第十章 滚动轴承 教 学 内 容 本 章 重 点 10.1 概述  选择滚动轴承的类型  滚动轴承的 计算 10.2 滚动轴承的主要类型和代号 10.3 滚动轴承的类型选择 本 章难点 向心推力轴承的受力分析 10.4 滚动轴承的失效形式和设计准则 10.5 滚动轴承尺寸的选择 10.6 轴承装置的设计 1 10.1 概 述 1. 轴承的功用 支承轴及轴上零件， 旋转精度，减少轴与支承间的摩擦与磨损。 2. 特点 1.摩擦阻力小, 功率损耗少, 起动灵敏 f ＝0.05,η ＝ 0.98 ～0.995 2. 润滑简便, 易于更换, 价格低。 3.抗冲击能力差, 高速时出现噪音; 也比不上液体润滑的滑动轴承。 2 3. 滚动轴承的构造 内圈 外圈 滚动体 保持架 3 滚动体的形状 各类滚动体 4 10.2 滚动轴承的类型和代号 1、滚动轴承的分类 ◆ 按滚动体分类： 球轴承、滚子轴承 ； ◆ 按承受的外载荷分类： 向心轴承、推力轴承、向心推力轴承 。 滚动轴承的分类 接触角 α ——轴承的滚动体与外圈滚道接触点的法线方向与半径方 向 的夹角 α愈大,可承受的轴向力愈大 5 在 中最为常用的轴承大约有下列６类: 深沟球轴承 圆柱滚子轴承 推力球轴承 角接触球轴承 圆锥滚子轴承 球轴承 的滚动轴承 6 2、滚动轴承的代号 代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等，由GB/T272规定。 滚动轴承代号构成： 前置代号 基本代号 后置代号 三 二 — 内 密 保 特 公 游 多 其 轴 部 封 持 殊 差 隙 轴 它 尺寸系 承 结 与 架 轴 等 代 承 代 的 列代号 构 防 及 承 级 号 配 号 分 类 宽 直 内 代 尘 其 材 代 置 部 型 度 径 径 号 结 材 料 号 代 件 代 系 系 代 构 料 代 号 代 号 列 列 号 代 代 号 号 代 代 号 号 号 号 基本代号——表示轴承的类型与尺寸等主要特征。 后置代号——表示轴承的精度与材料的特征。 7 前置代号——表示轴承的分部件。 ◆ 内径代号 ：内径代号×5=内径，如：08表示轴承内径d=5×08=40mm 。 特殊情况： 内径 d 10 12 15 17 代 号 00 01 02 03 ◆ 尺寸系列代号 ：表示相同内径但外径和宽度不同的轴承。 外径系列代号 ：特轻(0 、1) 、轻(2) 、中(3) 、重(4) 。 宽度系列代号 ：⼀般正常宽度为 “0”，通常不标注。 ◆ 类型代号 ：常用轴承代号为3 、5 、6 、7 、N五类 ◆ 公差等级代号 ：公差分2 、4 、5 、6(6x) 、 0级，共五个级别 。 以/P2 、/P4 、 /P5 、 /P6(/P6x)为代号，0级不标注 。 ◆ 游隙代号 ：游隙分1 、2 、 0 、3 、4 、5共六个组别。 以/C1 、/C2 、 /C3 、/C4 、/C5为代号，0组不标注。 8 3、轴承代号示例 6308 ： 6─深沟球轴承，3─中系列，08 ─内径d=40mm ， 公差等级为0级， 游隙组为0组. N105/P5 ： N─圆柱滚子轴承，1─特轻系列，05─内径d=20mm ，公差等级为 5级，游隙组为0组 9 10.3 滚动轴承的类型选择 滚动轴承选择的⼀般过程如下： 选择轴承的类型和直径系列 按轴径确定轴承内径 对有较严格要求的轴承 对没有严格要求的轴承 可不进行承载能力验算 不合格 进行承系能力验算 合格 END 10 一、滚动轴承类型选择应考虑的问题 1. 承受载荷情况 方向：向心轴承用于受径向力；推力轴承用于受轴向力；向心推力轴承 用于承受径向力和 联合作用。 大小：滚子轴承或尺寸系列较大的轴承能承受较大载荷；球轴承或尺寸 系列较小的轴承则反之。 2. 尺寸的限制 当对轴承的径向尺寸有限南宫NG·28娱乐(中国)官方网站 (访问: hash.cyou 领取999USDT）制时，可选用滚针轴承。 3. 转速的限制 球轴承和轻系列的轴承能适应较高的转速，滚子轴承和重系列的轴承 则反之；推力轴承的极限转速很低。 4. 性要求 球轴承和 滚子轴承均能满⾜⼀定的 要求。 11 二、滚动轴承的工作情况 • 滚动轴承的载荷分布 受轴向载荷Fa 各滚动体平均分担 受径向载荷Fr 上半圈滚动体不受力 下半圈滚动体受力 12 10.4 滚动轴承的失效形式及设计准则 失效形式： 点 蚀 磨 损 胶 合 断 裂 各类失效形式 轴承还可能发生其它的失效形式，例如：  转速较高而润滑油不⾜时引起轴承烧伤；  润滑油不清洁而使滚动体和滚道过度磨损；  装配不当而使轴承卡死、 内圈、挤碎内外圈和保持架等。 这些失效形式可以通过加强装配过程管理等措施来克服。 13 设计准则： ⼀般轴承——疲劳 计算（针对点蚀），静强度计算。 低速或摆动轴承——只进行静强度计算。 高速轴承——进行疲劳 计算、校验极限转速。 14 10.5 滚动轴承尺寸的选择 1、滚动轴承的 计算  基本额定 ：同⼀批轴承在相同⼯作条件 ，其中90%的轴 承在产生疲劳点蚀前所运转的总转数L10 。 6  基本额定动载荷C ：使轴承的基本额定 恰好为10 转时，轴承所 能承受的载荷值。 ） r 6 0 1 （ 的 承 轴/ 15 未失效轴承数量／%  滚动轴承的当量动载荷P 1) 对只能承受径向载荷Fr的轴承（N、NA轴承） P = Fr 2) 对只能承受轴向载荷Fa的轴承（5和8） P = Fa 3) 同时受径向载荷Fr和轴向载荷Fa的轴承 P = X Fr +Y Fa X——径向载荷系数 Y— —轴向载荷系数 表10-6 16 2、滚动轴承的 计算 载荷与 的关系 L const P L = 常数 —— 指数 = 3 球轴承 = 10/3 滚子轴承 L1 L2 或 17 当⼯作t120℃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 f t ——表10-8 ⼯作中冲击振动 对载荷的影响，引入载荷系数 fp —表10- 9 f C 60 n f P P  当P 、转速 n 已知，预期 为 L （表10-7） h 则要求选取轴承的额定动载荷为 18 19 3.角接触向心轴承的实际轴向载荷F 的计算 a 1）安装方式 20 ´ 2） 轴向力F 讨论： F´ • 为什麽会产生F´? 0 因  0 • F´由哪个力产生的? 由F 产生的 r F    Fi • F´的大小:表10-10