓦上作出沟槽。油孔、油槽开设原则：(1)、油槽（沟）开在非承载区，否则会破坏油膜的连续性降低油膜的承载能力(2)、油槽轴向不能开通，以免油从油槽端部大量流失轴向油沟的长度应稍短于轴瓦宽（80%）剖分式整体式２、滑动轴承的失效形式及材料（1）、主要失效形式：磨损和胶合、疲劳破坏对材料性能要求（2）、轴承材料：

轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，如轴瓦和轴承衬的材料。(1)具有足够的抗压强度、抗疲劳能力和抗冲击能力。(2)具有良好的减摩性。材料要有较低的摩擦阻力。(3)具有良好的耐磨性。抗粘着磨损和磨粒磨损性能较好。(4)具有良好的跑合性。能较容易消除接触表面不平度而使轴颈与轴瓦表面间相互尽快吻合。(5)良好的可塑性。具有适应因轴的弯曲和其他几何误差而使轴与轴承滑动表面初始配合不良的能力。(6)具有嵌藏性。轴承材料具有容纳金属碎屑和灰尘的能力。(7)良好的工艺性和导热性，并应具有抗腐蚀性能。◆减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。◆耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。◆抗咬粘性：材料的耐热性与抗粘附性。◆摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不良的能力。◆嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨粒磨损的性能。此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。◆磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的表面形状和粗糙度的能力（或性质）。补充：金属材料多孔质金属材料（粉末冶金材料）非金属材料常用轴承材料轴承合金、铜合金、铸铁、多孔铁、多孔质青铜。酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯。

轴承合金类型锡基轴承合金铅基轴承合金特点嵌入性和摩擦顺应性最好，易于轴颈磨合，但强度低，价格较贵。应用重载、中高速场合。铜合金特点锡青铜减摩性和耐磨性最好，铅青铜抗粘附能力强，铝青铜强度及硬度较高。应用锡青铜适用于重载、中速场合，铅青铜适用于高速、重载场合，铝青铜适用于低速、重载场合。类型锡青铜铅青铜铝青铜铸铁特点有一定的减摩性和耐磨性，价格低廉，但铸铁性脆、磨合性差。应用适用于低速、轻载和不受冲击的场合。类型灰铸铁耐磨铸铁润滑目的：减少摩擦，降低磨损，散热冷却，缓冲吸振，密封防锈１、润滑剂及其选择（1）、润滑油润滑油：粘度的种类有很多，如：动力粘度、运动粘度、条件粘度等。粘度是润滑油的主要质量指标（抵抗变形的能力），粘度值越高，油越稠，反之越稀；温度升高，粘度降低。润滑油的牌号于运动粘度有一定的对应关系，如：牌号为L-AN10的油在40℃时的运动粘度大约为10cSt。工程中常用运动粘度，单位是：St(斯)或cSt(厘斯)，量纲为(m2/s)；动植物油、矿物油、合成油。10.8.4

滑动轴承的润滑（2）、润滑脂润滑脂润滑脂的主要质量指标是：锥入度，反映其稠度大小。滴点，决定工作温度。：润滑油+稠化剂（钙钠铝锂）＋稳定剂（1）压力大、温度高、载荷冲击变动大——粘度大的润滑油（2）滑动速度大——粘度较低的润滑油（4）粗糙或未经跑合的表面——粘度较高的润滑油◆特点：无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜。◆适用场合：要求不高、难以经常供油，或者低速重载以及作摆动运动的轴承中。◆选择原则：（3）散热差，工做温度高——粘度较高的润滑油

◆选择原则：

(１)．当压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的品种；反之，选择针入度大一些的品种。(２)．所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温度高约20～30℃，以免工作时润滑脂过多地流失。(３)．在有水淋或潮湿的环境下，应选择防水性能强的钙基或铝基润滑脂。在温度较高处应选用钠基或复合钙基润滑脂。◆特点：可在滑动表面形成