第十三章滚动轴承.ppt
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第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承§§13-1 13-1 概述概述§§13-2 13-2 滚动轴承的主要类型及其代号滚动轴承的主要类型及其代号§§13-3 13-3 滚动轴承类型的选择滚动轴承类型的选择§§13-4 13-4 滚动轴承的工作情况分析滚动轴承的工作情况分析§§13-5 13-5 滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择§§13-6 13-6 轴承装置的设计轴承装置的设计§§13-7 13-7 其他其他 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院§13-1 概述概述 Ø 轴承的功用是支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精 度，减少转轴与支承之间的摩擦和磨损Ø 滚动轴承的特点特点：摩擦阻力小、功率损耗小、启动容易Ø 基本结构保持架内圈滚动体外圈 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承常用滚动体常用滚动体球球圆柱滚子圆柱滚子圆锥滚子圆锥滚子球面滚子球面滚子滚针滚针中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承轴承材料轴承材料高碳鉻轴承钢GCr15、渗碳轴承钢（G20Cr2Ni4A）§13-2 滚动轴承的主要类型及其代号滚动轴承的主要类型及其代号（一）滚动轴承的主要类型、性能与特点分类：承受的外载荷不同 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承类型调心球轴承10000中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承调心滚子轴承20000中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承圆锥滚子轴承30000中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承推力球轴承51000中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承深沟球轴承60000中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承角接触球轴承70000中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承推力圆柱滚子轴承8000中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承圆柱滚子轴承N中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承深沟球轴承 角接触球轴承 圆锥滚子轴承 圆柱滚子轴承 推力球轴承国际类型13个，熟记5个类型中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承（二）滚动轴承代号中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承基本代号1）轴承内径指轴承内圈的直径）轴承内径指轴承内圈的直径 d=20-480mm，内径为5的倍数；例外：内径为10mm、12mm、15mm、17mm的轴承，内径代号依次为00、01、02、032 2）轴承的直径系列）轴承的直径系列（结构、内径相同的轴承在外径和宽度方面的变化系列）右起第3位数字表示 代号有：7、8、9、0、1、2、3、4、53）轴承的宽度系列）轴承的宽度系列（即结构、内径和直径系列都相同的轴承，在宽度方面的变化系列。
右起第4位数字表示 4）轴承类型代号）轴承类型代号 右起第5位数字表示 中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承角度代号：接触角15°25°40°代号分别为C、AC、B后置代号中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承举例：63086308-----内径为40mm的深沟球轴承，尺寸系列 03，0级公差，0组游隙7211C7211C------内径为55mm的角接触球轴承，尺寸 系列02，接触角150，0级公差，0组游隙中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承§13-3 滚动轴承类型的选择在机械设计中，滚动轴承选择的一般过程如下图所示 中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承（一）轴承的载荷选择轴承的主要依据：载荷的大小、方向和性质滚子轴承：大载荷球轴承：中、小载荷大小方向纯轴向载荷：推力轴承（推力球轴承、推力滚子轴承）纯径向载荷：深沟球轴承、圆柱滚子轴承和滚针轴承轴向和径向载荷：角接触球轴承和圆锥滚子轴承中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承（二）轴承的转速1）高速时应优先选用球轴承2）高速时宜选用相同内径而外径较小的轴承 外径较大的轴承，宜用于低速重载的场合3）实体保持架比冲压保持架允许高一些的转速4）推力轴承的极限转速较低5）若工作转速略超过极限转速，可以选用较高公差等级的轴承。
中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承（三）轴承的调心性能 当轴的中心线与轴承的座的中心线不重合而有角度误差时或轴受力而弯曲或倾斜时，会造成轴承的内外圈轴线发生偏斜采用：调心轴承或带座外球面球轴承注意：滚子轴承对轴承的偏斜最为敏感（四）轴承的安装与拆卸另外还要考虑轴承的配置使用要求和游动要求等轴承拉拔器轴承拉拔器中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承 §13-4 滚动轴承的工作情况（一）轴承工作时的轴承元件上的载荷分布向心轴承中径向载荷的分布中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承（二）轴承工作时轴承元件上的载荷及应力的变化对于每一滚动体的受力类型为脉动循环变应力（三）轴向载荷对载荷分布的影响当只有最下面一个滚动体受载时当只有最下面一个滚动体受载时：FrFdiF’NiαFa当受载的滚动体数目增多时：当受载的滚动体数目增多时：这类轴承在安装时要成对使用这类轴承在安装时要成对使用中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承§13-5 滚动轴承尺寸的选择（一）滚动轴承的失效形式及其额定寿命 后果： 轴承发生点蚀破坏后，在运转时通常会出现较强的振动、噪声和发热现象。
滚动轴承的正常失效形式是内外圈滚道或滚动体上的点蚀破坏，由于大量重复地承受变化应力所致除了点蚀之外还有：轴承烧伤、磨损、挤碎内外圈和保持架等除了点蚀之外还有：轴承烧伤、磨损、挤碎内外圈和保持架等中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承内圈点蚀内圈深度点蚀中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承外圈胶合内圈断裂中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承滚动轴承的疲劳点蚀是作为滚动轴承寿命计算的依据 寿命： 单个轴承，其中一个套圈或滚动体首次出现疲劳扩展之前，一套圈相对于另一套圈的转数注意：由于制造精度、材料的均质程度的差异，即使是同样材料、同样尺寸以及同一批生产出来的轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命也会极不相同滚动轴承寿命分布曲线滚动轴承寿命分布曲线 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承基本额定寿命基本额定寿命 一组在相同条件下运转的近于相同的轴承，将其一组在相同条件下运转的近于相同的轴承，将其可靠可靠度为度为90%90%时的寿命作为时的寿命作为标准寿命标准寿命，即按一组轴承中，即按一组轴承中10%10%的轴的轴承发生点蚀破坏，而承发生点蚀破坏，而90%90%的轴承不发生点蚀破坏前的的轴承不发生点蚀破坏前的转数转数（以（以10106 6转为单位）或转为单位）或工作小时数工作小时数作为轴承的寿命。
作为轴承的寿命二）滚动轴承的基本额定动载荷 所谓轴承的基本额定动载荷，就是使轴承的基本额定寿命恰好为106r时，轴承所能承受的载荷，用字母C代表 对于向心轴承，指的是纯径向载荷，称为径向额定基本动载荷Cr 对推力轴承，指的是纯轴向载荷，称为轴向基本额定动载荷Ca中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承（三）滚动轴承的寿命的计算公式解决问题：1）当轴承所受的载荷P≠C时，轴承的寿命为多少？2）当轴承所受载荷为P，要求轴承具有预期计算寿命Lh’，需选用具有多大的基本额定动载荷的轴承？基本额定寿命计算式为 L L1010为以转数计的滚动轴承基本额定寿命为以转数计的滚动轴承基本额定寿命L Lh h 为以小时计的滚动轴承基本额定寿命为以小时计的滚动轴承基本额定寿命C C 为滚动轴承的基本额定动载荷（单位：为滚动轴承的基本额定动载荷（单位：N N））P P 为滚动轴承的当量额定动载荷（单位：为滚动轴承的当量额定动载荷（单位：N N））n n 为滚动轴承的工作转速（单位：为滚动轴承的工作转速（单位：r/min)r/min)εε为计算指数，对于球轴承，为计算指数，对于球轴承，εε＝＝3 3；对于；对于 滚子轴承，滚子轴承，εε＝＝10/310/3。
中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承（四）滚动轴承的当量动载荷 滚动轴承若同时承受径向和轴向联合载荷，为了计算轴承寿命时在相同条件下比较，需将实际工作载荷转化为当量动载荷PP=fP(XFr+YFa) P=(XFr+YFa) 对于只承受纯径向载荷对于只承受纯径向载荷Fr的轴承：的轴承： P=Fr对于只承受纯轴向载荷对于只承受纯轴向载荷Fa的轴承：的轴承：P=Fa 理论值理论值实际计算时考虑支撑中的附加力，乘上一个载荷系数实际计算时考虑支撑中的附加力，乘上一个载荷系数fpX、Y见表13-5 f p见表13-6中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承（五）角接触球轴承和圆锥滚子轴承的径向载荷Fr与1 轴向载荷Fa的计算径向力的大小，根据力的径向平衡条件求的径向力的大小，根据力的径向平衡条件求的把派生轴向力的方向与外加轴向载荷Fae的方向一致的轴承标为2，另一端标为轴承1中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院反装反装正装正装 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承当时轴承1被压紧，轴承2被放松，但轴必须处于平衡位置,（轴承座必然要通过轴承元件施加一个附加的轴向力来阻止轴的窜动）轴承1所受的总轴向力：轴承2只受其本身派生的轴向力：中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承当时被放松的轴承1只受本身派生的轴向力被压紧的轴承2所受的总轴向力为总结：总结：先通过派生轴向力及外加轴向载荷的计算与分析，判定被“放松”或被“压紧”的轴承；然后确定被“放松”轴承的轴向力仅为其本身派生的轴向力，被“压紧”轴承的轴向力力则为除去本身派生的轴向力的代数和。
中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承 如图所示，某轴用一对如图所示，某轴用一对3030730307圆锥滚子轴承支撑，轴圆锥滚子轴承支撑，轴承上所受的径向载荷承上所受的径向载荷F Fr1r1=2500N=2500N，，F Fr2r2=5000N,=5000N,作用在轴上的作用在轴上的外部轴向载荷外部轴向载荷F Fa1a1=400N=400N，，F Fa2a2=2400N=2400N轴在常温下工作，载轴在常温下工作，载荷平稳荷平稳f fp p=1=1试计算轴承当量动载荷大小，并判断那个轴试计算轴承当量动载荷大小，并判断那个轴承寿命短些？承寿命短些？ （注：30307轴承的Y=1.6，e=0.37,Fd=Fr/(2Y)；当Fa/Fr>e时，X=0.4，Y=1.6；当Fa/fr 二）轴承的配置1.双支点各单向固定中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承2.一支点双向固定，另一端支点游动中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承3.两端游动支撑中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承（三）滚动轴承的轴向固定中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承（七）滚动轴承的润滑润滑的作用： 降低摩擦阻力、散热、减小接触应力、吸收振动、防 止锈蚀等作用润滑方式：油润滑和脂润滑选用润滑方式用dn值（d滚动轴承内径，mm；n为轴承转速，r/min）详见表详见表13-10中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承密封的作用： 防止灰尘、水、酸气和其他杂物进入轴承，并阻止润滑剂流失（八）滚动轴承的密封装置1.接触式密封毛毡密封唇形密封圈骨架密封密封环中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承2.非接触式密封隙缝密封甩油密封曲路密封中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院 第十三章第十三章 滚动轴承滚动轴承中国地质大学长城学院中国地质大学长城学院本章小结本章小结1.滚动轴承的结构及主要类型滚动轴承的结构及主要类型2.滚动轴承的型号滚动轴承的型号3.滚动轴承的受力分析滚动轴承的受力分析4.滚动轴承的动载荷和寿命计算滚动轴承的动载荷和寿命计算5.滚动轴承的组合结构设计滚动轴承的组合结构设计6.滚动轴承的润滑和密封滚动轴承的润滑和密封 。
