第十章轴承教材

第十章轴承按摩擦性质分为滑动轴承和滚动轴承两大类轴承的功用：

支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；减少轴与支承之间的摩擦和磨损。§10—1

滚动轴承滚动轴承具有摩擦阻力小，功率消耗少，启动容易，而且已经标准化，选用、维护方便，因而应用广泛。保持架、外圈、内圈、滚动体、保持架

一、滚动轴承的组成滚动轴承的材料二、滚动轴承的主要类型和特点滚动轴承按承受载荷的方向（或接触角）和滚动体的形状分类。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接触角—α

按滚动体形状：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

常用滚动轴承的类型圆锥滚子轴承—3深沟球轴承—6

角接触球轴承—7

前置代号（字母）基本代号（数字、字母）后置代号(字母+数字)五四三二一∣轴承分部件代号

∣内径代号

∣宽度系列代号

∣直径系列代号

∣类型代号

∣其他代号

∣公差等级代号

∣特殊轴承材料代号

∣保持架及材料代号

∣密封与防尘代号

∣内部结构代号

∣游隙代号

三、滚动轴承的代号

尺寸系列代号1、基本代号

（1）轴承类型

123567N—深沟球轴承—圆锥滚子轴承—角接触球轴承—调心球轴承—圆柱滚子轴承—推力球轴承基本代号右起五位

（2）尺寸系列

基本代号右起三、四位

宽度系列——右起第四位

0系列可省略

有时1系列也可省略

见表10-5数字0~9—调心滚子轴承（推力轴承表示高度）直径系列——右起第三位

数字

0~9（3）轴承的内径——右起一二位数字

a)d=10,12,15,17mm时

代号00010203

b)d=20~495mm时d=代号×5(mm)

c)d<10mm，d>495mm时

另有规定

2、前置代号

——表示轴承的分部件，用字母表示

L、K、R、NU、WS、GS

3、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（2）轴承的公差等级精度高————————————→低代号/P2、/P4、/P5、/P6X、/P6、/P0

公差等级6级2456X60P0可省略

（3）轴承的游隙代号/C1、/C2、/C3、/C4、/C5

游隙小————————————→大6组1203450组不标出

例62203、7312AC/P62当公差等级代号和游隙代号同时表示时，可简化标注，用公差等级代号加上去掉游隙代号中的C来组合表示。如/P63表示公差等级为6级，游隙为3组。1）承载能力球轴承承载能力低，滚子轴承承载能力高，向心轴承承受径向载荷；推力轴承承受轴向载荷。

角接触向心轴承承受径向载荷为主；角接触推力轴承承受轴向载荷为主。也可选用向心轴承和推力轴承组合在一起，分别承受径向载荷和轴向载荷。

当以球为滚动体时，内外滚道为较深的沟槽，除主要承受径向载荷外，也能承受一定量的双向轴向载荷。四、滚动轴承类型的选择

选择轴承类型时，根据工作载荷、转速、支承刚性、安装精度等因素考虑。

3）角偏差滚子轴承允许的角偏差较小；2）极限转速球轴承极限转速较高；内径相同时外径越小，极限转速越高；保持架是实体的允许更高的极限转速；推力轴承的极限转速均较低，当工作转速高时，若轴向载荷不十分大，可以采用角接触球轴承承受纯轴向力；

若工作转速略超过样本中的极限转速，可选用公差等级较高的轴承或游隙较大的轴承，并加以润滑和冷却。若超过较多应选用特制的高速轴承。轴的刚性较差，轴承孔不同心时可考虑用调心轴承1、滚动轴承的载荷分布

1）受轴向载荷Fa

各滚动体平均分担

2）受径向载荷Fr

上半圈滚动体不受力下半圈滚动体受力

五、滚动轴承的失效形式及计算准则另外轴承应便于装拆和间隙调整，3、7两类轴承应成对使用，对称安装，球轴承的价格一般低于滚子轴承，优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承。2、轴承工作时应力的变化

滚动体、转动套圈——不稳定脉动循环变应力

固定套圈——稳定的脉动循环变应力

3、失效形式

（1）疲劳点蚀

变应力按脉动循环变化（2）塑性变形

转速很低或作间歇摆动

（3）磨损、胶合

润滑不良、密封不严、多尘条件

4、计算准则对于一般轴承——进行寿命计算（疲劳点蚀）对于低速或摆动轴承——进行静强度计算，并作寿命校核（塑性变形）对于高速轴承——进行寿命计算、校验极限转速（胶合）六、滚动轴承的寿命计算1、基本额定寿命L滚动轴承的任一个元件出现疲劳点蚀前，所转过的总转数，或在某一转速下工作的总小时数，称为轴承的寿命。一组相同的轴承能达到或超过规定寿命的百分率，称为轴承的可靠度，用R表示。规定：一组同一型号轴承在同一条件下运转，其可靠度为90％时，能达到或超过的寿命称为基本额定寿命，记作L（单位为百万转，即）或Lh

（单位为小时）

2、基本额定动载荷C

规定：轴承的基本额定寿命为一百万转时，轴承所能承受的最大载荷称为基本额定动载荷，用C表示。一般C值由试验得到对向心轴承，指的是纯径向载荷，称为径向基本额定动载荷，常用Cr表示；对推力轴承，指的是纯轴向载荷，称为轴向基本额定动载荷，常用Ca表示；对角接触球轴承或圆锥滚子轴承，指的是使套圈间产生纯径向位移的载荷的径向分量。3、当量动载荷

1)只承受径向载荷Fr的轴承（N、NA轴承）P=Fr3)同时受径向载荷Fr和轴向载荷Fa的轴承2)只承受轴向载荷Fa的轴承（5）P=FaP=X

Fr+YFa

X——径向载荷系数Y——轴向载荷系数轴承的基本额定动载荷是在一定条件下得到的，纯径向载荷或纯轴向载荷。但是，轴承工作时可能既有径向载荷又有轴向载荷，需转换成一个假定的径向载荷或轴向载荷，这个假定的载荷就称为当量动载荷，用P表示。4、寿命计算

ε为寿命指数

球轴承ε=3，滚子轴承ε=10/3或

h载荷与寿命的关系

代入一组数据求解P=C

L=1（106r）当轴承的预期寿命已给定，轴承应具有的基本额定动载荷N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∴引入温度系数

ft——表10-8当工作中的冲击和振动会使轴承寿命降低，为此又引进载荷系数fp——表10-9N5、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷Fa的计算

1）内部轴向力S

S=各滚动体所受轴向分力之和内部轴向力的大小内部轴向力方向

a)正装（面对面）

b)反装（背靠背）2）实际轴向载荷Fa的计算

（1）当

轴承2上的轴向力——本身的内部轴向力

∴轴承1的实际轴向力为当轴向载荷达到平衡时：a)正装（面对面）

轴有向左移动的趋势,轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”

轴承1上的内部轴向力由S1增大到Fa+S2,阻止轴左移（2）当

∴轴承2实际所受的轴向力为轴承1实际所受的轴向力——本身内部轴向力

a)正装（面对面）

轴有右移的趋势，轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”

轴承2上的内部轴向力由S2增大到S1－Fa,阻止轴右移结论：——实际轴向力Fa的计算方法1）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除本身内部轴向力外，轴上其他所有轴向力代数和。3）“放松”端轴承的轴向力等于本身的内部轴向力6、滚动轴承的静强度计算

1）基本额定静载荷C0（C0r或C0a）当轴承转速很低或作间歇摆动时，轴承的失效形式为塑性变形

2）按静载选择轴承的条件

X0，Y0查表10-12表10-13轴承上作用的径向载荷Fr和轴向载荷Fa，应折合成一个当量静载荷P0

七、滚动轴承的组合设计

1、轴承的定位（1）两端固定

适用于跨距≤350mm或工作温度≤70℃的场合（2）一端双向固定，一端游动

适用于跨距＞350mm或工作温度＞70℃的场合（3）两端游动支承低速齿轮轴必须两端固定

1）轴承组合位置的调整使轴上的零件（如齿轮、带轮等）具有准确的工作位置2、轴承组合的调整及预紧调整套杯与箱体间垫片厚度通过带螺纹的零件或端盖下的垫片来调节2）轴承间隙的调整（1）利用弹簧预紧3）轴承的预紧消除游隙，并在套圈和滚动体接触处产生弹性预变形，提高轴的旋转精度和刚度（2）用垫片和长短隔套预紧（3）夹紧一对磨窄了的外圈（或内圈）的角接触轴承（4）夹紧一对圆锥滚子轴承内圈与轴：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）轴端档圈

+紧固螺钉4）圆螺母

+止动垫圈3、滚动轴承的轴向固定

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5）螺纹环6）轴承套环4、滚动轴承的配合内圈与轴松————→紧js6，j6，k6，m6，n6松————→紧G7，H7，JS7，J7外圈与轴承座孔基孔制：基轴制：5）与空心轴配合的轴承应取较紧的密合。

滚动轴承配合的选择原则：1）转动圈比不动圈配合松一些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拆卸安装轴肩高度应低于轴承内圈高度5、轴承的装拆1）滚动轴承的润滑

润滑方式：（1）脂润滑（2）油润滑油浴或飞溅润滑、滴油润滑、喷油润滑、油雾润滑（3）固体润滑