第14章 滚动轴承及装置设计

第十四章滚动轴承及装置设计教学基本要求重点与难点分析典型例题分析自测试题1、掌握滚动轴承的结构类型和代号。2、掌握选择滚动轴承类型的基本方法。3、掌握滚动轴承寿命计算的基本理论及方法。4、合理进行滚动轴承结构设计。重点与难点分析本章重点滚动轴承的类型和代号、滚动轴承寿命计算的基本理论及方法和滚动轴承组合结构。

教学基本要求1.滚动轴承的结构类型和代号重点掌握调心球轴承(1类)、调心滚子轴承(2类)、圆锥滚子轴承(3类)、深沟球轴承(6类)、角接触球轴承(7类)和向心圆柱滚子轴承(N类)的类型代号、结构特点、承受载荷方向、极限转速和应用特点。参见教材14-2内径代号用基本代号右起第一、第二位数字表示，内径20~480mm内，d=内径代号×5mm。尺寸系列代号对于同一内径的轴承，为了适应不同承载能力、转速或结构尺寸的需要，采用不同大小的滚动体、外径和宽度（对于推力轴承则为高度），以基本代号右起第三（直径系列）和第四位数字（宽度系列）为尺寸系列代号。类型代号从基本代号右起第五位起，用1~2位数字或拉丁字母表示轴承的类型。常用类型代号见教材14-2。尺寸系列代号对于同一内径的轴承，为了适应不同承载能力、转速或结构尺寸的需要，采用不同大小的滚动体、外径和宽度（对于推力轴承则为高度)，以基本代号右起第三(直径系列)和第四位数字(宽度系列)为尺寸系列代号。公差等级代号表示轴承制造的精度等级，分别用/P0(为普通级精度可省略)、/P6x、/P6、/P5、/P4、/P2，精度按以上次序由低到高。2.滚动轴承基本额定动载荷和基本额定寿命的定义滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承，在同一条件下，其中10%的轴承产生疲劳点蚀，而90%的轴承不产生疲劳点蚀时，轴承所转的总圈数，用L10表示：或在一定转速下的工作小时数，用Lh

表示。滚动轴承在基本额定寿命L10

恰好等于106

转时所能承受的载荷，称为基本额定动载荷，用C表示。3内部轴向力总轴向力和当量动载荷的计算(1)内部轴向力的计算方法见下表:角接触轴承内部轴向力S计算(2)计算角接触轴承的总轴向载荷的方法可归纳如下：1)根据轴上全部轴向力(包括外加轴向力A和轴承内部轴向力S合力)的指向,判明哪端轴承被“压紧”，哪端轴承被“放松”；2）被“放松”的轴承的轴向载荷等于它本身的内部轴向力；3）被“压紧”的轴承的轴向载荷等于除它本身派生轴向力以外的其它轴向力的矢量和。（3）当量动载荷的计算公式式中，

Fr为径向载荷，N；Fa为轴向载荷，N；X为径向载荷系数；Y为轴向载荷系数；在应用教材表查X，Y时，一些轴承需要先确定系数e，它是表征轴向载荷对向心轴承受力影响的判别系数，其数值与轴承的类型和实际接触角有关。（4）寿命计算公式式中,ε为寿命指数。对于球轴承ε=3,滚子轴承ε=10/3典型例题分析某减速器的一轴，装轴承处轴的直径约36～43mm，轴承组合拟背靠背安装。已知两轴承的径向载荷分别为Fr1

=5000N，Fr2

=2600N，轴的轴向外载荷A=800N，各载荷方向如图a)所示；转速=1450r/min；工作时有轻微冲击；轴承工作温度100以下。试设计该轴承，要求轴承寿命不少于15年（一年以300天计算三班制工作）。解:1、试选轴承型号根据轴径要求试选30308圆锥滚子轴承2、计算轴承的轴向载荷查机械设计手册，30308轴承为圆锥滚子轴承，其基本额定动载荷Cr=90500N，Y=1.7，e=0.35。查教材表14-13，两轴承的内部轴向力分别为S1、S2的方向如图(b)所示，由于A+S2

=(800+764.7)N=1564.7N>S1，轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”故Fa1

=S1

=1470N，Fa2

=A+S2=1564.7N3、计算当量动载荷因查表14-11得X1=1，Y1=0；X2=0.4，Y2=1.7。由教材中公式P=XFr+YFa，得P1

>P2，所以只需校核轴承1的寿命。4、求轴承1的寿命有轻微冲击，查表取fT

=

0.1，fP

=1.1。轴承1的寿命为即，满足要求。

自测试题一、判断题（正确:Ｔ；错误:F）１.滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，有些滚动轴承可以缺少其中某一部分或某几部分，但滚动体是不可缺少的。２.轴承31205内圈与轴的配合可以标注为φ25k6。答案３.深沟球轴承6206内圈与轴的配合在装配图上可以标注为φ30H7/k6。４.滚动轴承工作时，承受的当量静载荷不得大于其基本额定静载荷。５.滚动轴承计算当量动载荷的轴向系数Y值越大，其承受轴向力的能力越大。６.滚动轴承的基本额定静载荷C0

值都应大于基本额定动载荷C值。答案二、选择题1.在各种基本类型的向心滚动轴承中___________不能承受轴向载荷。

A.调心球轴承B.

圆柱滚子轴承

C.调心滚子轴承D.

深沟球轴承2.某滚动轴承按寿命公式计算出寿命Lh=10500h，其可靠度___。A.为99%B.为90%C.<90%D.>99%E.不确定答案3.当滚动轴承的疲劳寿命可靠度提高时其额定静载荷

。A.增大B.

减小C.

不变D.

不一定4.滚动轴承寿命计算公式L=

(C/P)ε中各参数L、C、P的单位分别为______，________，_________。A.h

B.N

C.r

D.106r

E.s

F.MF.r/min5.滚动轴承寿命计算公式为L=

(C/P)，ε为寿命指数，对N206轴承，ε＝

。A.3B.3/10C.10/3D.1/3答案6.滚动轴承的额定静载荷是指使_________的载荷A.滚动体和滚道不致破坏时B.滚道表面永久变形为滚动体直径万分之一时C.滚道与受载最大的滚动体接触中心处引起规定接触应力时D.90%的轴承滚道与滚动体塑性变形之和等于滚动体直径万分之一时三、填空题１.滚动轴承的四个基本组成部分是______、______、________、______。2.中速旋转正常润滑的滚动轴承的主要失效形式是_____________。答案３.角接触球轴承7210C的基本额定动载荷Cr33.9kN,表示该轴承在33.9kN的载荷下寿命为

r时，可靠度为________。４.滚动轴承按可承受的载荷方向分类，主要承受径向载荷，同时可以承受轴向载荷的称为________轴承，只能承受轴向载荷的称为__