第十四章 滚动轴承

4 5
推力圆柱滚子轴承
圆柱滚子轴承 外球面球轴承 四点接触球轴承
8
N U QJ
（2）尺寸系列（见教材表14-3） 基本代号右起三、四位 宽度系列在前，直径系列在后 宽度系列——右起第四位 8 0 1 2
宽
数字 0 ~ 9 6 7
特低
3
4
5
特宽
9
低
1
2
正常
特窄 窄 正常
向心轴承宽度增加
推力轴承高度增加
G7 轴承座孔公差带 H7 Js7 J7
基轴制：
松 ————→紧 G7，H7，JS7，J7
0
2. 滚动轴承的安装与拆卸 轴承的内圈与轴颈配合较紧，对于小尺寸的轴承，一般可用压力直 接将轴承的内圈压入轴颈。对于尺寸较大的轴承，可先将轴承放在 温度为80~100℃的热油中加热，使内孔胀大，然后用压力机装在轴 颈上。拆卸轴承时应使用专用工具。为便于拆卸，设计时轴肩高度 不能大于内圈高度。
1、受力分析
1)、受轴向载荷Fa
各滚动体平均分担
2)、受径向载荷Fr
上半圈滚动体不受力 下半圈滚动体受力
2.主要失效形式： 1）疲劳点蚀
更多的失效
安装润滑和维护良好
2）塑性变形
转速很低或作间歇摆动
3）磨损
润滑不良、 密封不严、 多尘条件
滚动轴承的失效形式
二、滚动轴承的寿命计算
1、滚动轴承的基本额定寿命与可靠度 （1）单个轴承的寿命：轴承中任一元件首次出现疲劳点蚀前轴 承所经历的总转数，或恒定转速下的总工作小时数。滚动轴承 的寿命的离散性很大。
第十四章
滚动轴承
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,并承受载荷。 根据支承处相对运动表面的摩擦性质，轴承分为滑动摩擦轴 承和滚动摩擦轴承，分别简称为滑动轴承和滚动轴承，如图所 示。
滚动轴承（向心轴承）
滚动轴承（推力轴承）
§14—1
滚动轴承的构造，类型及特点
2、滚动轴承的密封 密封的作用: 防止灰尘杂质水进入轴承，防止润滑剂流失
毡圈密封
特点：结构简单，价格低廉 但易磨损 应用：v<=4—5m/s，工做温度不高 的脂润滑场合
4）轴的刚性较差，轴承孔不同心——调心轴承
5）便于装拆和间隙调整——内、外圈不分离的轴承 6）3、7两类轴承应成对使用，对称安装 7）旋转精度较高时——较高的公差等级和较小的游隙
8）优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承
9) 要求支承刚度高时——滚子轴承
§14—3
滚动轴承的寿命计算
一、滚动轴承失效形式及计算准则
滚动轴承的内径代号含义见下表
详见教材表14-4
二.滚动轴承的类型选择
1） n高，载荷小，旋转精度高→ 球轴承 n低，载荷大，或冲击载荷→ 滚子轴承 2）主要受Fr → 向心轴承（径向接触轴承）
主要受Fa，n不高时→推力轴承（轴向接触轴承） n高时→角接触球轴承或深沟球轴承
3）要求n<nlim——极限转速 球轴承极限转速高 滚子轴承极限转速低 推力轴承极限转速低
§14—2
滚动轴承的代号及类型选择
一、滚动轴承的代号(前置代号+基本代号+后置代号）
1、基本代号（见教材表14-2） （1）轴承类型
轴承类型 双列角接触球轴承 调心球轴承 调心滚子轴承和推力调心滚子 轴承 圆锥滚子轴承 双列深沟球轴承 推力球轴承
基本代号右起五位
代号 0 1 轴承类型 深沟球轴承 角接触球轴承 代号 6 7
四、支撑部分的刚度和同轴度
应尽量保证轴及轴承座有足够的刚度，以避免过大的变形使滚动体受阻滞 而使轴承提前损坏。
提高支承刚度的措施：
1）增加轴承座孔的壁厚 2）减小轴承支点相对于箱体孔壁的悬臂
3）采用加强筋加强支承部位的刚性
支点悬臂大
减小悬臂 加筋板
4）同一根轴上的轴承座孔应保证同心，否则会使轴 线有较大的偏移，影响轴承的旋转精度，从而降低 轴承使用寿命。
b) d= 20 ~ 480mm 时
d=代号×5(mm)
c) d<10mm，d>500mm，d=22，28，32mm 时
代号 = 内径尺寸 直径代号 / 内径代号
6308： 6─深沟球轴承，3─中系列，08 ─内径d=40mm， 公差等级为0级 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
7─角接触球轴承，2─轻系列，14─内径d=70mm，公差等级为4级 7214AC/P4：
30213： 3─圆锥滚子轴承，2─轻系列，13─内径d=65mm，0─正常宽度(0不可 省略)
6103： 6─深沟球轴承，1─特轻系列，03─内径d=17mm，公差等级为0级
滚动轴承的标记形式为：轴承 数字代号 国标代号
滚动轴承依靠滚动体与轴承座圈间的滚动接触来工作， 用于支撑旋转零件或摆动零件 一、滚动轴承的构造
(各类滚动体)
滚动轴承的材料
滚动轴承的内外圈和滚动体应具有较高的硬度和接触疲 劳强度、良好的耐磨性和冲击韧性。一般用特殊轴承钢制造， 常用材料有GCrl5、GCrl5SiMn、GCr6、GCr9等，经热处理后 硬度可达60-65HRC。滚动轴承的工作表面必须经磨削抛光， 以提高其接触疲劳强度。保持架多用低碳素钢板通过冲压成 形方法制造，也可采用有色金属或塑料等材料。
（4）基本额定动载荷：一批同型号的轴承基本额定寿命为 1(106转)时轴承所承受的载荷，用C表示。 对径向接触轴承(6,7,3) C=径向载荷用Cr表示； 对推力轴承 C=轴向载荷用Ca表示；
Ca 与Cr的值可通过查表14-15，表14-16，表14-17查得。
（5）、滚动轴承的寿命计算公式 载荷与寿命的关系
2．对只能承受轴向载荷A的轴承（5和8） P=A 3．同时受径向载荷R和轴向载荷A的轴承 P = X R+Y A
X——径向载荷系数 Y——轴向载荷系数 X,Y值可由教材表14-11查取
见教材例14-2
四、 滚动轴承的静强度计算
对于在工作载荷下基本不旋转或缓慢旋转或缓慢摆动的轴承， 其失效形式不是疲劳点蚀，而是因滚动接触面上的接触应力过大而 产生的过大的塑性变形。 在国家标准中，对每一种规格的滚动轴承规定了一个不应超 过得载荷界限—基本额定静载荷，用C0表示。
宽度系列代号：一般 正常宽度为“0”，通 常不标注。
但对圆锥滚子轴承 (3类)和调心滚子轴 承(2类)不能省略 “ 0 ”。
直径系列——右起第三位 数字 0 ~ 9
7
8
超轻
9
0
特轻
1
2
轻
3
中
4
重
5
特重
直径增加
（3）轴承的内径——右起一二位数字
a) d=10, 12, 15, 17mm 时
代号 00 01 02 03
（2）一批轴承的寿命：对一组同型号的 滚动轴承，在相同条件下进行疲劳试验， 可得出轴承的可靠性（即不发生疲劳破坏） 与寿命之间有如右图（见教材图14-6）的 关系。 轴承的寿命/（106r）
（3）基本额定寿命：一批相同的轴承，在相同条件下运转，其中 90%的轴承不出现疲劳点蚀时的总转数或在给定转速下工作的小时 数，用L(单位为 106）或Lh (单位为小时）表示。
C0 S0 P0
式中： P0—当量静载荷 S0—静强度安全系数其值查表14—14
X0、Y0——静径向和轴向载荷系数——教材表14—13
第五节 滚动轴承的组合设计
一、轴承的轴向固定
1、全固式
2、固游式
二、轴向位置及轴承游隙的调整
利用轴承盖与套杯之间的垫片组，调整轴承的轴向游隙。
DH7
三、配合和装拆 1、滚动轴承与轴和座孔的配合的配合
五、滚动轴承的润滑与密封
要延长轴承的使用寿命和保持旋转精度，在使用中应及时对轴承进行维护， 采用合理的润滑和密封，并经常检查润滑和密封状况。 1、滚动轴承的润滑 润滑目的：减少摩擦和磨损，减振，散热，防腐 润滑剂： 润滑油、润滑脂（轴颈圆周速度v<4—5m/s用脂） 润滑油：优点：摩擦阻力小，散热冷却好 缺点：易于流失 应用：速度及温度较高的场合 常用：L-AN 选用：温度，P，dn 方式：油浴（油面不能高于最下方滚动体中心，搅油损耗） 飞溅润滑 喷油润滑、油雾润滑（高速） 润滑脂：优点：不易流失，便于密封与维护。 缺点：摩擦阻力大，不利于散热 方式：人工定期更换（润滑脂不能超过轴承内空隙的1/3—1/2, 过多引起轴承发热）
d k6
0
轴承外径公差带
滚动轴承的配合是指内圈与轴颈、外圈与外壳孔的配合。 滚动轴承内孔与轴的配合采用基 n6 孔制，外径与外壳孔的配合采用基 m6 轴外径公差带 轴制。 k6 j6 js6 轴承内圈与轴 0 基孔制： 松 ————→紧
轴承内径公差带
js6，j6，k6，m6，n6 轴承外圈与轴承座孔
二、滚动轴承的类型与特点
1.调心球轴承1000
2.调心滚子轴承2000
3.圆锥滚子轴承3000
4.双列深沟球轴承4000
5.推力球轴承5000
6.深沟球轴承6000
7.角接触球轴承7000
8.推力圆柱滚子轴承8000
9.圆柱滚子轴承N
球 轴承 ——承载能力低，极限转速高 滚子轴承——承载能力高，极限转速低
度高于120°，引入温度系数
载荷系数
f p 对C值进行修正。 f
ft
考虑到振动和冲击对轴承寿命的影响引入
t
与
可通过表14-8与14-9选取。修正
后，寿命计算公式变为：
106 ft C Lh ( ) 60n f p P
此公式可作为选择轴承寿命或型号的依据。 Lh 参考值见表14-10