§13-2 滚动轴承的主要类型和代号 13一、分类 轴承 类型 按载荷 方向分 按滚动体 形状分 向心轴承 推力轴承 向心推力轴承

　　一、分类 按载荷 方向分 按滚动体 形状分 向心轴承 推力轴承 向心推力轴承 球轴承 滚子轴承

　　表13-3 滚动轴承代号的排列顺序 13前置代号 基本代号 后置代号 或加

　　三、轴向载荷的计算 当角接触球轴承或圆锥滚子轴承承 α 受径向载荷Fr时，由于存在接触角α ， 受径向载荷F 由于存在接触角α Fr Fdi Fae Fa 个滚动体所受力为F 第i个滚动体所受力为FNi。可分解为 FNi 两个轴向和径向两个分力： 两个轴向和径向两个分力： F’ri β FNi = Fdi Fri 其中： 其中： Fdi = Fri tgβ 所有滚动体轴向力之和： 所有滚动体轴向力之和： Fd =∑Fdi = ∑Fri tgβ ----派生轴向力 ----派生轴向力 Fd将迫使内圈和轴径向右移动。可按下表来计算Fd 将迫使内圈和轴径向右移动。

　　极限转速----滚动轴承在一定载荷与润滑条件下， 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 许的最高转速。具体可查阅设计手册或轴承样本。 许的最高转速。具体可查阅设计手册或轴承样本。 选用原则： 选用原则： 球轴承比滚子轴承的极限转速高，应优先选用球轴承； 1. 球轴承比滚子轴承的极限转速高，应优先选用球轴承； 在高速时，以选用超轻、特轻及轻系列的轴承； 2. 在高速时，以选用超轻、特轻及轻系列的轴承；

　　2)当施加有外部轴向力 2)当施加有外部轴向力Fae时 轴承不会沿轴向窜动， 轴承不会沿轴向窜动，实际轴向力应取决于Fd与Fac中 较大的一个， 较大的一个，即： Fa =max{ Fd Fae }

　　§13-5 滚动轴承尺寸的选择 13轴承承受的载荷 轴承寿命要求 可靠性的要求 滚动轴承的载荷

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　　一、滚动轴承的失效形式 疲劳破坏 永久变形 ----最常见 ----最常见

　　L/(1× L/(1×10-6 r) 二、滚动轴承的寿命计算 20 定义：轴承在一定转速下， 定义：轴承在一定转速下，其中 任何零件出现疲劳扩展迹象之前 15 的工作小时数称为： 的工作小时数称为：

　　三、滚动轴承代号示例 公差等级为0 公差等级为0级; 6 2 2 03 游隙组为0组； 游隙组为0 轴承内径 d=17 mm 直径系列代号，2(轻 直径系列代号，2(轻)系列 宽度系列代号，2(宽 宽度系列代号，2(宽)系列 深沟球轴承 7 (0) 3 12 AC / P6 游隙组为0 公差等级6 公差等级6级 游隙组为0组； α=25˚ 公称接触角 α=25 d=12× 轴承内径 d=12×5=60 mm 直径系列代号，3(中 直径系列代号，3(中)系列 宽度系列代号，0(窄 系列，代号为0 宽度系列代号，0(窄)系列，代号为0，不标出 角接触球轴承

　　N 1 05 / P5 游隙组为0组； 游隙组为0 公差等级5 公差等级5级 轴承内径 d=25 mm 直径系列代号，1(特轻 特轻) 直径系列代号，1(特轻)系列 圆柱滚子轴承 公差等级为0级; 公差等级为0 3 0 2 13 游隙组为0组； 游隙组为0 轴承内径 d=65 mm 直径系列代号，2(轻 直径系列代号，2(轻)系列 宽度系列代号，0(窄 宽度系列代号，0(窄)系列 圆锥滚子轴承

　　根据载荷性质选择轴 承的类型和直径系列 按轴径确定轴承内径 有严格要求吗？ 有严格要求吗？ Y 校核承载能力 N 合格吗？ 合格吗？ Y END N 不进行承载 能力验算

　　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； 0˚ α= 0 → 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。 承受径向载荷为主； α45˚ 承受径向载荷为主； 0˚ α45 → 承受轴向载荷为主； 45˚ α90˚ 承受轴向载荷为主； 45 α90 → 只能承受轴向载荷。 α= 90˚ → 只能承受轴向载荷。 90 2） 轴承的转速 温度↑ 转速过高 → 温度↑ → 润滑失效 → 滚动体回火或 胶合破坏。 胶合破坏。

　　轴承寿命 可靠度： 可靠度：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：一组同一型号轴承， 基本额定寿命：一组同一型号轴承， 在同一运转条件下，其可靠度R为 在同一运转条件下，其可靠度R 90%时 能达到或超过的寿命L(L 90%时，能达到或超过的寿命L(Lh)

　　寿命计算公式 通过试验得出如图所示 6208轴承的载荷 寿命曲 轴承的载荷—寿命 6208轴承的载荷 寿命曲 线。 曲线 的载

　　基本额定动载荷 定义：当一套轴承运转达到一百万（ 转时， 定义：当一套轴承运转达到一百万（106）转时，轴 承所能承受的载荷C 承所能承受的载荷C。 不同的轴承该值不一样，它表征了轴承的承载特性。 不同的轴承该值不一样，它表征了轴承的承载特性。 是在大量试验的基础上，通过理论分析得到， 是在大量试验的基础上，通过理论分析得到，需要时 可从设计手册或轴承样本中查得。 可从设计手册或轴承样本中查得。 向心轴承记为： 向心轴承记为：Cr 推力轴承记为： 推力轴承记为：Ca

　　§13-1 概述 §13-2 滚动轴承的主要类型和代号 §13-3 滚动轴承的类型选择 §13-4 滚动轴承的工作情况 §13-5 滚动轴承尺寸的选择 §13-6 轴承装置的设计 §13-7 滚动轴承与滑动轴承性能对照 §13-8 滚动轴承例题分析

　　滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。 滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。 各零件的作用： 各零件的作用： 内圈：支撑轴； 内圈：支撑轴； 外圈：支撑零件或轴系； 外圈：支撑零件或轴系； 滚动体： 滚动； 滚动体：滑动 滚动； 保持架: 将滚动体分开。 保持架: 将滚动体分开。 滚动副的材料要求： 滚动副的材料要求： 硬度和接触疲劳强度↑ 耐磨性和冲击韧性↑ 硬度和接触疲劳强度↑ 、耐磨性和冲击韧性↑ 用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达：61~65HRC。 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，高速轴承：有色金属或塑料。 保持架：低碳钢，高速轴承：有色金属或塑料。

　　（ ） 成套轴承分 尺寸系列代号 类 部件代号 型 宽(高)度 直径系列 代 系列代号 代号 号

　　代表字母； 注： 代表字母； 代表数字 前置代号----成套轴承分部件代号。 ----成套轴承分部件代号 1. 前置代号----成套轴承分部件代号。 基本代号：表示轴承的基本类型、结构和尺寸。 2. 基本代号：表示轴承的基本类型、结构和尺寸。 ----左起第一位 左起第一位， 双列角接触球轴承） 类型代号 ----左起第一位，为0（双列角接触球轴承） 则省略。 则省略。

　　保持架的材料对轴承转速影响极大， 3. 保持架的材料对轴承转速影响极大，实体保持架比冲 压保持架允许有更高一些的转速； 压保持架允许有更高一些的转速； 推力轴承的极限转速很低，当工作转速高时， 4. 推力轴承的极限转速很低，当工作转速高时，若轴向 载荷不是十分大， 载荷不是十分大，可以采用角接触球轴承来承受纯轴 向力； 向力； 若工作转速超过了轴承样本，可以用提高公差等级、 5. 若工作转速超过了轴承样本，可以用提高公差等级、 适当增大游隙、选用循环冷却等方法。 适当增大游隙、选用循环冷却等方法。 3） 轴承的调心行性能 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。 引起内外圈中心线发生相对倾斜。其 θ 倾斜角称为角偏差。 倾斜角称为角偏差。 影响轴承正常运转。 角偏差 ↑ → 影响轴承正常运转。 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， 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下使用。 避免在轴线有倾斜的情况下使用。

　　由于产生了派生轴向力， 由于产生了派生轴向力，此时轴承所承受的实际轴 向力不再等于外部轴向力， 向力不再等于外部轴向力，即： Fa ≠ Fae

　　一、滚动体的受力分析 受纯轴向载荷时， 受纯轴向载荷时，各滚动体受力相同； 受纯径向载荷F 受纯径向载荷 r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：Fmax ≈ 5 Fr 可以导出：

　　优点：摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、 优点：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：抗冲击能力差、高速时出现噪音。 缺点：抗冲击能力差、高速时出现噪音。 标准化; 滚动轴承 标准化; 设计人员的主要任务是: 熟悉标准，正确选用。 设计人员的主要任务是: 熟悉标准，正确选用。 接触角：滚动体与外圈接触处的法线与垂直于轴承轴 接触角： 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 ↑ → 轴向承载能力 ↑

　　轴承类型 双列角接触球轴承 调心球轴承 调心滚子轴承 推力调心滚子轴承 圆锥滚子轴承 双列深沟球轴承 推力球轴承 深沟球轴承 代号 0 1 2 29 3 4 5 6 轴承类型 角接触球轴承 推力滚子轴承 推力圆锥滚子轴承 圆柱滚子轴承 滚针轴承 外球面球轴承 直线 N NA U L

　　1)假设没有外部轴向力 1)假设没有外部轴向力Fae 当只有一个滚动体受载时： 当只有一个滚动体受载时： Fa = Fd = Fr tgβ = Fr tgα 当多个滚动体受载时有： 当多个滚动体受载时有：

　　在到达额定寿命时， 90%的轴承没坏，只损坏了10%。 在到达额定寿命时，有90%的轴承没坏，只损坏了10%。 的轴承没坏 10%

　　表13-3 轴承预期寿命Lh的参考值 13- 轴承预期寿命L 使 用 场 合 不经常使用的仪器和设备 短时间或间断使用， 短时间或间断使用，中断时不致引起严重后果 间断使用， 间断使用，中断时会引起严重后果 每天8h工作的机械 每天8h工作的机械 8h 每天24h连续工作的机械 每天24h连续工作的机械 24h Lh /h 500 4000~8000 8000~12000 12000~20000 40000~60000