第十八章滚动轴承
第18章滚动轴承优秀课件
调整的方便性，径向尺寸要求；
⑤经济性：球轴承优先于滚子轴承；普通级G级；
精度级E级；高精度C级；
Fr
潘存云教授研制
向心轴承用于受径向力
Fa
Fr
向心推力轴承用于承受径向力和周向力联合作用
潘存云教授研制
Fa
θ
推力轴承用于受轴向力
调心轴承
§18-3、滚动轴承的代号
1. 前置代号——成套轴承分部件代号。 2. 基本代号——表示轴承的基本类型、结构和尺寸。 3. 后置代号——有特殊要求的。
推力球轴承 潘存云教授研制 深沟球轴承
5 直线轴承 6
代号 7 8 9
N U L
基本代号共5位
（
）
尺寸系列代号 类
内
型 代
宽(高)度 直径系列 系列代号 代号
径 代
号
号
尺寸系列代号——左起第二、三位，为0可以省略。
潘存云教授研制 潘存云教授研制
潘存云教授研制
000 200 300
400
表18-4 向心轴承和推力轴承的常用尺寸系列代号
比10000小
圆锥滚 子轴承 30000
能同时承受较大的径向、
轴向联合载荷。因线性
中
2’
接触，承载能力大，内 外圈可分离，装拆方便，
成对使用。
推力球轴承 50000 (a)单向
只能承受轴向载荷，且作用线
必需与轴线重合。分为单、双
低
不允许
向两种。高速时，因滚动体离 心力大，球与保持架摩擦发热
严重，寿命较低，可用于轴向
3、滚动副的材料要求：
高硬度和高接触疲劳强度、耐磨性和冲击韧性好 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。
考研机械设计滚动轴承习题
第十八章滚动轴承18．1 选择题18．1．1 只能承受径向载荷而不能承受轴向载荷的滚动轴承是 __________。
a）深沟球轴承 b）角接触球轴承c）圆柱滚子轴承 d）推力球轴承18．1．2 只能承受轴向载荷而不能承受径向载荷的滚动轴承是__________。
a）深沟球轴承 b）推力球轴承c）调心球轴承18．1．3 在下列滚动轴承中，__________轴承的极限转速最高。
a）深沟球轴承 b）圆锥滚子轴承c）推力球轴承 d）圆柱滚子轴承18．1．4 在下列滚动轴承的精度等级中以 __________级精度最高。
a）P0 b）P6 c）P4 d）P218．1．5 角接触轴承所能承受轴向载荷的能力取决于__________ 。
a）轴承的宽度 b）接触角的大小c）轴承精度 d）滚动体的数目18．1．6 为适应不同承载能力的需要，规定了滚动轴承不同的直径系列，不同系列的轴承区别在于__________。
a）在外径相同时，内径大小不同b）在内径相同时，外径大小不同c）在直径相同时，滚动体大小不同d）在直径相同时，滚动体数目不同18．1．7 __________可以采用滚动轴承。
a）大型低速柴油机曲轴 b）大型水轮发电机推力轴承c）轧钢机轧辊轴承 d）蒸汽蜗轮发电机转子18．1．8 调心球轴承不宜用来承受径向载荷，与轴向载荷的联合作用，这是因为__________。
a）这种轴承外圈没有滚道，不具备承受轴向力结构条件b）在轴向力的作用下，这种轴承将不能很好地发挥自位调心作用c）在轴向力的作用下，其中一列滚动体将处于部分卸载状态，并使另一列滚动体过载，从而导致轴承迅速破裂d）在轴向力作用下，其中一列滚动体的径向间隙完全消失，从而使轴承迅速发热绞死18．1．9 球轴承和滚子轴承的支承刚性相比较，__________a）两类轴承基本相同 b）球轴承较高 c）滚自轴承较高d）小尺寸的，滚子轴承较高；答尺寸的，球轴承较高。
滚动轴承
滚动轴承
一、滚动轴承的构造和种类
滚动轴承是一种支承转动轴的组件，它具有磨擦小、
结构紧凑的优点，已被广泛使用在机器中，滚动轴承是标
准件。 1、滚动轴承的结构
外圈 滚动体
外圈——与机座孔相配合；
内圈
内圈——与轴配合； 滚动体——装在内圈和外圈之间的滚道中；
保持架
保持架——用来把滚动体互相隔离开。
因而有不同的承载能力。 ★ 右边的两位数字是内径代号。
当内径尺寸在20~480 mm范围内时，内径尺寸=内径代号×5
如：轴承代号 6204
6——类型代号：深沟球轴承。 2——尺寸系列（03）代号。 04——内径代号（内径尺寸=4×5=20mm）。
轴承代号中字母、数字的含义可查阅国家标准GB/T272—93
★ 第一位数字是轴承类型代号，如下表所示：
代号 轴承类型
0 双列角接触轴承 1 调心球轴承 2 调心滚子轴承和推力调心滚子轴承 3 圆锥滚子轴承 4 双列深沟球轴承 5 推力球轴承 6 深沟球轴承 7 角接触轴承 8 推力圆柱滚子轴承 N 圆柱滚子轴承 U 外球面球轴承 QJ 四点接触球轴承
★ 第二、三位数字是尺寸系列代号。 尺寸系列是指同一内径的轴承具有不同的外径和宽度，
滚动轴承一般由内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4组成。 内圈装在轴径上，与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动。 内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。 保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损。
2
4 3
1
2
4
1
3
2、类型 按受力情况，
分为三大类：
A/2 A/2
1、深沟球轴承 简化画法
《滚动轴承》课件
滚动轴承的故障诊断和解决方法
1 异常声音
滚动轴承异常声音可能是 损坏或润滑不良的表现， 需进行诊断和解决。
2 温度升高
轴承温度升高可能是润滑 不良或过载引起的问题， 应及时检查和处理。
3 震动和振动
滚动轴承震动和振动可能 是不平衡或装配不良造成 的，需采取相应的纠正措 施。
荷分散到整个轴承。
3
滚动
滚动轴承通过滚子或球体在内外圈之间 滚动来支持轴的转动。
减小摩擦
滚动轴承通过滚动摩擦替代滑动摩擦， 降低能量损失。
内径、外径、宽度等滚动轴承的尺寸和代 码
尺寸 内径 外径 宽度
代码 6、12、20 19、32、47 6、10、14
尺寸和代码的组合可以唯一标识一个滚动轴承的大小。
3
优化方案
通过寿命和可靠性分析，优化滚动轴承 的选择和使用方案。
滚动轴承的装配和调整
正确的装配和调整是确保滚动轴承正常运行和延长寿命的关键。合理选择安 装工具和方法，遵循装配和调整步骤。
滚动轴承的维护保养
定期检查滚动轴承的润滑情况、密封性能和损坏程度，并采取相应的维护保养措施，确保滚动轴承的良好运行。
《滚动轴承》PPT课件
滚动轴承是一种常见的机械元件，广泛应用于各个领域。本课件将详细介绍 滚动轴承的分类、工作原理、尺寸代码等内容，帮助大家更好地了解和应用 滚动轴承。
什么是滚动轴承？
滚动轴承是一种支持和转动轴的装置，通过滚动和分离外力，降低摩擦和增加承载能力。
滚动轴承的分类及特点
分类
滚动轴承分为深沟球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥 滚子轴承等多种类型。
疲劳
长时间工作引起的材料疲劳，导致滚动轴承损坏。
润滑不良
缺乏润滑或润滑油污染会导致滚动轴承摩擦增加。
第18章 滚动轴承
N
18.2 滚动轴承的类型和选择
N
18.2.1 滚动轴承的类型
公称接触角α ：向心推力轴承滚动体与外圈接触处的法
线与半径方向的夹角 滚针轴承：用于径向尺寸受限的场合P365图18.5 类型：见下页，性能和特点P360表18.1
径向接触轴承
向心轴承
主要承受 F r 0 球轴承亦能承受较小
第18章 滚动轴承
太原理工大学机械零件教研室
18.1 概述
标准件
18.1.1 构造
内圈：一般随轴转动，有滚道，限制滚动体的侧向移动 外圈：一般不转动，有滚道，限制滚动体的侧向移动 滚动体：核心元件，在滚道中产生滚动摩擦有球、圆柱磙子、圆
球
锥磙子等 圆柱滚子
滚针
圆锥滚子 鼓形滚子
18.4.1 向心轴承中作用力的分布
推力轴承可以认为载荷平均分担，径向轴承则不然 推力轴承
F0 =Fa /z 向心轴承，在载荷Fr 的作用下, 根据变形关系，中间滚动体受力 最大，向两边逐渐减小
假设下半圈滚动体受力 ： 球: Fmax 5Fr / z (9 2) (9 3) 滚子：Fmax 4.6 Fr / z
18.4.2 角接触轴承中的附加轴向力
角接触轴承受径向力时会产生附加轴向力，计算方法见P371表
18.4 由于会产生轴向力，方向由宽边指向窄变，故应配对使用
18.4.3 滚动轴承的失效
点蚀、塑性变形、磨损、元件破裂
动载荷 H
失效形式
H lim
计算准则 引起点蚀 控制动载荷
装填量不超过轴承 空间的1/3～2/1 浸油润滑时，油面 不高于最下方滚动 体的中心;
滚动轴承第18章
2：推力调心滚子轴承 6：深沟球轴承 N：圆柱滚子轴承 8：推力圆柱滚子轴承 9：推力圆锥滚
滚动轴承主要类型代号表 类型代号表
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
Fa较大，Fr较小时 ——深沟球轴承+推力球轴承 或推力角接触轴承
3）要求n<nlim——极限转速 6、7、N——nlim较高 5——nlim较低
4）轴的刚性较差，轴承孔不同心—调心轴承
座孔不平形 不同轴
挠曲变形
5）便于装拆和间隙调整——内、外圈可分离的轴承 7）经济性，球轴承比滚子轴承便宜 8）优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承
e 0 .2 2 0 .2 6 0 .2 2 0 .0 3 9 0 .0 2 8 0 .2 3 6
0 .0 5 6 0 .0 2 8
Fa/Fr=600/2300=0.260
e
2.求X,Y
根据e和Fa/Fr的值查表得：X=0.56, Y=1.88
3.计算当量动载荷Ｐ P=XFr+YFa=0.56×2300+1.88×600=2416N
1）直齿圆柱齿轮轴： 2）斜齿轮、锥齿轮、蜗轮轴： 3）蜗杆轴：
分别承受Fa、Fr
轴承的载荷 (方向)
§1８—3 滚动轴承的受力分析、 失效形式及计算准则
一、滚动轴承的载荷分布
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 ， 受力最大的滚动体载荷 约为5Fr/Z(点接触）
《滚动轴承 》课件
《滚动轴承 》PPT课件
简介
滚动轴承是一种常见的机械零件，用于在朝同一方向旋转的零件之间提供支 持和减少摩擦。 滚动轴承广泛应用于机械设备、汽车、航空航天等领域。
滚动轴承的构造
滚动轴承的基本部件
包括内圈、外圈、滚动体和保持架。
不同类型滚动轴承的构造差异
各种滚动轴承类型的构造在滚动体形状、保 持架类型等方面存在差异。
结论
滚动轴承的优缺点
滚动轴承具有承载能力强、转速高、精度高 等优点，但也存在噪音和润滑困难等缺点。
滚动轴承对工业生产的作用
滚动轴承在现代工业生产中起着至关重要的 作用，提高工作效率和精度。
参考文献
1. "滚动轴承技术手册" by XX Publishing 2. "现代机械轴承设计" by XX Publi合不同工况的滚动轴承类型
根据工作条件和载荷大小，计算所需的轴 承承载能力。
根据环境、速度、温度等因素，选择合适 的滚动轴承类型。
滚动轴承的安装和使用
1
安装时需要注意的问题
正确选择工具，保持清洁，确保正确的配合和润滑。
2
滚动轴承的维护保养
定期检查润滑状态、密封性能，注意防止污染。
滚动轴承的分类
按照载荷类型分类
根据承受的载荷类型，滚动 轴承可以分为径向轴承和推 力轴承。
按照滚动体形状分类
滚动体的形状决定了轴承的 适用范围，常见的形状包括 球形、圆柱形和锥形滚动体。
按照精度分类
精度是指滚动轴承中各个部 件加工中的偏差程度，决定 了轴承的使用场景和使用寿 命。
滚动轴承的选择原则
轴承相关计算
第十八章滚动轴承§18-1 滚动轴承的结构及类型一、滚动轴承的结构滚动轴承一般是由内圈、外圈、滚动体和保持架组成(图18-1)。
通常内圈随轴颈转动，外圈装在机座或零件的轴承孔内固定不动。
内外圈都制有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体将沿滚道滚动。
保持架的作用是把滚动体沿滚道均匀地隔开，如图18-2所示。
图18-1滚动轴承结构图18-2滚动轴承运动滚动体与内外圈的材料应具有高的硬度和接触疲劳强度、良好的耐磨性和冲击韧性。
一般用含铬合金钢制造，经热处理后硬度可达HRC61~65，工作表面须经磨削和抛光。
保持架一般用低碳钢板冲压制成，高速轴承多采用有色金属或塑料保持架。
与滑动轴承相比，滚动轴承具有摩擦阻力小，起动灵敏、效率高、润滑简便和易于互换等优点，所以获得广泛应用。
它的缺点是抗冲击能力较差，高速时出现噪声，工作寿命也不及液体摩擦的滑动轴承。
由于滚动轴承已经标准化，并由轴承厂大批生产，所以，使用者的任务主要是熟悉标准、正确选用。
图18-3给出了不同形状的滚动体，按滚动体形状滚动轴承可分为球轴承和滚子轴承。
滚子又分为长圆柱滚子、短圆柱滚子、螺旋滚子、圆锥滚子、球面滚子和滚针等。
图18-3 滚动体的形状二、滚动轴承的类型滚动轴承常用的类型和特性，见表18-1。
表18-1滚动轴承的主要类型和特性轴承名称、类型及代号结构简图承载方向尺寸系列代号组合代号极限转速nc允许角偏差θ特性与应用双列角接触球轴承（0）32333233 中同时能承受径向负荷和双向的轴向负荷，比角接触球轴承具有较大的承载能力，与双联角接触球轴承比较，在同样负荷作用下能使轴在轴向更紧密地固定调心球轴承1或（1）(0)222(0)32312221323中2~3︒主要承受径向负荷，可承受少量的双向轴向负荷．外圈滚道为球面，具有自动调心性能。
适用于多支点轴、弯曲刚度小的轴以及难于精确对中的支承调心滚子轴承2 2223303132404132222232323123224241中0.5~2︒承载能力比调心球轴承约大一倍，也能承受少量的双向轴向负荷。
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多列轴承
推能力同角时接承触受轴轴承向和4径5向载 荷 90
调心轴承 按能否自动调心
刚性轴承
18.3 滚动轴承的代号
前置代号
基本代号
后置代号
类型代号
尺寸系列代号
内径代号
由轴承的宽度系列和直径系列代号
用数字或字母表示 内径尺寸 （2位数代字号）组成。
1—调心球轴承
10 宽度系列00：
直径系列：
3—圆锥滚子轴承
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；
7214AC/P4：7─角接触球轴承，2─轻系列，14─内径d=70mm，公差等级为4级， 游隙组为0组，公称接触角α=15°；
角 接 触
轴线的交点。
FS
球向心角接触轴承（角接触球轴 Nhomakorabea、圆锥滚子轴承）受纯径向
Oα
轴 承
FS0
载荷作用后，会产生附加轴向 注意 Fr0 F0
力 FS 。
FS 的 方向
附加轴向力： FS 1.25Fr tg
不同类型的轴承附加轴向力的计算不同，附加轴向 力的方向是由轴承外圈的宽边指向窄边，始终使内 外圈相分离。
7.经济性 球轴承比滚子轴承便宜；
精度低的轴承比精度高的轴承便宜。
18.4 滚动轴承的力分析|、失效和计算准则
18.4.1 向心轴承中作用力的分析
Qi
各滚动体上的受力情况如何？ FA 当轴承仅受到纯轴向力 FA 作用时：
载荷由各滚动体平均分担，即：
Qi ＝ Qj
Qj
当轴承仅受到纯径向力 Fr 作用时： 接触点产生弹性变形，内圈下沉δ，
18.2.2 滚动轴承类型的选择
1.根据载荷的大小及性质 载荷大或冲击大－选滚子轴承（线接触）；
载荷小或冲击小－选球轴承（点接触） ；
2.根据载荷的方向 纯径向载荷－选深沟球轴承（6）、圆柱滚子轴承（N) 纯轴向载荷－选推力轴承（5 或 8 ） 径向、轴向载荷－角接触球轴承(7)或圆锥滚子轴承(3)
2.按滚动体的种类可分为：球轴承和滚子轴承
滚动轴承
向心轴承 承受径向载荷 按所受载荷方向与 公称接触角的不同
分类
径向接触轴承 0
主要承受径向载荷
向心角接触轴承 0 45
能同时承受径向和轴向载荷
推力轴承
轴向接触轴承 90
只能承受轴向载荷
承受轴向载荷
按滚动体形 状
球轴承 滚子轴承
按滚动体列数 单列轴承 双列轴承
12 0—窄；01
0—特轻；
5—推力球轴承
15 1—正常0；2
1—特轻；
6—深沟球轴承
17 2—宽；03
2—轻；
7—角接触球轴承 20~480 3、4—特d宽/5；
3—中；
N—圆柱滚子轴承22、28、32及5、006以—上特宽/。内径 4—重。
三、轴承代号示例
滚动轴承的类型与选择
类型和代号5
18.2.1 滚动轴承的类型 在实际应用中，滚动轴承的类型结和代号2 构形式有很多。
作为标准的滚动轴承，在国家标准中分为13类， 其中，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
调心球轴承
类型代号为0（6）
类型代号为1（1）
类型代号为2（9）
类型代号为3（7）
第十八章 滚动轴承
18.1 概述
滚动支承设计内容：
1.轴承本身设计：正确选用轴承的类型和尺寸
2.轴承组合设计：安装、调整、润滑、密封等的 设计
学习本章的目的主要解决三个问题：
1.如何选择滚动轴承的类型； 2.滚动轴承的寿命计算； 3.滚动轴承组合设计；
18.1.1 构造
18.1.2 材料
内、外圈和滚动体用轴承铬钢制造，常用温度不高于
类型代号为4（0）
类型代号为5（8）
类型代号为6（0）
类型代号为7（6）
类型代号为N（2）
类型代号为8（9）
直线轴承
举例说明
6204 6——轴承类型为深沟球轴承 （0）2——尺寸系列代号，宽度系列代号为0（可 省略） 2——为直径系列代号 04——内径代号 d=20mm
72211AC 7——角接触轴承 22——尺寸系列代号，宽度系列代号2，直径系列 代号为2 11——为内径代号，d=55mm AC——接触角α=25° 精度为0级
最多只有半圈滚动全部体滚受动载。
承载区各滚动体的变形体量个数
δ
不同，受载大小也不同。
对于点接触轴承： Fmax
5 z Fr
对于线接触轴承：Fmax
4.6 z Fr
F2 F1
Fr
F2 F1
滚动体与套圈滚道接触点的接触
Fmax
应力是变应力，可看成脉动循环
变应力。
18.4.2 角接触轴承中的附加轴向力FS Fr O － 支反力作用点，即法线与
轴向载荷不大时，可用深沟球轴承 3.根据转速的高低 转速高－选球轴承； 选用实体保持架； 不用推力轴承承受纯径向载荷；
4.根据回转精度 精度要求高－选球轴承；
5.根据轴承刚度及调心性能 轴刚性差、轴承座孔同轴度差或多点支承
—— 选调心轴承（ “1” 类 或 “2” 类 ）； 6.装调性能
圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承内外圈可分离，便于 拆装。
滚动体与套圈接触处的法线 与轴承的径向平面之间的 夹角，称为公称接触角。
向心轴承：0°≤α≤45°，主要承受径向载荷； 径向接触轴承——α＝0 °的向心轴承； 向心角接触轴承—— 0°<α≤45°的向心轴承；
推力轴承： 45°<α ≤90° ，主要承受轴向载荷； 推力角接触轴承—— 45°<α< 90°的推力轴承 轴向接触轴承——α＝90°的推力轴承
120º 保持架：冲压式：低碳钢板制成；实体式：铜合金等。
18.1.3 优缺点
优点：
1.起动灵敏、效率高； 2.运动精度高 ； 3.轴向尺寸紧凑； 4.润滑简便；
缺点：
1.抗冲击性能差； 2.工作时有噪声； 3.径向尺寸大。
5.宜互换。
应用场合：中速、中载和一般工作
条件下运转的机器中广泛应用。
18.2 滚动轴承的类型及选择 1.按承载方向和公称接触角分为：
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)，公差等级为0级，游隙组为0组；
6103： 6─深沟球轴承，1─特轻系列，03─内径d=17mm，公差等级为0级， 游隙组为0组；
注：滚动轴承代号比较复杂，上述代号仅为最常用的、最有规律的部分。 具体应用时，若遇到看不懂的代号时，应查阅GB/T272-93。