《滚动轴承》课件.ppt

第十章 滚动轴承§10-1 滚动轴承的类型和代号§10-2 滚动轴承的类型选择§10-3 滚动轴承的尺寸选择§10-4 滚动轴承的组合设计§§13-1 13-1 滚动轴承的构造和类型滚动轴承的构造和类型滑动轴承概述滑动轴承概述1 11. 1. 构造构造内圈内圈外圈外圈滚动体滚动体保持架保持架保持架：保持架：滚动体：滚动体：外圈：外圈：内圈：内圈：装在轴上装在轴上装在轴承座孔中装在轴承座孔中在两套圈之间滚动并传递载荷在两套圈之间滚动并传递载荷将滚动体均匀隔开将滚动体均匀隔开↓滚动体间的摩滚动体间的摩擦、磨损擦、磨损概述概述 滚动体滚动体分为分为：：球球------点接触点接触滚子：滚子： 圆柱形、圆锥形、滚针、鼓形圆柱形、圆锥形、滚针、鼓形等等-------线接触线接触滚动轴承是滚动轴承是标准件标准件，主要掌握，主要掌握合理选择合理选择合理使用合理使用球球圆柱滚子圆柱滚子圆锥滚子圆锥滚子鼓形滚子鼓形滚子滚针滚针2 2、材料、材料内外圈、滚动体：内外圈、滚动体：轴承铬钢轴承铬钢GCr15GCr15，硬度，硬度 60~65 HRC保持架：软材料，低碳钢板冲压后铆接或焊接保持架：软材料，低碳钢板冲压后铆接或焊接。

3 3、特点：与滑动轴承比较、特点：与滑动轴承比较优点优点优点优点：：1 1）起动力矩小，可在负载下起动；）起动力矩小，可在负载下起动；2 2）径向游隙较小，运动精度高）径向游隙较小，运动精度高；3 3）轴向宽度较小；）轴向宽度较小；4 4）可同时承受径向、轴向载荷）可同时承受径向、轴向载荷, ,轴承组轴承组 合较简单合较简单; ;5 5）便于密封、易于维护；）便于密封、易于维护；6 6）不需有色金属，标准件，成本低不需有色金属，标准件，成本低缺点：缺点：缺点：缺点：1）承受冲击载荷能力差）承受冲击载荷能力差；2 2）振动、噪音较大）振动、噪音较大；3 3）径向尺寸较大；）径向尺寸较大；4 4）有的场合无法使用；）有的场合无法使用；一、滚动轴承的几个基本特性一、滚动轴承的几个基本特性1 1、、 接触角接触角α α：：滚动体与外圈的接触法线和半径方向之间所夹锐角滚动体与外圈的接触法线和半径方向之间所夹锐角ααα 接触角反映了轴承承受载荷方向的特性接触角反映了轴承承受载荷方向的特性接触角是接触角是滚动轴承的一个主要参数，轴承的受力分析和承载能力滚动轴承的一个主要参数，轴承的受力分析和承载能力等都与接触角有关。

接触角越大，轴承承受轴向载荷的等都与接触角有关接触角越大，轴承承受轴向载荷的能力也越大能力也越大§§1010- -1 1 滚动轴承的结构类型和代号滚动轴承的结构类型和代号2 2、、 游隙游隙 ∆ ∆滚动体内圈、外圈滚道之间的最大间隙滚动体内圈、外圈滚道之间的最大间隙∆∆径向间隙径向间隙轴轴向向间间隙隙 游隙是影响轴承运转精度、使用寿命、噪声级别以游隙是影响轴承运转精度、使用寿命、噪声级别以及温升的重要数据，控制游隙是项重要的工作及温升的重要数据，控制游隙是项重要的工作3 3、、 偏斜角偏斜角( (量量) )θ θ一般指调心轴承内、外圈轴线相对倾斜时所夹的锐角一般指调心轴承内、外圈轴线相对倾斜时所夹的锐角θ 此类轴承通常具有偏此类轴承通常具有偏位角的自适应性能，位角的自适应性能，当轴承座孔与轴发生轴当轴承座孔与轴发生轴线偏离时，它可以自动线偏离时，它可以自动适应轴心的偏斜适应轴心的偏斜故这种轴承也称作故这种轴承也称作调心轴承调心轴承二二、滚动轴承的主要类型、滚动轴承的主要类型 滚动轴承通常按其承受载荷的方向滚动轴承通常按其承受载荷的方向(或接触角或接触角)和滚动体的和滚动体的形状分类。

形状分类 2、、按照滚动体形状，可分为球轴承和滚子轴承按照滚动体形状，可分为球轴承和滚子轴承 滚子又分为圆柱滚子滚子又分为圆柱滚子,圆锥滚子、球面滚子和滚圆锥滚子、球面滚子和滚 针等 1、、按照承受载荷的方向或公称接触角的不同，滚按照承受载荷的方向或公称接触角的不同，滚 动轴承动轴承 可可分为分为：：1)向心轴承、主要用于承受径向心轴承、主要用于承受径 向载荷，其公称接向载荷，其公称接 触角触角α从从0°到到45°；；2)推力轴推力轴 承，主要用于承受轴向载荷，其公称接触角承，主要用于承受轴向载荷，其公称接触角α从从 大于大于45°到到90°(前前表表)按载荷方向、按载荷方向、α α的不用分为：的不用分为：α↑——α↑——α↑——α↑——承受承受承受承受轴向载荷轴向载荷轴向载荷轴向载荷能力能力能力能力↑↑↑↑向心轴承向心轴承向心轴承向心轴承——α= 0°~ 45°α= 0°~ 45°，主要，主要径向载荷径向载荷径向载荷径向载荷向心角接触轴承向心角接触轴承向心角接触轴承向心角接触轴承：：，如3、7类；径向接触轴承径向接触轴承径向接触轴承径向接触轴承：：α=0°α=0°，如，如6 6、、N N类；类；推力轴承推力轴承推力轴承推力轴承——α= 45°~90°α= 45°~90°，主要，主要轴向载荷轴向载荷轴向载荷轴向载荷；轴向接触轴承轴向接触轴承轴向接触轴承轴向接触轴承：：推力角接触轴承推力角接触轴承推力角接触轴承推力角接触轴承：公称公称接触角接触角接触角接触角α α α α：套圈与滚动体接触处的法线和垂直于轴承轴心线间套圈与滚动体接触处的法线和垂直于轴承轴心线间夹角夹角。

向向向向心心心心推推推推力力力力轴轴轴轴承承承承3、、按结构形式不同，按结构形式不同，标准滚动轴承分为标准滚动轴承分为13类，最常用的有六类类，最常用的有六类:构造和类型4深沟球轴承深沟球轴承（6）圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承（N、NU）推力球轴承推力球轴承 （5）角接触球轴承角接触球轴承（7）圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承（3）调心球轴承调心球轴承（1）调心滚子轴承调心滚子轴承（2）滚针轴承滚针轴承 （NA)向心角接向心角接触轴承触轴承径向接径向接触轴承触轴承推力滚子轴承推力滚子轴承（8）轴向接轴向接触轴承触轴承类型代号成对使用，成对使用， 反向安装反向安装深沟球轴承深沟球轴承63 3、常用滚动轴承的类型及、常用滚动轴承的类型及主要主要特性特性角接触球轴承角接触球轴承7圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承3面对面面对面背靠背背靠背圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承N滚针轴承滚针轴承NA推力球轴承推力球轴承5调心球轴承调心球轴承1调心滚子轴承调心滚子轴承2双列深沟球轴承双列深沟球轴承4基本代号（字母或数字）基本代号（字母或数字）后置代号（字母或加数字）后置代号（字母或加数字）前置代号前置代号 （字母）（字母）12345类类型型代代号号内内径径代代号号内内部部结结构构改改变变密密封封与与防防尘尘及及外外形形改改变变保保持持架架及及其其材材料料改改变变公公差差等等级级代代号号游游隙隙组组别别代代号号其其它它代代号号可可拆拆分分部部件件轴轴承承或或分分部部件件代代号号 滚动轴承代号是表示结构、尺寸、公差等级和技术性能滚动轴承代号是表示结构、尺寸、公差等级和技术性能等特征的产品代号等特征的产品代号尺寸系尺寸系 列代号列代号宽宽度度系系列列代代号号直直径径系系列列代代号号三、滚动轴承的代号（三、滚动轴承的代号（GB/T272GB/T272——9393））（（1 1）类型代号）类型代号------左起第左起第1 1位位轴承类型轴承类型代代 号号调心球轴承调心球轴承1调心滚子轴承调心滚子轴承2圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承3双列深沟球轴承双列深沟球轴承4推力球轴承推力球轴承5深沟球轴承深沟球轴承6角接触球轴承角接触球轴承7推力圆柱滚子轴承推力圆柱滚子轴承8圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承N滚针轴承滚针轴承NA1 1、基本代号、基本代号 ————表示类型、结构和尺寸的代号表示类型、结构和尺寸的代号数字数字或或字母字母表示表示不同类型的轴承不同类型的轴承（（2 2）尺寸系列代号）尺寸系列代号宽度（高度）系列宽度（高度）系列--------左起第左起第2 2位位————内、外径相同而宽度（推力轴承称为高度）不同的特征表示。

内、外径相同而宽度（推力轴承称为高度）不同的特征表示向向心心轴轴承承常用代号：常用代号：0 0正常；正常；1 1宽；宽；2 2特宽特宽 * * 在代号中在代号中0 0可以可以 省略（省略（除除圆锥滚子圆锥滚子轴承轴承(3类类)和调心滚和调心滚子轴承子轴承(2类类)外外））推推力力轴轴承承 常用代号：常用代号： 1，，2向心轴承宽度增加向心轴承宽度增加推力轴承高度增加推力轴承高度增加直径系列直径系列------左起第左起第3 3位位————内径相同而外径不同的特征表示内径相同而外径不同的特征表示 常用代号：常用代号： 1（特轻）；（特轻）；2（轻）；（轻）；3（中）；（中）； 4（重）（重）直径增加直径增加（（3 3）内径代号）内径代号- -左起第左起第4 4，，5 5位位代号代号00000101020203030404~96 96 内径（内径（mmmm））1010121215151717代号代号××5 5滚动轴承的内径滚动轴承的内径d=10~480mmd=10~480mm的范围内，其代号有以下的规律的范围内，其代号有以下的规律：：2 2、前置代号、前置代号 ——表示可拆分轴承或其分部件的代号（不常见表示可拆分轴承或其分部件的代号（不常见））3 3、后置代号、后置代号 ——表示结构特点、公差等级、游隙组别、表示结构特点、公差等级、游隙组别、 材料及密封、技术要求等发生改变时材料及密封、技术要求等发生改变时 的补充代号。

的补充代号1 1）内部结构改变代号及含义）内部结构改变代号及含义接触角接触角αα加大加大 32215BE E圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承（（3000030000））接触角接触角α=40α=40o o 7210B B B接触角接触角α=25α=25o o 7210ACACAC接触角接触角α=15α=15o o 7210CC C角接触球轴承角接触球轴承（（7000070000））含含 义义 示例示例代号代号轴承类型轴承类型（（2 2）密封、防尘与外部形状改变代号及含义）密封、防尘与外部形状改变代号及含义代号代号含含 义义示例示例N轴承外圈上有止动槽轴承外圈上有止动槽6120NNR轴承外圈上有止动槽，并带有止动环轴承外圈上有止动槽，并带有止动环6120NR——Z轴承一面带防尘盖轴承一面带防尘盖6120 ——Z——FS轴承一面带毡圈密封轴承一面带毡圈密封6120—FS（（3 3）公差等级代号及含义）公差等级代号及含义低低高高公差等级符合标准规定的公差等级符合标准规定的2 2级级/P2公差等级符合标准规定的公差等级符合标准规定的4 4级级/P4公差等级符合标准规定的公差等级符合标准规定的5 5级级/P5公差等级符合标准规定的公差等级符合标准规定的6x6x级级/P6x公差等级符合标准规定的公差等级符合标准规定的6 6级级/P6公差等级符合标准规定的公差等级符合标准规定的0 0级级（普通级一般可省略不标）（普通级一般可省略不标）(/P0)含含 义义 代号代号（（4 4）游隙组别代号及含义）游隙组别代号及含义小小大大游隙符合标准规定的游隙符合标准规定的5 5组组/C5游隙符合标准规定的游隙符合标准规定的4 4组组/C4游隙符合标准规定的游隙符合标准规定的3 3组组/C3游隙符合标准规定的游隙符合标准规定的0 0组组（基本组一般可省略不标）（基本组一般可省略不标）(/C0)游隙符合标准规定的游隙符合标准规定的2 2组组/C2游隙符合标准规定的游隙符合标准规定的1 1组组/C1含含 义义代号代号当公差等级和游隙组别同时标注时，当公差等级和游隙组别同时标注时，“/”号可省略。

号可省略5 5）） 配置代号配置代号有时轴承需成对安装有时轴承需成对安装 面对面（面对面（/DF/DF）） 背对背背对背(/DB)(/DB) 串联串联(/DT)(/DT)例：例： 试说明以下轴承代号的意义试说明以下轴承代号的意义7 2 0 8 AC / P5 公差等级为公差等级为5级级内径为内径为d=40mm d=40mm 直径系列为直径系列为“轻轻”宽度系列为宽度系列为“正常正常”（（0 代号省略）代号省略）轴承类型为：角接触球轴承轴承类型为：角接触球轴承游隙组别为：基本组（游隙组别为：基本组（/C0代号省略）代号省略）接触角为接触角为α =25o7306AC/P4——7306AC/P4——角接触球轴承，角接触球轴承，α=20°α=20°，，d=30mmd=30mm，精度为，精度为4 4级级3 0 3 0 8轴承类型为：圆锥滚子轴承轴承类型为：圆锥滚子轴承直径系列为直径系列为““中中””内径为内径为d=40mm d=40mm 公差等级为：普通级（省略）公差等级为：普通级（省略）游隙组别为：基本组（省略）游隙组别为：基本组（省略）宽度系列为宽度系列为“正常正常”（（3字头不可省字头不可省略）略）6 3 1 0轴承类型为：深沟球轴承轴承类型为：深沟球轴承宽度系列为宽度系列为“正常正常”（（0 代号省略）代号省略）直径系列为直径系列为“中中”内径为内径为d=50mm d=50mm 公差等级为：普通级（省略）公差等级为：普通级（省略）游隙组别为：基本组（省略）游隙组别为：基本组（省略）6 2 1 2N 2 2 0 8尺寸系列代号为尺寸系列代号为2 2表示轴承内径表示轴承内径 8  5=40mm 深沟球轴承深沟球轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承表示轴承内径表示轴承内径 12  5=60mm 尺寸系列代号为尺寸系列代号为22223 3 3 1 5 E表示轴承内径表示轴承内径 15  5=75mm 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承尺寸系列代号为尺寸系列代号为3333加强型加强型§§10-10-2 2、滚动轴承的类型选择、滚动轴承的类型选择一、一、滚动轴承的主要类型滚动轴承的主要类型主要掌握主要掌握：5、50000型:推力球轴承推力球轴承单向：单向单向：单向A A双向：双向双向：双向A A1、60000型:深沟球轴承深沟球轴承深沟球轴承深沟球轴承2、70000型:角接触球轴承角接触球轴承角接触球轴承角接触球轴承70000AC：α=25°70000C70000C：：α=15α=15°70000B：α=40°4、N0000型:圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承: : : :内外圈间可自由移动内外圈间可自由移动3、30000型:圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承6、调心功能1000010000型：调心球型：调心球2000020000型：调心滚子型：调心滚子外圈滚道为外圈滚道为内球面内球面二、类型的选择二、类型的选择1、轴承的转速、轴承的转速 球轴承为点接触、滚子轴承为线接触。

球轴承为点接触、滚子轴承为线接触承载能力：球轴承＜滚子轴承承载能力：球轴承＜滚子轴承耐冲击：耐冲击： 球轴承＜滚子轴承球轴承＜滚子轴承n nlimlim：： 球轴承＞滚子轴承球轴承＞滚子轴承∴∴∴∴载荷大、有冲击载荷大、有冲击载荷大、有冲击载荷大、有冲击时选滚子轴承，转速高滚子轴承，转速高滚子轴承，转速高滚子轴承，转速高时选球轴承2、载荷性质、载荷性质同时同时A A、、R R：：角接触球轴承角接触球轴承角接触球轴承角接触球轴承或或圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承；；R R大、大、A A小：小：深沟球轴承深沟球轴承深沟球轴承深沟球轴承；A A大、大、 R R 小：推力角接触轴承；小：推力角接触轴承；3 3、轴刚度差、弯曲变形大、座孔不平行、不同轴、多支点轴：、轴刚度差、弯曲变形大、座孔不平行、不同轴、多支点轴：调心轴承调心轴承调心轴承调心轴承座孔不平形座孔不平形座孔不平形座孔不平形不同轴不同轴不同轴不同轴弯曲变形弯曲变形弯曲变形弯曲变形4、根据装拆要求选择类型、根据装拆要求选择类型•考虑装拆方便时，宜选用内外圈可分考虑装拆方便时，宜选用内外圈可分离的轴承如：离的轴承如： N0000N0000型、型、3000030000型。

型•外圈无挡边外圈无挡边•内圈无挡边内圈无挡边5、根据经济性选择类型、根据经济性选择类型•在满足使用要求下： 应尽量选用价廉的球轴承，应尽量选用价廉的球轴承， 不选用价高的滚子轴承；不选用价高的滚子轴承；•无特殊使用要求时： 应尽量选用普通级精度轴承；应尽量选用普通级精度轴承；举例：举例：1 1））直齿圆柱齿轮轴：直齿圆柱齿轮轴：2 2））斜齿轮、锥齿轮、蜗轮轴：斜齿轮、锥齿轮、蜗轮轴：3 3））悬臂圆锥齿轮轴：悬臂圆锥齿轮轴：4 4））蜗杆轴：蜗杆轴：分别承受分别承受A A、、R R5 5）滑轮轴：）滑轮轴：4 4类：双列深沟球轴承类：双列深沟球轴承（（∵∵轴较长）轴较长）一、向心轴承中作用力的分布一、向心轴承中作用力的分布 由于内部游隙，最多只有半圈滚动由于内部游隙，最多只有半圈滚动体受载，且受载大小不同体受载，且受载大小不同点接触轴承：点接触轴承：线接触轴承线接触轴承：δ δ0 0————FrFr作用线下滚动体变形量作用线下滚动体变形量由于：由于： δ δi i <δ0∴ ∴ F F2 2

的变化规律外圈上某一点外圈上某一点σ σH H的变化规律的变化规律σ σH Ht t均为均为脉动循环脉动循环脉动循环脉动循环2 2、应力变化规律、应力变化规律二、滚动轴承的失效二、滚动轴承的失效2 2、塑性变形：静载荷、冲击作用下、塑性变形：静载荷、冲击作用下变形凹坑变形凹坑1 1、、疲劳点蚀疲劳点蚀：回转轴承上，各元件受：回转轴承上，各元件受脉动脉动脉动脉动接触应力接触应力安装润安装润滑和维护良好滑和维护良好滑和维护良好滑和维护良好转速较高的轴承转速较高的轴承，主要失效形式为，主要失效形式为“点蚀点蚀”，需，需进行寿命计算进行寿命计算转速很低或摆动的轴承转速很低或摆动的轴承，主要，主要失效形式为失效形式为塑性变形塑性变形，需，需计算计算静强度静强度3 3、磨损：磨粒磨损、粘着磨损；、磨损：磨粒磨损、粘着磨损；4 4、其它：电腐蚀、锈蚀、元件破裂等；、其它：电腐蚀、锈蚀、元件破裂等；润滑不良、密封不严、多尘条件润滑不良、密封不严、多尘条件 高转速轴承高转速轴承，主要失效形式为，主要失效形式为粘着磨损粘着磨损，需，需校核极限转速校核极限转速三、滚动轴承计算准则三、滚动轴承计算准则1 1、一般条件下的回转滚动轴承：、一般条件下的回转滚动轴承：接触疲劳接触疲劳寿命计算寿命计算寿命计算寿命计算、静强度计算。

静强度计算重点、难点）（重点、难点）2 2、摆动、、摆动、n n很低轴承很低轴承( (）：静强度计算静强度计算3 3、高速轴承：寿命计算和、高速轴承：寿命计算和（=N=N0 0修正系数）修正系数）三个基本性能参数三个基本性能参数：C Cr r、、C Ca a — — 基本额定动载荷：疲劳寿命基本额定动载荷：疲劳寿命C C0r0r、、C C0a0a — — 基本额定静载荷：静强度基本额定静载荷：静强度N N0 0 — — 极限转速：控制磨损极限转速：控制磨损1.1.轴承寿命轴承寿命 —— 在一定的载荷下作用，滚动轴承的任一滚动体在一定的载荷下作用，滚动轴承的任一滚动体或套圈滚道上出现疲劳点蚀前，所经历的总转数或工作小时数或套圈滚道上出现疲劳点蚀前，所经历的总转数或工作小时数 同型号轴承：同型号轴承：离散性大离散性大离散性大离散性大、寿命相差数十倍一批轴承：服从一定、寿命相差数十倍一批轴承：服从一定的的概率分布概率分布规律计算时，若按最长寿命：不安全规律计算时，若按最长寿命：不安全，，最低寿命：过最低寿命：过于保守于保守∴ 采用采用基本额定寿命基本额定寿命基本额定寿命基本额定寿命。

2 2、基本额定寿命、基本额定寿命一批相同的轴承，在同样的运转条件下（即正确安装、洁净、充一批相同的轴承，在同样的运转条件下（即正确安装、洁净、充分润滑、按常规加载、工作温度和转速适中），疲劳点蚀率达到分润滑、按常规加载、工作温度和转速适中），疲劳点蚀率达到10%10%时的总转数或工作小时数，用时的总转数或工作小时数，用L(10L(106 6r)r)或或Lh(h)表示基本额定寿命基本额定寿命L科学和恰当地预期了某一批轴承具有科学和恰当地预期了某一批轴承具有90%可靠度时的寿命可靠度时的寿命四、滚动轴承的寿命计算四、滚动轴承的寿命计算3 3、基本额定动载荷、基本额定动载荷当基本额定寿命为当基本额定寿命为 L=1(10L=1(106 6r)r)时，轴承所能承受的最大载荷，用字母时，轴承所能承受的最大载荷，用字母 C C 表示P—L 疲劳曲线C•L / 106r•P / KN 基本额定动载荷基本额定动载荷C表达了轴承承载的能力值不同型号的表达了轴承承载的能力值不同型号的轴承轴承C值不同，值不同，C值越大其承载的能力越大值越大其承载的能力越大C值可查轴承表值可查轴承表C Cr r：：径向径向径向径向基本额定动载荷基本额定动载荷对向心轴承（对向心轴承（6 6、、N N）：）：C Cr r——纯径向载荷纯径向载荷对角接触轴承（对角接触轴承（3 3、、7 7）：）：C Cr r——载荷的径向分量载荷的径向分量C Ca a：：轴向轴向轴向轴向基本额定动载荷：基本额定动载荷：5 5类类 C Ca a——纯轴向载荷纯轴向载荷C C1 1））C C由试验得出，查手册；由试验得出，查手册；2 2））C↑— C↑— 轴承抗疲劳承载能力轴承抗疲劳承载能力↑↑；同类不同型号轴承，；同类不同型号轴承，C C不同。

不同3 3）设计时需满足：一定工况下的）设计时需满足：一定工况下的轴承所需的轴承所需的轴承所需的轴承所需的C C C C′′′′≤C≤C≤C≤C说明：说明：材质、工作温度、零件硬度变化：对材质、工作温度、零件硬度变化：对C C修正修正温度系数，温度系数，表表1010－－3 3硬度系数硬度系数•P—L 疲劳曲线疲劳曲线CL / 106r•P / KN•根据疲劳曲线方程：根据疲劳曲线方程：4 4、滚动轴承的寿命计算、滚动轴承的寿命计算变形后有以下等式关系：变形后有以下等式关系：式中：式中： P－当量动载荷；－当量动载荷；n－轴承的转速（－轴承的转速（r/min）；）；ε－寿命指数，－寿命指数， 球球轴轴承：承：ε ＝＝3；； 滚滚子子轴轴承：承：ε ＝＝10/3 •式中：式中： ————当量动载荷当量动载荷(N)(N)；； ————基本额定动载荷基本额定动载荷(N);(N); ——寿命指数；寿命指数； ——轴承转速轴承转速(r/min)(r/min)；； ————在预期寿命下轴承应承受的基在预期寿命下轴承应承受的基本额定动载荷本额定动载荷(N)(N)；； ——- -轴承的预期寿命轴承的预期寿命(h)(h)；；——-- -- 轴承的基本额定寿命轴承的基本额定寿命(h)(h)；； ——温度系数温度系数( (表表1010- -3 3) )；；实际计算中常用小时表示寿命：实际计算中常用小时表示寿命：（（10-5））（（10-4））并引入温度系数：并引入温度系数：※※注意注意：L Lh h与与n n有关，有关，L L与与n n无关无关。

用于校核寿命用于校核寿命用于设计选型用于设计选型寿命计算公式寿命计算公式10-410-4的使用方法：的使用方法：确定轴承的基本额定寿命确定轴承的基本额定寿命 L Lh h判断是否大于预期寿命判断是否大于预期寿命 L L‘‘h h已知载荷已知载荷 P P 已知转速已知转速 n n 已知工作温度已知工作温度 f fT T 已经选定轴承已经选定轴承 C C寿命计算公式寿命计算公式10-510-5的使用方法：的使用方法：确定所需轴承的基本额定动载荷确定所需轴承的基本额定动载荷 C C’’以便于选定一个轴承使其基本额定动以便于选定一个轴承使其基本额定动载荷载荷C C大于所需的基本额定动载荷大于所需的基本额定动载荷 C C’’已知载荷已知载荷 P P 已知转速已知转速 n n 已知工作温度已知工作温度 f fT T 已定轴承预期寿命已定轴承预期寿命 L L‘‘h h 向心类轴承向心类轴承:NA0000N0000加纯径向载荷加纯径向载荷 R R推力类轴承推力类轴承:50000加纯轴向载荷加纯轴向载荷 A A基本额定动载荷基本额定动载荷C C是实验条件下的载荷量是实验条件下的载荷量, ,其加载特点为：其加载特点为：五、五、 滚动轴承的当量动载荷滚动轴承的当量动载荷P P计算计算大部分轴承实际承受大部分轴承实际承受两种载荷两种载荷 R R和和 A A，实用中应将其，实用中应将其换成相当于实验时的单一载荷即：换成相当于实验时的单一载荷即：当量动载荷当量动载荷 P P•式中：式中：•R R ———— 轴承所受的径向载荷轴承所受的径向载荷(N)(N)•A A ———— 轴承所受的轴向载荷轴承所受的轴向载荷(N)(N)X X、、Y Y- -—— 径向系数和轴向系数（查表径向系数和轴向系数（查表及设计手册滚动轴承表）及设计手册滚动轴承表）•当量动载荷当量动载荷P P的一般计算公式为：的一般计算公式为：由表由表10-410-4知，知，X X、、Y Y受受e——e——轴向载荷轴向载荷““判断系数判断系数””影响影响由由确定确定1 1）当）当时，时，A A较小，忽略不计，取较小，忽略不计，取X=1X=1、、Y=0Y=0；；2 2）当）当时，需计入时，需计入A A影响，影响，X X＜＜1 1，，Y Y＞＞0 0，查手册，查手册考虑机器考虑机器冲击振动等冲击振动等冲击振动等冲击振动等，，P P的公式为：的公式为：f fp p————冲击载荷系数（表冲击载荷系数（表1010－－5 5））※※※※滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸选择的过程滚动轴承尺寸选择的过程确定轴承所承受的确定轴承所承受的R与与A计算当量动载荷计算当量动载荷FP=fP(XR+YA)明确轴承的工作转速明确轴承的工作转速n与预期寿命与预期寿命 计算轴承应满足的基本额定动载荷计算轴承应满足的基本额定动载荷由轴承样本（手册）查取合适的轴承由轴承样本（手册）查取合适的轴承向心类径向接触轴承与向心类轴向接触轴承的轴向载荷分析：向心类径向接触轴承与向心类轴向接触轴承的轴向载荷分析：FRFAFaFr1Fr 2径向接触轴承径向接触轴承 (α=o )轴向载荷：轴向载荷：Fa1 =FAFa2 = 0角接触轴承角接触轴承 ( (αα≠0≠0) )FRFAFa1Fr1Fr 2Fa2轴向载荷：轴向载荷：Fa1 =？？Fa2 = ？？六、向心推力轴承的轴向载荷（派生轴向力）六、向心推力轴承的轴向载荷（派生轴向力）向心推力轴承的内部轴向力向心推力轴承的内部轴向力角接触轴承位于下部承载角接触轴承位于下部承载的滚动体均可派生出内部的滚动体均可派生出内部轴向力轴向力 F FSiSi：：FSiFriFiαFRo∑∑F FSiSi= F= FS S各滚动体上所受轴向力的各滚动体上所受轴向力的总和即为轴承的内部轴向总和即为轴承的内部轴向力力 F FS S：：Fr/(2Y)1.14FreFr内部轴向力内部轴向力FS30000圆锥滚子圆锥滚子70000B （（α=40o））70000AC （（α=25o）） 70000C（（α=15o））轴承类型轴承类型0.68Fr每个轴承派生轴向力的方向：由外圈宽边指向窄边每个轴承派生轴向力的方向：由外圈宽边指向窄边每个轴承派生轴向力的作用点：滚动体与外圈滚道的公法线与轴线的交点每个轴承派生轴向力的作用点：滚动体与外圈滚道的公法线与轴线的交点以正装角接触球轴承为例建立轴向载荷以正装角接触球轴承为例建立轴向载荷 F Fa a 的计算公式：的计算公式：FA12FS1FS2当当 FS 1 + FA > FS 2 时：时：→→（轴有右窜趋势）（轴有右窜趋势）（止动反力）（止动反力）轴系平衡时轴系平衡时：轴向载荷轴向载荷 F Fa a 的计算规律：的计算规律：轴承轴承1（放松端）（放松端）轴承轴承2（压紧端）（压紧端）FA12FS1FS2当当 FS 1 + FA < FS 2 时：时：←←（轴有左窜趋势）（轴有左窜趋势）（止动反力）（止动反力）轴系平衡时轴系平衡时：轴向载荷轴向载荷 F Fa a 的计算规律：的计算规律：轴承轴承1（压紧端）（压紧端）轴承轴承2（放松端）（放松端）向心推力轴承轴向载荷向心推力轴承轴向载荷 F Fa a 的计算方法：的计算方法：总总 结结（（2 2））画出轴承的安装简图，并正确标出轴承的内部轴向力；画出轴承的安装简图，并正确标出轴承的内部轴向力；（（4 4）再按松紧端轴向载荷公式计算轴向载荷）再按松紧端轴向载荷公式计算轴向载荷F Fa a：：（（1 1））计算轴承的内部轴向力计算轴承的内部轴向力 FS 及轴向外载荷及轴向外载荷 FA；；(压紧端压紧端) Fa = 除自身内部轴向力以外，其余轴向力的代数和除自身内部轴向力以外，其余轴向力的代数和(放松端放松端) Fa = 自身内部轴向力自身内部轴向力（（3 3））判断轴系的窜动方向，确定轴承的放松端和压紧端；判断轴系的窜动方向，确定轴承的放松端和压紧端；FA12FS1FS2例例1 1：：试判断轴承的松紧端及轴向载荷。

试判断轴承的松紧端及轴向载荷1 1）） F FS1S1=2500N=2500N，，F FS2S2=1800N=1800N，， F FA A=500N=500NFA12FS1FS2松松紧紧（（2 2）） F FS1S1=1700N=1700N，，F FS2S2=2200N=2200N，， F FA A=600N=600NFS2FS1FA12紧紧松松N30002500500FFFN2500FF1SA2a1S1a= =+ += =+ += == == =角接触滚动轴承寿命计算小结：角接触滚动轴承寿命计算小结：1 1) )、求支反力（力平衡、力矩平衡）、求支反力（力平衡、力矩平衡）F Fr1r1、、F Fr2r2；；2 2) )、求、求派生轴向力派生轴向力F Fs1s1、、F Fs2s2( (对对3 3类：类：Y取时值时值)3 3) )、根据轴承、根据轴承安装方式安装方式及及合力的指向合力的指向判定判定““压紧压紧””、、““放松放松””端，端，求出求出F Fa1a1、、F Fa2a2；；4 4) )、根据、根据？：是？：是— X— X、、Y Y查表，否查表，否— X=1— X=1、、Y=0Y=0？：是？：是— X— X、、Y Y查表，否查表，否— X=1— X=1、、Y=0Y=0，取5 5) )、校核式：、校核式：深沟球轴承深沟球轴承深沟球轴承深沟球轴承：无Fs，∴FA由压紧端压紧端压紧端压紧端承受， 即：F F F Fa a a a压紧压紧压紧压紧=F=F=F=FA A A A， F F F Fa a a a放松放松放松放松=0=0=0=0球轴承：球轴承：ε=3ε=3滚子轴承：滚子轴承：ε=10/3ε=10/3FAFR设计选择式：设计选择式： 组合设计内容：组合设计内容： 正确合理考虑轴承正确合理考虑轴承安装、固定、调整、密封、润滑、轴系刚安装、固定、调整、密封、润滑、轴系刚度、精度度、精度问题。

问题 组合设计要求：组合设计要求： 固定可靠、运转灵活、保证精度、调整方便固定可靠、运转灵活、保证精度、调整方便 轴承不是单一的个体，它是用来支承轴的，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的组合计一定包含合理设计轴承的组合§§10-4 10-4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计一、滚动轴承的轴向定位一、滚动轴承的轴向定位轴端挡圈及轴肩轴端挡圈及轴肩圆螺母及轴肩圆螺母及轴肩弹性挡圈及套筒弹性挡圈及套筒端盖压脚及座孔凸肩端盖压脚及座孔凸肩弹性挡圈及压板弹性挡圈及压板1 1 、双支承单向固定（全固式）、双支承单向固定（全固式）适用于适用于温度变化不大的短轴，跨距适用于适用于温度变化不大的短轴，跨距≤≤400mm400mm））二、轴的支承结构型式二、轴的支承结构型式每个轴承承受每个轴承承受每个轴承承受每个轴承承受一个方向的轴向力一个方向的轴向力一个方向的轴向力一个方向的轴向力组合后，限制轴双向移动，承受双向轴组合后，限制轴双向移动，承受双向轴向力向力A安装时，轴承外圈与端盖。

安装时，轴承外圈与端盖间隙：间隙：0.25~0.4mm————允许轴少量热膨胀，用允许轴少量热膨胀，用垫片垫片垫片垫片或或调整螺钉调整螺钉调整螺钉调整螺钉调节A A大大: :3000030000 7000070000型A A小小: :6000060000型型轴承类型轴承类型3类和7类2 2、单支承双向固定（固游式）、单支承双向固定（固游式） 一端轴承的固定即限制轴的双向串动一端轴承的固定即限制轴的双向串动承受双向轴向力承受双向轴向力承受双向轴向力承受双向轴向力（（6；一对；一对3、、7类；类；向心推力组合）向心推力组合）；另一端轴承不固定，为游动支承；另一端轴承不固定，为游动支承防止卡死防止卡死防止卡死防止卡死 特点：轴的位特点：轴的位置准确，但结构较复杂，置准确，但结构较复杂， 适用于温度变化大的长轴适用于温度变化大的长轴, ,（跨距（跨距 > 400mm> 400mm））N N类类：滚子与外圈间游动：滚子与外圈间游动6 6类类：外圈与座间游动：外圈与座间游动内圈与轴固定内圈与轴固定6类6类N类6类N类一对7类一对3类6类向心推力组合3 3、双支承双向都不固定（全游式）、双支承双向都不固定（全游式）采用可分离轴承游动采用可分离轴承游动采用轴向间隙游动采用轴向间隙游动适用于啮合位置随机调整的人字齿轮轴。

适用于啮合位置随机调整的人字齿轮轴与其相啮合的齿轮轴系：两与其相啮合的齿轮轴系：两端单向固定端单向固定（保证两轴都得到轴向定位）（保证两轴都得到轴向定位）两端轴承的固定均不限制轴的轴向移动，均为游动支承两端轴承的固定均不限制轴的轴向移动，均为游动支承三、滚动轴承的配合和选择三、滚动轴承的配合和选择游隙游隙↑→↑→受载滚动体受载滚动体↓→↓→承载承载↓↓ ∴ ∴ 游隙合适，其大、小受游隙合适，其大、小受配合配合配合配合影响影响游隙游隙游隙游隙影响影响运转精度运转精度寿命寿命过盈配合过盈配合过盈配合过盈配合内圈膨胀内圈膨胀外圈收缩外圈收缩游隙游隙↓↓滚动轴承滚动轴承是标准件是标准件内圈与轴的配合内圈与轴的配合基孔制基孔制外圈与座孔的配合外圈与座孔的配合基轴制基轴制内圈与轴的内圈与轴的配合形式配合形式k5.m5. m6. n6. p6. r6.外圈与座孔外圈与座孔的配合形式的配合形式H7.G7.J7.原则：原则：1 1、尺寸大、载荷大、振动大、、尺寸大、载荷大、振动大、转速高，工作温度高：选紧一转速高，工作温度高：选紧一点的配合点的配合2 2、经常拆卸、游动套圈：采用、经常拆卸、游动套圈：采用较松的配合。

较松的配合3 3、与轴承相配合的轴与孔：较、与轴承相配合的轴与孔：较高的加工精度，形位公差高的加工精度，形位公差要求可查阅设计手册可查阅设计手册四、滚动轴承的预紧四、滚动轴承的预紧滚动体和外圈滚道间处于适当压紧称为预紧预紧滚动体和外圈滚道间处于适当压紧称为预紧预紧可以提高轴承系统的工作刚度和运转精度可以提高轴承系统的工作刚度和运转精度单个轴承单个轴承 的预紧的预紧磨窄套圈磨窄套圈内外套筒内外套筒单支点使用一对单支点使用一对 角接触轴承的预紧角接触轴承的预紧五、滚动轴承的拆装五、滚动轴承的拆装（（1）冷压法（适用于小型轴承））冷压法（适用于小型轴承）用专用压套在压力机上压入，或用手锤均匀击打装入用专用压套在压力机上压入，或用手锤均匀击打装入2）热压法（适用于大型轴承））热压法（适用于大型轴承）将轴承放入油池或加热炉中加热至将轴承放入油池或加热炉中加热至80-90oC左右然后套装在轴颈上左右然后套装在轴颈上安装原则：安装原则：禁止通过滚禁止通过滚动体施力！动体施力！1 1、轴承的安装、轴承的安装2 2、滚动轴承的安装方式及调整、滚动轴承的安装方式及调整1 1））、安装方式、安装方式正、反安装将影响轴系刚度正、反安装将影响轴系刚度。

正安装正安装正安装正安装：面对面面对面面对面面对面安装安装(“(“××××”),”),安装调整方便安装调整方便, ,用得较多用得较多反安装反安装反安装反安装：背对背背对背背对背背对背安装安装(“(“○○○○”)”)2 2））、轴承（轴系）调整、轴承（轴系）调整a 轴承间隙轴承间隙轴承间隙轴承间隙的调整b 轴系位置轴系位置轴系位置轴系位置的调整锥齿轮传动锥齿轮传动锥齿轮传动锥齿轮传动：要求两齿轮锥顶重合锥顶重合锥顶重合锥顶重合蜗杆传动蜗杆传动蜗杆传动蜗杆传动：要求蜗轮中间平面通过蜗杆轴线蜗轮中间平面通过蜗杆轴线蜗轮中间平面通过蜗杆轴线蜗轮中间平面通过蜗杆轴线3、轴承的拆卸、轴承的拆卸（（1）用轴承拆卸器拆卸（适用于小型轴承））用轴承拆卸器拆卸（适用于小型轴承）用专用轴承爪子扣在轴承内圈拆卸用专用轴承爪子扣在轴承内圈拆卸轴承拆卸器轴承拆卸器轴肩应低于轴肩应低于内圈厚度内圈厚度hd0衬套口直径应衬套口直径应小于外圈直径小于外圈直径便于拆卸轴承便于拆卸轴承的相关结构的相关结构（（2）用液压装置拆卸（适用于大型轴承））用液压装置拆卸（适用于大型轴承）在液压装置上用专用器械拆卸在液压装置上用专用器械拆卸。

轴肩高度低于内圈高度的轴肩高度低于内圈高度的轴肩高度低于内圈高度的轴肩高度低于内圈高度的3/43/43/43/4六、轴承系统的支承刚度和同心度六、轴承系统的支承刚度和同心度1. 1.提高轴承支承部位的刚度与同轴度，有助于避免轴承系提高轴承支承部位的刚度与同轴度，有助于避免轴承系统的变形，从而避免轴承中滚动体运转不良造成早期损坏统的变形，从而避免轴承中滚动体运转不良造成早期损坏措施如下：措施如下：设置加强肋板设置加强肋板有足够的有足够的座孔壁厚座孔壁厚设置加强肋板设置加强肋板2. 2.轴承孔一次镗出轴承孔一次镗出总结：总结：提高轴系刚度的措施提高轴系刚度的措施刚度刚度↑↑— — 旋转精度旋转精度↑↑、噪音、噪音↓↓、振动、振动↓↓1 1））、选用合理轴承类型、选用合理轴承类型滚子轴承刚度＞球轴承滚子轴承刚度＞球轴承∴ ∴ 选用双列轴承、滚子轴承、四点选用双列轴承、滚子轴承、四点接触轴承接触轴承2 2））、轴承预紧、轴承预紧向心角接触轴承向心角接触轴承预变形预变形预紧预紧轴承带负游隙运行轴承带负游隙运行可以可以↑↑轴承刚度、轴承刚度、 ↑ ↑旋转精度、旋转精度、 ↑ ↑轴承寿命轴承寿命, ,减小轴的振动。

减小轴的振动3 3））、机架上安装轴承处加筋或增加厚度机架上安装轴承处加筋或增加厚度4 4））、一根轴上，两个轴承尽量取同一型号；若型号、一根轴上，两个轴承尽量取同一型号；若型号不同，则在小不同，则在小外径轴承外加一套圈，保证相同孔径，以便一次镗出，保证同外径轴承外加一套圈，保证相同孔径，以便一次镗出，保证同心度5 5））、选择合理的轴承安装方式、选择合理的轴承安装方式悬伸端：反安装时，刚度悬伸端：反安装时，刚度↑↑两轴承间：正安装时，刚度两轴承间：正安装时，刚度↑↑七、滚动轴承的润滑七、滚动轴承的润滑润滑的主要目的是减磨、提效、吸振、冷却、防腐等润滑的主要目的是减磨、提效、吸振、冷却、防腐等1 1、润滑方式的确定、润滑方式的确定油杯压油油杯压油压盖内填油压盖内填油脂脂润润滑滑装填量装填量＜轴承空间的＜轴承空间的1/3~1/2,否则否则,摩擦发热摩擦发热↑油油润润滑滑油油 沟沟油油 浴浴飞飞 溅溅油油润润滑滑滴滴 油油喷喷 油油 油油 雾雾-151264推力球轴承推力球轴承-25-128调心滚子轴承调心滚子轴承-30231610圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承>6060402512圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承>6060402516角接触球轴承角接触球轴承>6060402516调心球轴承调心球轴承>6060402516深沟球轴承深沟球轴承油雾油雾喷油喷油滴油滴油油浴及飞溅油浴及飞溅油润滑油润滑脂润滑脂润滑轴承类型轴承类型确定滚动轴承润滑方式的确定滚动轴承润滑方式的dndn判断值判断值( (××10104 4mm.r/min)mm.r/min)注：注：d——轴颈直径轴颈直径(mm)；；n——轴承转速轴承转速(r/min)2 2、润滑介质的确定、润滑介质的确定取决于速度、载荷、温度等。

取决于速度、载荷、温度等载荷大、工作温度高时载荷大、工作温度高时——高粘度油，易形成油膜高粘度油，易形成油膜dn大或喷雾润滑大或喷雾润滑——低粘度油，搅油损失小、冷却低粘度油，搅油损失小、冷却 好八、滚动轴承的密封八、滚动轴承的密封密封的主要目的是防止外界灰尘和水分等进入轴承，并阻止轴承密封的主要目的是防止外界灰尘和水分等进入轴承，并阻止轴承内润滑介质流失内润滑介质流失1 1、接触式密封、接触式密封 线速度较低时用线速度较低时用毡圈式密封毡圈式密封适用于速度适用于速度V<4~5m/S，，工作温度工作温度t<90o的脂润滑的脂润滑密封圈密封密封圈密封适用于速度适用于速度V<7m/S，工作温，工作温度度t= 40o~100o的脂或油润滑的脂或油润滑静止件与运动件不能直接接触，静止件与运动件不能直接接触，静止件与运动件不能直接接触，静止件与运动件不能直接接触，轴轴轴轴与与与与端盖端盖端盖端盖间应有间隙间应有间隙间应有间隙间应有间隙2 2、非接触式密封、非接触式密封油沟式密封油沟式密封适用于速度V≤5~6m/S，工作温度t<90o、环境洁净、干燥的脂润滑。

迷宫式密封迷宫式密封适用于速度V<30m/S，工作温度t<90o、要求密封可靠、的脂润滑或油润滑。