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第八章第八章 滚动轴承设计滚动轴承设计主要内容主要内容1、滚动轴承的类型、特点、选择原则和方法2、滚动轴承承载能力的校核计算包括：轴承的主要失效形式、滚动轴承的疲劳寿命计算、滚动轴承的静强度计算3、滚动轴承部件的组合设计包括：轴承的装拆、配合、轴承的轴向固定、轴承部件组合的调整、轴承的润滑与密封重点难点重点难点1、滚动轴承类型选择2、滚动轴承疲劳寿命的计算3、角接触球轴承与圆锥滚子轴承轴向载荷的计算4、滚动轴承部件的组合设计一、概述一、概述1.滚动轴承部件设计的主要内容滚动轴承部件设计的主要内容已知条件已知条件设计内容设计内容工作条件工作条件载荷大小及性质载荷大小及性质转速转速工作温度工作温度选择轴承的类型选择轴承的类型轴承的组合设计轴承的组合设计轴承的固定和调整轴承的固定和调整轴承的配合轴承的配合轴承的润滑和密封轴承的润滑和密封轴承尺寸的验算轴承尺寸的验算2.滚动轴承的基本结构滚动轴承的基本结构内圈内圈 与轴配合与轴配合外圈外圈 与机座配合与机座配合滚动体滚动体 在滚道中产生滚动摩擦在滚道中产生滚动摩擦球球滚子滚子圆柱滚子圆柱滚子滚针滚针鼓形滚子鼓形滚子圆锥滚子圆锥滚子非对称鼓形滚子非对称鼓形滚子螺旋滚子螺旋滚子保持架保持架 保持滚动体位置保持滚动体位置除滚动体外，其它元件可有可无除滚动体外，其它元件可有可无3.滚动轴承的主要类型滚动轴承的主要类型向心轴承向心轴承径向接触轴承径向接触轴承向心角接触轴承向心角接触轴承推力轴承推力轴承推力角接触轴承推力角接触轴承轴向接触轴承轴向接触轴承轴向承载能力轴向承载能力分类分类主要承受主要承受球轴承亦能承受较小球轴承亦能承受较小同时承受同时承受和和主要承受主要承受也承受较小也承受较小只能承受只能承受：滚动体同外圈滚道接触点：滚动体同外圈滚道接触点的法线与垂直于轴承轴心线的的法线与垂直于轴承轴心线的平面之间的夹角平面之间的夹角按公称接触角按公称接触角球轴承球轴承滚子轴承滚子轴承按滚动体分类按滚动体分类最常用的几种滚动轴承的性能和特点最常用的几种滚动轴承的性能和特点圆锥滚子轴承 能承受较大的径向载荷和单向的轴向载荷，极限转速较低。

能承受较大的径向载荷和单向的轴向载荷，极限转速较低内外圈内外圈可分离，故轴承游隙可在安装时调整，通常成对使用，对称安装可分离，故轴承游隙可在安装时调整，通常成对使用，对称安装适用于转速不太高、轴的刚性较好的场合适用于转速不太高、轴的刚性较好的场合深沟球轴承 主要承受径向载荷，也可同时承受少量双向轴向载荷，工作时内外主要承受径向载荷，也可同时承受少量双向轴向载荷，工作时内外圈轴线允许偏斜圈轴线允许偏斜816摩擦阻力小，极限转速高，结构简单，价摩擦阻力小，极限转速高，结构简单，价格便宜，应用最广泛但承受冲击载荷能力较差适用于高速场合，格便宜，应用最广泛但承受冲击载荷能力较差适用于高速场合，在高速时，可能来代替推力球轴承在高速时，可能来代替推力球轴承单向推力球轴承 单向推力球轴承只能承受单向轴向载荷，两个套圈的内孔不一样大，单向推力球轴承只能承受单向轴向载荷，两个套圈的内孔不一样大，内径较小的是紧圈，与轴配合，内孔较大的是松圈，与机座固定在内径较小的是紧圈，与轴配合，内孔较大的是松圈，与机座固定在一起极限转速较低，适用于轴向力大而转速较低的场合极限转速较低，适用于轴向力大而转速较低的场合双向推力球轴承 双向推力球轴承可承受双向轴向载荷，中间套圈为紧圈，与轴配合，双向推力球轴承可承受双向轴向载荷，中间套圈为紧圈，与轴配合，另两套圈为松圈。

高速时，由于离心力大，球与保持架因摩擦而发另两套圈为松圈高速时，由于离心力大，球与保持架因摩擦而发热严重，寿命较低常用于轴向载荷大、转速不高处热严重，寿命较低常用于轴向载荷大、转速不高处圆柱滚子轴承 只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷承受载荷能力比同尺寸的只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷承受载荷能力比同尺寸的球轴承大，尤其是承受冲击载荷能力强，极限转速较高球轴承大，尤其是承受冲击载荷能力强，极限转速较高调心球轴承 用于承受径向载荷，也能承受少量的双向轴向载荷外圈滚道为球用于承受径向载荷，也能承受少量的双向轴向载荷外圈滚道为球面，具有调心性能，内外圈轴线相对偏斜允许面，具有调心性能，内外圈轴线相对偏斜允许0.52，适用于多，适用于多支点轴、弯曲刚度小的轴以及难于精确对中的支承支点轴、弯曲刚度小的轴以及难于精确对中的支承这类轴承采用数量较多的滚针作滚动体，一般没有保持架径向结这类轴承采用数量较多的滚针作滚动体，一般没有保持架径向结构紧凑，且径向承载能力很强，价格低廉缺点是不能承受轴向载构紧凑，且径向承载能力很强，价格低廉缺点是不能承受轴向载荷，滚针间有摩擦，旋转精度及极限转速低，工作时不允许内、外荷，滚针间有摩擦，旋转精度及极限转速低，工作时不允许内、外圈轴线有偏斜。

常用于转速较低而径向尺寸受限制的场合圈轴线有偏斜常用于转速较低而径向尺寸受限制的场合滚针轴承 可以承受很大的轴向载荷和一定的径向载荷滚子为鼓形，外圈滚可以承受很大的轴向载荷和一定的径向载荷滚子为鼓形，外圈滚道为球面，能自动调心，允许轴线偏斜道为球面，能自动调心，允许轴线偏斜23，转速可比推力球轴，转速可比推力球轴承高，常用于水轮机轴和起重机转盘等承高，常用于水轮机轴和起重机转盘等推力调心滚子轴承 能同时承受径向载荷与单向的轴向载荷，公称接触角能同时承受径向载荷与单向的轴向载荷，公称接触角有有15、25、40三种越大，轴向承载能力也越大通常成对使用，对称安装越大，轴向承载能力也越大通常成对使用，对称安装极限转速较高适用于转速较高、极限转速较高适用于转速较高、同时承受径向和轴向载荷的场合同时承受径向和轴向载荷的场合角接触球轴承 4.滚动轴承的代号滚动轴承的代号前置代号前置代号基本代号基本代号后置代号后置代号GB/T27293用数字和字母等表示用数字和字母等表示基本代号基本代号1 1）内径代号内径代号 内径小于内径小于10 mm和大于和大于495 mm的轴承内径代号的轴承内径代号GB/T27293规定规定2 2）类型代号类型代号 代号为零的双列角接触轴承可省略不标代号为零的双列角接触轴承可省略不标 3 3）尺寸系列代号）尺寸系列代号 直径系列直径系列：7、8、9、0、1、2、3、4、5种种宽度系列：宽度系列：向心轴承宽度系列代号：向心轴承宽度系列代号：8、0、1、2、3、4、5、6；推力轴承高度系列代号：推力轴承高度系列代号：7、9、1、2 当宽度系列为零系列时，除调心轴承和圆锥滚子轴承外，其余的均可不标出，个别类型轴承当宽度系列为零系列时，除调心轴承和圆锥滚子轴承外，其余的均可不标出，个别类型轴承规定宽度系列代号规定宽度系列代号“1”和和“2”可以省略不标可以省略不标。

后置代号后置代号 用字母和数字等表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等用字母和数字等表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等1 1）内部结构代号内部结构代号 表示同一类型轴承的不同内部结构，用字表示同一类型轴承的不同内部结构，用字母紧跟着基本代号表示母紧跟着基本代号表示注意：注意：无特殊要求省略不标无特殊要求省略不标标注：标注：2 2）轴承的公差等级）轴承的公差等级 2级、级、4级、级、5级、级、6级、级、6x级和级和0级，共级，共6个级别，公差等级依次由高级到低级个级别，公差等级依次由高级到低级注意：注意：6x级仅适用于圆锥滚子轴承；级仅适用于圆锥滚子轴承；0级为普通级，在轴级为普通级，在轴承代号中不标出承代号中不标出3 3）轴承径向游隙系列）轴承径向游隙系列 1组、组、2组、组、0组、组、3组、组、4组、和组、和5组，共组，共6个组别，径向游隙依次由小到大个组别，径向游隙依次由小到大标注：标注：/C1，/C2，/C3，/C4，/C5 注意：注意：0组游隙是常用的游隙组别，在轴承代号中不标出组游隙是常用的游隙组别，在轴承代号中不标出与公差等级连标时与公差等级连标时“/C”不标4 4）配置代号）配置代号 面对面安装面对面安装背对背安装背对背安装串联安装串联安装标注：标注：问题：问题：请说出代号请说出代号62212，6212，7314AC/P62的的意义？意义？前置代号前置代号 前置代号用字母表示轴承的分部件。

如用前置代号用字母表示轴承的分部件如用L L表示可分离轴承的表示可分离轴承的可分离套圈等可分离套圈等二、滚动轴承的选择二、滚动轴承的选择1.类型选择类型选择(1)载荷的大小、方向和性质载荷的大小、方向和性质载荷大小载荷大小 小：小：球轴承球轴承 (点接触点接触)大：大：滚子轴承滚子轴承 (线接触线接触)载荷方向载荷方向：深沟球轴承：深沟球轴承 (6类类)圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承：推力球轴承：推力球轴承 (5类类)推力滚子轴承推力滚子轴承和和(6类类)(5类类)+(6类类)角接触球轴承角接触球轴承 (7类类)圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 (3类类)、载荷性质载荷性质 平稳：平稳：球轴承球轴承 冲击：冲击：滚子轴承滚子轴承(2)转速和旋转精度转速和旋转精度球轴承球轴承 极限转速极限转速 和和 旋转精度旋转精度 比滚子轴承的高比滚子轴承的高推力轴承推力轴承 极限转速极限转速 低低(离心力使滚动体与保持架摩擦严重离心力使滚动体与保持架摩擦严重)整体保持架整体保持架 极限转速极限转速 比分离的高比分离的高球轴承球轴承 滚子轴承滚子轴承高速、轻载高速、轻载低速、重载低速、重载(3)调心性能调心性能(4)其它其它支承刚度差、轴承座孔不同心、多支点支承刚度差、轴承座孔不同心、多支点内外圈相对偏转一定角度仍可正常运转内外圈相对偏转一定角度仍可正常运转装拆方便装拆方便价格价格球轴承比滚子轴承低球轴承比滚子轴承低精度低的价格低精度低的价格低 (一般公差等级选一般公差等级选 0 级级)内外圈分离的轴承内外圈分离的轴承 (圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承)2.尺寸选择尺寸选择轴承内径轴承内径 与轴颈直径相等与轴颈直径相等 直径系列直径系列 载荷很小载荷很小 超轻或特轻系列超轻或特轻系列载荷很大载荷很大重系列重系列一般情况一般情况轻或中系列轻或中系列校核计算校核计算选择轴承选择轴承宽度系列宽度系列一般选正常系列一般选正常系列代号代号 0 1 2 36 宽度宽度 窄窄 正常正常 宽宽 特宽特宽代号代号 0、1 2 3 4 直径直径 特轻特轻 轻轻 中中 重重1 1）转速较高，载荷平稳且不大转速较高，载荷平稳且不大 选用深沟球轴承（选用深沟球轴承（60000型）；型）；2 2）载荷较大且有冲击时载荷较大且有冲击时 选用滚子轴承（选用滚子轴承（30000型或型或N0000型）；型）；3 3）径向载荷和轴向载荷都比较大时径向载荷和轴向载荷都比较大时 若转速不高，选用圆锥滚子轴承（若转速不高，选用圆锥滚子轴承（30000型）；型）；若转速较高时，选用角接触轴承（若转速较高时，选用角接触轴承（70000C，70000AC或或70000B型）；型）；4 4）轴向载荷比径向载荷大得多时轴向载荷比径向载荷大得多时 可将两种类型轴承组合使用，如将单向推力轴承（可将两种类型轴承组合使用，如将单向推力轴承（51000型）或双向推力轴承（型）或双向推力轴承（52000型）与型）与60000型或型或N0000型组合；型组合；6 6）工作前后有较大温差时）工作前后有较大温差时 轴向力不大时轴向力不大时 常用圆柱滚子（常用圆柱滚子（N或或NA型），也可用外圈型），也可用外圈不做轴向固定、且外圈与孔配合较松的其他轴承；不做轴向固定、且外圈与孔配合较松的其他轴承；5 5）径向力较大或支撑跨度较长或轴的刚度较差，或两个径向力较大或支撑跨度较长或轴的刚度较差，或两个轴孔很难同轴时轴孔很难同轴时 采用自动调心轴承（采用自动调心轴承（1000、2000型等）；型等）；7 7）特轻系列轴承适于高速下工作；重系列用于低速、）特。