轴承分类及使用讲通用课件.ppt

第第17章章 轴承轴承§§17-1 滑动轴承的类型、结构及润滑滑动轴承的类型、结构及润滑§§17-2 滚动轴承的类型、结构及代号滚动轴承的类型、结构及代号§§17-3 滚动轴承的选择计算滚动轴承的选择计算§§17-5 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计§§17-4 滚动轴承的润滑和密封滚动轴承的润滑和密封1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；2）减少转轴与支承之间的摩擦和磨损）减少转轴与支承之间的摩擦和磨损分类：分类：滚动轴承滚动轴承轴承的功用：轴承的功用：滑动轴承滑动轴承应用实例：应用实例：汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用滑动轴承滑动轴承优点多，应用广优点多，应用广用于高速、高精度、重载、结用于高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合构上要求剖分等场合一、一、 向心滑动轴承向心滑动轴承组成：组成：轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等。

§§17-1 滑动轴承的类型、结构及润滑动轴承的类型、结构及润滑滑整体式向心滑动轴承整体式向心滑动轴承剖分式向心滑动轴承剖分式向心滑动轴承榫口榫口螺纹孔螺纹孔轴承座轴承座轴承轴承轴承座轴承座轴承盖轴承盖联接螺栓联接螺栓剖分轴瓦剖分轴瓦薄壁轴瓦薄壁轴瓦轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分布在整个轴径上布在整个轴径上进油孔进油孔油沟油沟F厚壁轴瓦厚壁轴瓦整体轴套整体轴套卷制轴套卷制轴套轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直载荷倾斜时结构如图大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利于形成动压油膜，又起冷却作用于形成动压油膜，又起冷却作用45˚ 油沟形式油沟形式 宽径比宽径比B/d----轴瓦宽度与轴径直径之比轴瓦宽度与轴径直径之比重要参数液体润滑摩擦的滑动轴承液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.5~1非液体润滑摩擦的滑动轴承非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.8~1.5 Bd作用：作用：用来承受轴向载荷用来承受轴向载荷 二、二、 推力滑动轴承推力滑动轴承 结构特点：结构特点： 在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。

在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面在止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快其数量在止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快其数量一般为一般为6~12倾角固定，顶部预留平台倾角固定，顶部预留平台， 类型类型固定式固定式可倾式可倾式用来承受停车后的载荷倾角随载荷、转速自行倾角随载荷、转速自行 调整，性能好调整，性能好 FF巴氏合金巴氏合金绕此边线自绕此边线自行倾斜行倾斜F润滑剂和润滑装置润滑剂和润滑装置一、一、 润滑剂润滑剂作用：作用：降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等分类分类液体液体润滑剂润滑剂----润滑油润滑油半固体半固体润滑剂润滑剂----润滑脂润滑脂固体固体润滑剂润滑剂1. 润滑油润滑油在用的大部分润滑油为矿物油（石油）粘度粘度----重要参数重要参数 在轴承中，润滑油最重要的物理参数是粘度，它是选择润滑油的主要依据粘度表征液体流动的内摩擦特性A、B两板之间充满了液体，B板静止，A板水平移动速度为v由于液体与金属表面的吸附作用，A板表面的液体速度为v，而B板表面的液体速度为0两板之间的速度呈线性分布液体层与层之间摩擦切应力：液体层与层之间摩擦切应力：τ=ηdudy----- 牛顿液体流动定律牛顿液体流动定律 η----液体的液体的动力粘度，动力粘度，简称简称粘度粘度量纲：量纲：力力·时间时间/ /长度长度2单位：单位：N · s /m/m2 (Pa ·s s)或泊：或泊：1P=1 dyn · s /cm/cm2 运动粘度：运动粘度： ν =ηρ 单位：单位： m m2 / / s 或斯或斯St：：cmcm2 / /s 或厘斯或厘斯cSt：：1St=100 cSt1St=100 cSt实验结果：实验结果： oxyydydu分析位置y处薄层的受力 AB我国石油产品是用运动粘度标定的 表表17-1 常用常用润滑油的主要性质常用常用润滑油的主要性质名名 称称全损耗全损耗系统用油系统用油GB443-89汽轮机油汽轮机油GB11120-89代代 号号40 ℃℃的粘度的粘度mm2/sL- -AN7 6.12~7.48 - -10 110凝点凝点≤≤ C闪点闪点(开式开式)≥≥ C用于高速底负荷机械、用于高速底负荷机械、精密机床、纺织纱锭的精密机床、纺织纱锭的润滑和冷却。

润滑和冷却普通机床的液压油普通机床的液压油用于一般滑动轴承、用于一般滑动轴承、齿轮、蜗轮的润滑齿轮、蜗轮的润滑用于重型机床导轨、用于重型机床导轨、矿山机械的润滑矿山机械的润滑用于汽轮机、发电机等用于汽轮机、发电机等高速高负荷轴承和各种高速高负荷轴承和各种小型液体润滑轴承小型液体润滑轴承L-AN100 90~110 0 210L- -AN10 9.0~11.0 - -10 125L- -AN15 13.5~16.5 - -10 165L- -AN32 28.8~32.2 - -10 170L- -AN46 41.4~50.6 - -10 180L- -AN68 61.2~74.8 - -10 190L-TSA32 28.8~35.2- -7 180L-TSA46 41.4~50.6主要用途主要用途0.080.080.070.070.060.060.050.050.040.040.030.030.020.020.010.013030 4040 50506060 7070 8080 9090℃℃η2.2. 润滑脂润滑脂润滑油的特性：润滑油的特性：1）温度）温度 t ↑ 2）压力）压力p ↑选用原则：选用原则：1) 载荷大、温度高的轴承，载荷大、温度高的轴承，宜选用粘度大的油；宜选用粘度大的油；2) 载荷小、转速高的轴承，载荷小、转速高的轴承，宜选用粘度小的油；宜选用粘度小的油；----润滑油与各种稠化剂润滑油与各种稠化剂（钙、钠、铝、锂等金属（钙、钠、铝、锂等金属皂）混合稠化而成。

皂）混合稠化而成优点：优点：密封简单、不需要经密封简单、不需要经常添加、不易流失；对速度常添加、不易流失；对速度和温度不敏感，适用范围广和温度不敏感，适用范围广→ η ↓但但p <10 Mpa时可忽略时可忽略变化很小→ η ↑ 粘粘--温温图图 L-TSA32L-TSA32L-TSA32L-TSA323.3. 固体润滑剂固体润滑剂缺点：缺点：摩擦损耗较大、机械效率低，不适宜高速场合摩擦损耗较大、机械效率低，不适宜高速场合目前使用最多的是钙基脂，有耐水性，常用于目前使用最多的是钙基脂，有耐水性，常用于60 ℃℃以以下的各种机械设备的轴承下的各种机械设备的轴承聚氟乙烯树脂聚氟乙烯树脂用于润滑油不能胜任工作的场合：用于润滑油不能胜任工作的场合：高温、低速重载高温、低速重载石墨石墨二流化钼（二流化钼（MoS2））---性能稳定、性能稳定、t >350 ℃℃才开始氧化，才开始氧化， 可在水中工作可在水中工作摩擦系数低，使用温度范围广摩擦系数低，使用温度范围广 (- -60~300 ℃℃)，但遇水性能下降但遇水性能下降摩擦系数低，只有石墨的一半摩擦系数低，只有石墨的一半使用方式：使用方式：1.1.调和在润滑油中；调和在润滑油中；2.2.涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜；涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜；3.3.混入金属或塑料粉末中烧结成型。

混入金属或塑料粉末中烧结成型其应用日渐广泛二、润滑装置二、润滑装置1. 油杯油杯 针阀针阀式油式油杯杯旋盖式油杯旋盖式油杯 脂用压注式油杯压注式油杯弹簧弹簧盖油盖油杯杯2. 油环油环 滚动轴承的滚动轴承的§§17-2 滚动轴承的结构、类型和代号滚动轴承的结构、类型和代号各零件的作用：各零件的作用：外圈：外圈：支撑零件或轴系；支撑零件或轴系；保持架保持架: 将滚动体分开将滚动体分开内圈：内圈：支撑轴；支撑轴；滚动体：滚动体：滑动滑动滚动；滚动；硬度和接触疲劳强度硬度和接触疲劳强度↑ 、耐磨性和冲击韧性、耐磨性和冲击韧性↑ 用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达：用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达：61~65HRC工作表面需经磨削或抛光工作表面需经磨削或抛光保持架：低碳钢，保持架：低碳钢，冲压制成高速轴承：有色金属或塑料高速轴承：有色金属或塑料滚动轴承的组成：滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架外圈、内圈、滚动体、保持架内外圈上有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体将沿着滚道滚动装在机座或零件轴孔内；滚动副的材料要求：滚动副的材料要求：优点：优点：摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、 和易于互换等。

和易于互换等缺点：缺点：抗冲击能力差、高速时出现噪音抗冲击能力差、高速时出现噪音滚动轴承按其承受载荷的方向（接触角）和滚动体的形状分类接触角：接触角：滚动体与外圈接触处的法线与垂直于轴承轴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公称接触角心线的平面之间的夹角称为公称接触角接触角接触角 ↑ → 轴向承载能力轴向承载能力 ↑αα= = 0˚ 表表17-2 各类轴承的公称接触角各类轴承的公称接触角 轴承类型轴承类型公称接触角公称接触角向心轴承向心轴承主要承受径向载荷推力轴承推力轴承主要承受轴向载荷径向接触径向接触角接触角接触轴向接触轴向接触角接触角接触0˚ <α<45<α<45˚αααα= 9= 90˚ α它是滚动轴承的一个重要参数，轴承的受力分析和承载能力等都与接触角有关45˚ <α<90<α<90˚αα滚动轴承滚动轴承 标准化标准化; 并由专业厂大批量生产设计人员的主要任务是设计人员的主要任务是: 熟悉标准，正确选用熟悉标准，正确选用轴承轴承类型类型按载荷按载荷方向分方向分按滚动体按滚动体形状分形状分向心轴承向心轴承推力轴承推力轴承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球轴承球轴承滚子轴承滚子轴承分类：分类：表表17-3 滚动轴承的主要类型和特性滚动轴承的主要类型和特性轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图 承载方向承载方向极限转速极限转速 允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用调心球轴承调心球轴承10000中中2˚ ~3˚ 主要承受径向载荷，主要承受径向载荷，同时也能承受少量同时也能承受少量轴向载荷。

因为外轴向载荷因为外滚道表面是以轴承滚道表面是以轴承中点为中心的球面，中点为中心的球面，故能调心故能调心调心滚调心滚子轴承子轴承20000C低低0.5˚ ~2˚ 比10000小能承受很大的径向载荷能承受很大的径向载荷和少量轴向载荷承载和少量轴向载荷承载能力大，具有调性能能力大，具有调性能圆锥滚圆锥滚子轴承子轴承30000中中2’ 能同时承受较大的径向、能同时承受较大的径向、轴向联合载荷因线性轴向联合载荷因线性接触，承载能力大，内接触，承载能力大，内外圈可分离，装拆方便，外圈可分离，装拆方便，称对使用称对使用推力球轴承推力球轴承50000低低不允许不允许 只能承受轴向载荷，且作用线只能承受轴向载荷，且作用线必需与轴线重合分为单、双必需与轴线重合分为单、双向两种高速时，因滚动体离向两种高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处载荷大、转速不高之处a)单向单向表表17-3 滚动轴承的主要类型和特性（续）滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图 承载方向承载方向极限转速极限转速 允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用推力球轴承推力球轴承50000低低不允许不允许 只能承受轴向载荷，且作用线只能承受轴向载荷，且作用线必需与轴线重合。

分为单、双必需与轴线重合分为单、双向两种高速时，因滚动体离向两种高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处载荷大、转速不高之处b)双向双向深沟球轴承深沟球轴承60000高高8’~16’ 能同时承受较大的径向、能同时承受较大的径向、轴向联合载荷因线性轴向联合载荷因线性接触，承载能力大，内接触，承载能力大，内外圈可分离，装拆方便，外圈可分离，装拆方便，称对使用称对使用角接触角接触球轴承球轴承70000C(αα=15=15˚ )70000AC(αα=25=25˚ )70000B(αα=40=40˚ )较高较高2’~10’ 能同时承受较大的径向、能同时承受较大的径向、轴向联合载荷轴向联合载荷 αα大，大，承载能力越大，有三种承载能力越大，有三种规格称对使用称对使用表表17-3 滚动轴承的主要类型和特性（续）滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图 承载方向承载方向极限转速极限转速 允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用表表17-3 滚动轴承的主要类型和特性（续）滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图 承载方向承载方向极限转速极限转速 允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用推力圆柱推力圆柱滚子轴承滚子轴承80000低低不允许不允许 能承受很大的单向能承受很大的单向轴向载荷。

轴向载荷圆柱滚圆柱滚子轴承子轴承N0000较高较高2’~4’ 能承受较大的径向因能承受较大的径向因线性接触，内外圈只允线性接触，内外圈只允许有小的相对偏转除许有小的相对偏转除U结构外，还有内圈无挡结构外，还有内圈无挡边边(NU)、外圈单挡边、外圈单挡边(NF)、内圈单挡边、内圈单挡边(NJ)等等型式型式滚针轴承滚针轴承a) NA0000b) RNA0000低低只能承受径向载荷承只能承受径向载荷承载能力大，径向尺寸特载能力大，径向尺寸特小一般无保持架，因小一般无保持架，因而滚针间有摩擦，极限而滚针间有摩擦，极限转速低不允许不允许 a)b)1. 承载能力承载能力承受径向载荷为主；承受径向载荷为主；几点说明：几点说明：由于结构不同，各类轴承的使用性能也不相同，现说明如下滚子轴承滚子轴承≈(1.5~3)球轴承球轴承 在同样的外形尺寸下2. 极限转速极限转速当当d ≤≤20 mm时，两者承载能力接近，宜采用球轴承时，两者承载能力接近，宜采用球轴承因滚子轴承贵角接触球轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷0˚ <α<45<α<45˚ → 45˚ <α<90<α<90˚ → 承受轴向载荷为主；承受轴向载荷为主；αα= = 0˚ → αα= 9= 90˚ → 滚动体为滚子，则只能承受径向载荷；滚动体为滚子，则只能承受径向载荷；若滚动体为球，可承受一定的轴向载荷。

若滚动体为球，可承受一定的轴向载荷只能承受轴向载荷只能承受轴向载荷转速过高转速过高 →温度温度↑ → 润滑失效润滑失效 → 滚动体回火滚动体回火或胶合破坏或胶合破坏极限转速极限转速----滚动轴承在一定载荷与润滑条件下，允滚动轴承在一定载荷与润滑条件下，允许的最高转速许的最高转速大载荷大载荷 采用滚子轴承采用滚子轴承3. 角偏差角偏差影响轴承正常运转影响轴承正常运转角偏差角偏差 ↑ → 可采用调心轴承可采用调心轴承滚针轴承对轴线倾斜最敏感，应滚针轴承对轴线倾斜最敏感，应紧可能避免在轴线有倾斜的情况紧可能避免在轴线有倾斜的情况下使用轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内外圈中心轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内外圈中心线发生相对倾斜其倾斜角称为线发生相对倾斜其倾斜角称为角偏差调心轴承调心轴承θ滚动轴承的类型很多，而各类轴承又有不同的结构、尺寸、公差等级、技术要求等，为便于组织生产和选用，规定了滚动轴承的代号，滚动轴承的代号滚动轴承的代号宽宽(高高)度度系列代号系列代号直径系列直径系列代号代号前置代号前置代号 基本代号基本代号共5位 后置代号后置代号表表17-4 滚动轴承代号的排列顺序滚动轴承代号的排列顺序（（ ））类类型型代代号号尺寸系列代号尺寸系列代号注：注： 代表字母；代表字母； 代表数字代表数字 或加或加2. 基本代号：基本代号：表示轴承的基本类型、结构和尺寸。

表示轴承的基本类型、结构和尺寸 类型代号类型代号 ----左起第一位，为左起第一位，为0（（双列角接触球轴承双列角接触球轴承）） 则省略是轴承代号的基础，有三项成套轴承分成套轴承分部件代号部件代号1. 前置代号前置代号----成套轴承分部件代号成套轴承分部件代号0调心滚子轴承调心滚子轴承20000C圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承30000推力球轴承推力球轴承50000a)单向单向b)双向双向深沟球轴承深沟球轴承60000角接触球轴承角接触球轴承70000推力圆柱推力圆柱滚子轴承滚子轴承80000圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承N0000滚针轴承滚针轴承a) NA0000b) RNA0000调心球轴承调心球轴承10000内径相同，而直径系列代号不同的四种轴承的比较000300400200尺寸系列代号尺寸系列代号----左起第二、三位左起第二、三位宽宽(高高)度度系列代号系列代号直径系列直径系列代号代号前置代号前置代号 基本代号基本代号 后置代号后置代号表表17-4 滚动轴承代号的排列顺序滚动轴承代号的排列顺序（（ ））类类型型代代号号尺寸系列代号尺寸系列代号注：注： 代表字母；代表字母； 代表数字代表数字 或加或加成套轴承分成套轴承分部件代号部件代号表表17-5 向心轴承和推力轴承的常用尺寸系列代号向心轴承和推力轴承的常用尺寸系列代号直径系列代号直径系列代号推力轴承推力轴承向心轴承向心轴承01(0) 0(0) 1101120211011234特轻特轻轻轻中中重重(0) 2(0) 3(0) 41213222324121314222324(0)1212窄窄正常正常宽宽正常正常尺寸系列代号尺寸系列代号宽度系列代号宽度系列代号高度系列代号高度系列代号内径代号内径代号 ---- 基本代号左起第四、五位。

基本代号左起第四、五位表表16-5 轴承的内径代号轴承的内径代号 内径代号内径代号轴承内径尺寸轴承内径尺寸 mm001001020304~99数字数字 5121517宽宽(高高)度度系列代号系列代号直径系列直径系列代号代号前置代号前置代号 基本代号基本代号 后置代号后置代号表表17-6 滚动轴承代号的排列顺序滚动轴承代号的排列顺序（（ ））类类型型代代号号尺寸系列代号尺寸系列代号注：注： 代表字母；代表字母； 代表数字代表数字 或加或加成套轴承分成套轴承分部件代号部件代号3. 后置代号后置代号 ---- 用字母（或加数字）表示用字母（或加数字）表示 内部内部结构结构表表17-6 轴承后置代号排列顺序轴承后置代号排列顺序后置代号组后置代号组含含 义义1密封与防尘密封与防尘套圈变形套圈变形238保持架保持架及材料及材料游隙游隙轴承轴承材料材料公差公差等级等级配置配置其它其它7456宽宽(高高)度度系列代号系列代号直径系列直径系列代号代号前置代号前置代号 基本代号基本代号 后置代号后置代号表表17-4 滚动轴承代号的排列顺序滚动轴承代号的排列顺序（（ ））类类型型代代号号尺寸系列代号尺寸系列代号注：注： 代表字母；代表字母； 代表数字代表数字 或加或加成套轴承分成套轴承分部件代号部件代号注：注：公差等级中公差等级中0级最低，向右依次增高，级最低，向右依次增高，2级最高。

级最高 表表17-7 轴承内部结构常用代号轴承内部结构常用代号 轴承类型轴承类型 代代 号号 含含 义义 示示 例例 B αα=4=40˚ 7210B 角接触球轴承角接触球轴承 C αα=15=15˚ 7210C AC αα=25=25˚ 7210AC圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 B 接触角接触角αα加大加大 32310BE 加强型加强型 N207E表表17-8 公差等级代号公差等级代号 代代 号号 省略省略 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2公差等级符合标准的公差等级符合标准的 0级级 6级级 6x级级 5级级 4级级 2级级示示 例例 6203 6203/P6 30201/P6x 6203/P5 6203/P4 6203/P2实例：实例：说明滚动轴承说明滚动轴承 62203 和和 7312AC/P6 的含义的含义6 2 2 037 (0) 3 12 AC / P6轴承内径轴承内径 d=17 mm直径系列代号，直径系列代号，2(轻轻)系列系列 宽度系列代号，宽度系列代号，2(宽宽)系列系列 深沟球轴承深沟球轴承 公称接触角公称接触角 αα= =25˚ 轴承内径轴承内径 d=12×5=60 mm直径系列代号，直径系列代号，3(中中)系列系列 宽度系列代号，宽度系列代号，0(窄窄)系列，代号为系列，代号为0，不标出，不标出 角接触球轴承角接触球轴承 公差等级公差等级6级级 §§17-3 滚动轴承的选择计算滚动轴承的选择计算一、滚动体的受力分析一、滚动体的受力分析二、失效形式二、失效形式受纯径向载荷受纯径向载荷Fr时，上半圈滚动体不时，上半圈滚动体不受力；受力；下半圈各滚动体受力大小方向均不同。

下半圈各滚动体受力大小方向均不同可以导出：可以导出： z为滚动体的总数疲劳破坏疲劳破坏永久变形永久变形工作过程中，滚动体相对内外圈不断转动，因此滚动体和滚道接触表面受脉动循环变应力，产生疲劳点蚀当轴承转速很低或间歇摆动时，不会产生疲劳损坏但很大的静载荷或冲击载荷作用下，会使滚道和滚动体产生永久变形，从而使轴承在运转过程中产生剧烈振动和噪音而失效早期磨损早期磨损胶合胶合内外圈和保持架破裂内外圈和保持架破裂维护保养不当而造成维护保养不当而造成所有水平分力相互抵销，铅垂分力与外载荷平衡受纯轴向载荷时，各滚动体受力相同；受纯轴向载荷时，各滚动体受力相同；Fr径向载荷的分布径向载荷的分布Fmaxδδ2051015501000R(%) 轴承的寿命曲线轴承的寿命曲线L/(1××10-6 r)对一组同一型号的轴承，由于材料、热处理和工艺等很多随机因素的影响，即使在相同条件下运转，寿命也不一样，有的甚至相差几十倍因此，对一个具体的轴承，很难预知其确切的寿命实验表明：寿命与可靠性有关如图三、轴承寿命三、轴承寿命定义：定义：轴承在一定转速下，其轴承在一定转速下，其中任何零件出现疲劳扩展迹象中任何零件出现疲劳扩展迹象之前的工作小时数称为：之前的工作小时数称为：可靠度：可靠度：一组相同轴承能达到一组相同轴承能达到或超过规定寿命的百分比或超过规定寿命的百分比. .基本额定寿命：基本额定寿命：一组同一型号轴一组同一型号轴承，在同一运转条件下，其可靠承，在同一运转条件下，其可靠度度R为为9090%时，能达到或超过的寿时，能达到或超过的寿命命L(LL(Lh h) )在到达额定寿命时，有在到达额定寿命时，有9090%的轴承的轴承没坏，只损坏了没坏，只损坏了1010%。

对于单个轴承而言，其损坏的可能性只有90%单位为百万转106 r，或小时. 换句话说基本额定动载荷：基本额定动载荷：当一套轴承运转达到一百万转时，轴当一套轴承运转达到一百万转时，轴 承所能承受的载荷承所能承受的载荷C向心轴承记为：向心轴承记为：Cr，可查表推力轴承记为：推力轴承记为：Ca寿命为1百万转时. 可靠度为90%，寿命为5百万转时. 可靠度只有50%，轴承寿命轴承寿命大量试验得如下关系：大量试验得如下关系：寿命指数：寿命指数：------球轴承球轴承------滚子轴承滚子轴承用小时表示：用小时表示：P------当量动载荷当量动载荷 当当 t>100t>100℃℃ 时，时， → → C C ↓↓ 引进温度系数引进温度系数 ft 进行修正进行修正3 310/310/3εε=一恒定径向(或轴向)载荷，在该载荷作用下，滚动轴承具有与实际载荷作用下的寿命表表17-9 温度系数温度系数 轴承工作轴承工作 温度温度℃ 温度系数温度系数 ft 10025020015012530010.950.900.700.800.60表表17-10 载荷系数载荷系数 载荷性质载荷性质 无冲击或轻微冲击无冲击或轻微冲击 中等冲击中等冲击 强烈冲击强烈冲击fP1.0~1.21.2~1.81.8~3.0修正结果：修正结果：工作中冲击振动工作中冲击振动 → → C C ↓↓引进载荷系数引进载荷系数 fP 进行修正。

进行修正 表表17-11 轴承预期寿命轴承预期寿命Lh的参考值的参考值 使使 用用 场场 合合 不经常使用的仪器和设备不经常使用的仪器和设备 500 Lh /h 短时间或间断使用，中断时不致引起严重后果短时间或间断使用，中断时不致引起严重后果 4000~8000 间断使用，中断时会引起严重后果间断使用，中断时会引起严重后果 8000~12000 每天每天8h工作的机械工作的机械 12000~20000 每天每天24h连续工作的机械连续工作的机械 40000~60000 四、当量动载荷的计算四、当量动载荷的计算滚动轴承的基本动载荷是在一定的实验条件下确定的对于向心轴承是指轴承承受纯径向载荷；对于推力轴承是指承受中心轴向载荷。

实际情况可能既受径向载荷又有轴向载荷，则必须将实际载荷换算成与实验条件相同的载荷后，才能和基本额定动载荷进行比较换算后的载荷是一种假定载荷，称为当量载荷含义：含义：当量动载荷是一种考虑径向载荷与轴向载荷当量动载荷是一种考虑径向载荷与轴向载荷双重双重影响影响，经换算后的，经换算后的假想载荷假想载荷其效果与某一个基本额定其效果与某一个基本额定动载荷相当动载荷相当计算公式：计算公式：P=X Fr+Y FaX----径向动载荷系数；径向动载荷系数； Y----轴向动载荷系数轴向动载荷系数 向心轴承：向心轴承：P=Fr推力轴承：推力轴承：P=Fa查表16—12 P260 表表17-12 向心轴承当量载荷系数向心轴承当量载荷系数X、、Y的值的值轴承类型轴承类型 深沟球轴承深沟球轴承0.172 0.19 2.312.3Fa C0r eFa / Fr >eFa / Fr ≤≤ eXYXY0.345 0.22 1.990.689 0.26 1.711.03 0.28 1.551.38 0.30 0.56 1.45 1 0…… …… ……0.178 0.38 1.470.357 0.40 1.400.714 0.23 1.301.07 0.46 1.23αα= = 15˚ 1.43 0.47 0.44 1.19 1 0…… …… ……角角接接触触球球轴轴承承αα= 25= 25˚ ---- 0.68 0.41 0.87 1 0αα= 4= 40˚ ---- 1.14 0.35 0.57 1 0 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承(单列单列) ---- 1.5tgα α 0.4 0.4ctgαα 1 0 调心球轴承调心球轴承(双列双列) ---- 1.5tgα α 0.65 0.65ctgα α 1 0 (单列单列)五、角接触向心轴承轴向载荷的计算五、角接触向心轴承轴向载荷的计算受力分析：受力分析：Fr由于α的存在，即使在径向载荷的作用下，其接触力可分解为径向和轴向两个分量。

Fi = F’i +F”iF’iF”iααF’总轴向力F’= ∑∑ F’i为使内部轴向力平衡，以免轴串动，这种轴承应为使内部轴向力平衡，以免轴串动，这种轴承应: :成对使用，对称安装成对使用，对称安装下面分两个轴承面对面或背对背安装两种情况进行详细分析Fi表表17-13 角接触向心球轴承角接触向心球轴承 轴承类型轴承类型 角接触向心球轴承角接触向心球轴承F’ eFr 0.68Fr 1.14Fr 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承αα= = 15˚ α α= = 25˚ α α= = 40˚Fr / (2Y)Y是是 的轴向系数的轴向系数>eFr Fa --------内部轴向力内部轴向力F’的近似值可按如下近似公式计算 第i个滚动体1.1.若若 FA+ + F’2 > >F’1压紧端：压紧端：Fa1 = = FA+ + F’2 放松端：放松端：Fa2 = = F’2 2.2.若若 FA+ +F’2 < < F’1放松端：放松端： Fa1 = = F’1 压紧端：压紧端： Fa2 = = F’1 - - FAFa外圈窄边相对安装外圈窄边相对安装 (正装正装)结论：结论： 放松端轴承的轴向载荷放松端轴承的轴向载荷 = = 内部轴向力内部轴向力压紧端轴承的轴向载荷压紧端轴承的轴向载荷 = = 其余轴向力的代数和其余轴向力的代数和本身除外轴承2(放松端)承受的轴向载荷：a1a2O1O212F’2Fr2F’1Fr1由于轴承1的右端已固定，轴不能向右移动，轴承1被压紧。

由平衡条件得轴承1(压紧端)承受的轴向载荷：则轴承2被压紧由平衡条件得：a2a1O1O212外圈宽边相对安装外圈宽边相对安装(反装反装)FaF’2Fr2F’1Fr1反装时选左边的轴承为反装时选左边的轴承为1 1，右，右边的轴承为边的轴承为2 21. 若若 FA+ + F’2 > >F’1 则有：则有： 结论与正装相同！结论与正装相同！压紧端：压紧端：Fa1 = = FA+ + F’2 放松端：放松端：Fa2 = = F’2 2.2.若若 FA+ +F’2 < < F’1 , ,则有：则有： 放松端：放松端： Fa1 = = F’1 压紧端：压紧端： Fa2 = = F’1 - - FA一、滚动轴承的润滑一、滚动轴承的润滑润滑剂润滑剂 润滑目的润滑目的----减小摩擦、减轻磨损，吸振、降温、降噪减小摩擦、减轻磨损，吸振、降温、降噪§§17-4 滚动轴承的润滑和密封滚动轴承的润滑和密封密封目的密封目的----防止灰尘、水分进入轴承，阻止润滑剂流失防止灰尘、水分进入轴承，阻止润滑剂流失润滑脂润滑脂润滑油润滑油固体润滑剂固体润滑剂 用于特殊场合用速度因素用速度因素dn 值作为选择润滑剂的条件值作为选择润滑剂的条件: : --- --- 常用常用--- --- 高速、高温高速、高温当当dn < <(1.5~2) ××105 mm·r/min时，采用脂润滑，否则时，采用脂润滑，否则用油润滑。

用油润滑 脂润滑优点：脂润滑优点：不容易流失、便于密封和维护，充填一不容易流失、便于密封和维护，充填一 次，可运转较长时间次，可运转较长时间油润滑优点：油润滑优点：摩擦阻力小、能散热，可在摩擦阻力小、能散热，可在高速、高温高速、高温环环 境下使用境下使用dn间接反映了轴颈的圆周速度二、滚动承的密封二、滚动承的密封润滑油的选择：润滑油的选择：润滑油的粘度根据速度因素润滑油的粘度根据速度因素dn和工作温度和工作温度t t来确定1000000500000200000100000500002000010000-40-20 0 20 4060100 12080dn/(mm·r/min)t / ℃ ℃ 润滑油粘度的选择润滑油粘度的选择5cSt(40℃时时)102065110250400滚动承的密封方式的选择与滚动承的密封方式的选择与润润滑的种类、工作环境、温度、滑的种类、工作环境、温度、密封表面的圆周速度密封表面的圆周速度有关分类分类接触式接触式非接触式非接触式组合式密封组合式密封毛毡圈密封毛毡圈密封密封圈密封密封圈密封间隙密封间隙密封迷宫式密封迷宫式密封---毛毡迷宫式密封毛毡迷宫式密封例如：例如： dn=100000，，t=90 ℃℃ 可用可用 110 号润滑油号润滑油 110毛毡圈密封毛毡圈密封适用场合：适用场合：脂润滑，要求环境清洁，脂润滑，要求环境清洁，轴颈圆周轴速度轴颈圆周轴速度v<4~5 m/s，，工作温度不超过工作温度不超过90℃ 矩形断面的毛毡圈被安装在梯形槽内，它对轴产生一定的压力而起到密封作用。

适用场合：适用场合：脂或油润滑，轴颈圆周轴脂或油润滑，轴颈圆周轴速度速度v<4~5 m/s，，工作温工作温度度: -40~100℃ (a)(b)防漏油防漏油防灰尘防灰尘密封圈密封密封圈密封密封圈用皮革、塑料或耐油橡胶制成，有的具有金属骨架，有的没有，制成标准件密封唇朝里，目的是防漏油密封唇朝外，主要目的是防灰尘、杂质接触式密封：接触式密封：适用场合：适用场合： 脂润滑，要求环境干燥清洁脂润滑，要求环境干燥清洁 靠轴与端盖之间的细小环形间隙密封，间隙愈小愈长，效果愈好，间隙取0.1~0.3 mm间隙封圈间隙封圈(a)(b)δ=0.1~0.3 mmδ非接触式密封：非接触式密封：δ适用场合：适用场合：脂润滑或油润滑，工作温度不高于密封用脂润滑或油润滑，工作温度不高于密封用 脂的滴点密封效果可靠脂的滴点密封效果可靠 图b为轴向曲路，因考虑到轴受热后会变长，间隙取δ =1.5~2 mm迷宫式封圈迷宫式封圈δ=0.1~0.2 mm(a)(b)δδ=1.5~2 mmδ将旋转件与静止件之间的间隙做成迷宫形式，并在间隙中充填润滑油或润滑脂以加强密封效果。

分为径向和轴向两种结构适用场合：适用场合：适用于脂润滑或油润滑，密封效果可靠适用于脂润滑或油润滑，密封效果可靠 也可以把多种密封形式组合在一起这是组合密封的一种型式----毛毡加迷宫，可充分发挥各自的优点，提高密封效果组合密封的方式很多，不一一列举组合封圈组合封圈组合式密封：组合式密封：§§17-5 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计一、一、轴承类型的选择轴承类型的选择1.1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；如直齿轮轴§§17-5 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计一、一、轴承类型的选择轴承类型的选择1.1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；如直齿轮轴2.2.径向与径向与轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆 锥滚子轴承；锥滚子轴承；如斜齿轮轴§§17-5 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计一、一、轴承类型的选择轴承类型的选择1.1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；如直齿轮轴2.2.径向与径向与轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆 锥滚子轴承；锥滚子轴承；如斜齿轮轴§§17-5 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计一、一、轴承类型的选择轴承类型的选择1.1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；如直齿轮轴2.2.径向与径向与轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆 锥滚子轴承；锥滚子轴承；如斜齿轮轴3.3.纯纯轴向载荷作用时，必须采用推力轴承。

轴向载荷作用时，必须采用推力轴承二、二、轴承的固定轴承的固定固定方式固定方式为了保证轴承在机器中正常工作，除合理选择轴承类型、尺寸外，还应正确进行轴承的组合设计，处理轴承与其周围零件的之间的关系，也就是要解决轴承的轴向位置固定、轴承与其它零件的配合、间隙调整、装拆和润滑密封等一系列问题两端固定两端固定一端固定、一端游动一端固定、一端游动两端固定支承两端固定支承C=0.2~0.3 mm预留补偿间隙预留补偿间隙两端固定支承两端固定支承2. 一端固定、一端游动一端固定、一端游动固定支承固定支承游动支承游动支承L一个支点双向固定以承受轴向力、另一端游动一个支点双向固定以承受轴向力、另一端游动适用于温度变化较大的长轴适用于温度变化较大的长轴选用深沟球轴承时， 外圈与端盖间应留有间隙 游动支承游动支承选用圆柱滚子轴承时， 外圈应双向固定 调整垫片调整垫片加减垫片加减垫片二、二、 轴承组合的调整轴承组合的调整加减垫片的厚度加减垫片的厚度调整垫片调整垫片加减垫片加减垫片1. 轴承间隙的调整轴承间隙的调整螺钉调整螺钉调整方法：方法：螺钉调整螺钉调整2. 轴承的预紧轴承的预紧对于某些可调游隙的轴承，在安装时给与一定的轴向压紧力，使得内外圈产生相对移动而消除游隙，并在套圈和滚动体接触处产生弹性预变形，借此提高轴的旋转精度和刚度。

这种方法称为轴承的预紧方法方法加金属垫片加金属垫片磨窄套圈磨窄套圈3. 轴承组合位置的调整轴承组合位置的调整对于某些可调游隙的轴承，在安装时给与一定的轴向压紧力，使得内外圈产生相对移动而消除游隙，并在套圈和滚动体接触处产生弹性预变形，借此提高轴的旋转精度和刚度这种方法称为轴承的预紧目的：目的：使轴上的零件具有准确的工作位置使轴上的零件具有准确的工作位置如齿轮、带轮等例如：例如：圆锥齿轮传动，要求两个节锥顶点相重合圆锥齿轮传动，要求两个节锥顶点相重合对于蜗杆传动，要求蜗轮中间平面通过蜗杆的轴线对于蜗杆传动，要求蜗轮中间平面通过蜗杆的轴线才能保证正确啮合方法：方法：套杯套杯+调整垫片调整垫片轴承组合位置调整的方法：轴承组合位置调整的方法：套杯套杯+调整垫片调整垫片锥顶点不重合！锥顶点不重合！锥顶点重合！锥顶点重合！四、轴承的拆装四、轴承的拆装三、三、 轴承组合的配合轴承组合的配合配合类型配合类型内圈孔内圈孔----轴轴一般原则：一般原则：当外载荷方向不变时，转动套圈应比固定当外载荷方向不变时，转动套圈应比固定套圈紧→ 基孔制基孔制外圈外圈----轴承座孔轴承座孔 → 基轴制基轴制→ 轴公差：轴公差：k6、、m6 内圈：内圈：设计轴承组合时，应考虑有利于轴承的拆装，以便在拆卸过程中不损坏其他零件。

→ 孔公差：孔公差： H7、、J7、、Js7 游动支点游动支点：：G7内圈与轴采用具有过盈的过渡配合较松的过渡配合 间隙配合 结构不合理！结构不合理！轴肩高度轴肩高度 < 内圈外经内圈外经h1h1外圈：外圈：应留拆卸高度，或留螺孔应留拆卸高度，或留螺孔。