滚动轴承与滑动轴承性能及优缺点应用对比
《机械设计基础》第十二章 滑动轴承解析
一、向心轴承
1、轴承的压强p 限制轴承压强p，以保证润滑油不被过大的压力所挤出，轴瓦不致产生 过度的磨损。即
轴承径向载荷，N
F p [ p] Bd
轴瓦材料的许用压强，MPa
轴瓦宽度，mm
轴颈直径，mm
2、轴承的pv值 pv值简略地表征轴承的发热因素，它与摩擦功率损耗成正比。Pv值越 高，轴承温升越高，容易引起边界油膜的破裂。
F
润滑油应由非承载区引入，所以在顶部 开进油孔。 在轴瓦内表面，以进油口为中心沿纵向、 斜向或横向开有油沟，以利于润滑油均匀分布 在整个轴颈上。
油沟的形式 B 一般油沟离轴瓦端面保持一定距离，以防止漏油。
当载荷垂直向下或略有偏斜时，轴承中分面常为水平方向。 当载荷方向有较大偏斜时，则轴承中分面斜着布置（通常倾斜45º ）。
3）验算压强p p
根据上述计算，可知选用铸锡锌铅青铜（ZQSn6-3-3）作为轴瓦材 料是足够的，其[p]＝8N/mm2，[pv]＝10N· m/(mm2· s)。
§12-5 动压润滑的形成原理
B板静止不动，A板以速度v向左运动，板间充满润滑油。
当板上无载荷时两平行板之间液体的速度呈三角形分布，板A、B之间 带进的油量等于带出的油量，因此两板间油量保持不变，即板A不会下沉。 若板A上承受载荷F时，油向两侧挤出，于是板A逐渐下沉，直到与B 板接触。 两平行板之间是不可能形成压力油膜的
pvm≤[ pv]
平均直径，（d1＋d2）/2
例12－1 试按非液体摩擦状态设计电动绞车中卷筒两端的滑动轴承。钢绳 拉力W为20kN，卷筒转速为25r/min，结构尺寸如图所示，其中 轴颈直径d＝60mm。 解： 1）求滑动轴承上的径向载荷 当 钢绳绕在卷筒的边缘时，一侧滑动轴 承上受力最大，为
滚动轴承和滑动轴承的优缺点和应用场合
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滚动轴承与滑动轴承的对照表
考虑在实际应用中会出现附加载荷，如冲击力、不平衡力的作用、 惯性力以及轴挠曲或轴承座变形产生的附加力等原因 引入载荷系数 fd——表18.8 P = fd Fr P = fd Fa P = fd ( X Fr + Y Fa )
N105/P5
7214C/P4
30213
6203
6--深沟球轴承,2--轻系列, 03--内径d=17mm,公差等 级为“0”级,游隙组为“0”组;
§18—4 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
二、滚动轴承的当量动载荷P（实际载荷）
轴承在许多应用场合常常同时承受径向载荷Fr和轴向载荷 Fa。因此，在进行滚动轴承的寿命计算时，应该把滚动轴承实 际承受的载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致。 按这一原则转换的载荷称为滚动轴承的当量动载荷 1．对只能承受径向载荷Fr的轴承（N、NA轴承）
Q,H
进入承载区 进入非承载区
Q,H
T
固定套圈——稳定的脉动循环变应力
Q,H
T
T
四、滚动轴承的失效形式和计算准则
滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内外滚道上的点蚀破坏。 这是在安装、润滑、维护良好的条件下，由于大量重复地承受变 化应力所致。除了点蚀以外，轴承还可能发生其它多种的失效形 式。例如，润滑油不足时轴承烧伤；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、胀破内圈、挤碎内外圈 和保持架等 １. 主要失效形式： 1）疲劳点蚀 ＿＿安装润滑和维护良好
滚动轴承
五四 三
组合代号
尺寸系列代号
类宽
型
（ 或
直 径
代
高 ）
系 列
号
度 系
代 号
列
代
号
圆锥滚子轴承（3）
二一
内 径 尺 寸 代 号 20~480mm
例 试说明下列轴承代号的含义：
6 12 06 3 3 15/p6
公差等级代号，0级（普通级） 内径尺寸代号，d=30mm
尺寸系列代号，直径系列2（轻系列） 宽度系列1（正常系列）
外圈 outer ring
轴承装配
与滑动轴承相比滚动轴承的优缺点：
优点： ●摩擦阻力小、起动灵敏、效率高； ●轴向结构紧凑、润滑简单； ●运转精度较高； ●不需要用有色金属； ●标准化程度高，成批生产，成本较低。
缺点： ●抗冲击能力差； ●安装不方便（不是剖分件，常需加热后安装）； ●径向处尺寸大； ●高速运转时振动及噪音较大； ●寿命比液体摩擦滑动轴承低。 ●因滚动轴承不能剖分，位于长轴中间的滚动轴承安装较困难。
9、推力球轴承 （类型代号：5）
单列推力球轴承
特点 套圈与滚动体是分离的。 （单列推力球轴承）有 两个套圈，内径稍小的 “紧圈”装载轴上， 内径稍大的“松圈” 则与轴保持一定的间隙， 并被安放在机座中。 可承受单向的轴向力。 用于转速不高，轴向力 较大的场合。
双列推力球轴承 （类型代号：5）
特点 双列推力球轴承有三个套圈， 其中两个为“松圈”，一个为 “紧圈”，可承受双向轴向力。
是以轴承中点为心的球面，可调心。
适用于多支点和变形较大的传动轴，
以及不能精确对中的支承处。
7、调心滚子轴承 （类型代号：2 ）
特点 能承受较大的径向力和 少量的轴向力。承载能 力大，具有调心性能。
滚动轴承和滑动轴承的优缺点
滑动轴承相比，滚动轴承的优点
1、一般条件下，滚动轴承的效率和液体动力润滑轴承相当，但较混合润滑轴承要高一些；
2、消耗润滑剂少，便于密封，易于维护；
3、对于同尺寸的轴径，滚动轴承的宽度比滑动轴承小，可使机器的轴向结构紧凑；
4、大多数滚动轴承能同时受径向和轴向载荷，故轴承组合结构简单；
5、径向游隙比较小，向心角接触轴承可用预紧可用预紧力消除游隙，运转精度高；
6、不需要有用有色金属；
7、标准化程度高，成批生产，成本低。
与滑动轴承相比，滚动轴承的缺点
1、振动及噪声较大；
2、高速重载载荷下轴承寿命较低；
3、承受冲击载荷能力
滑动轴承具有如下特点
（1）结构简单、拆装方便、价格低廉。
（2）承受载荷的面积大、轴颈与轴瓦之间存在一层油膜，故可承受较大的冲击载荷和振动载荷。
（3）在转速极高的时候容易形成完全液体摩擦，所以可用于高转速场合。
（4）滑动轴承可做成对开式，因而装配时不像滚动轴承那样必须由轴的一端装入，可用于滚动轴承因结构限制无法应用的场合。
滚动轴承与滑动轴承之间的区别
滚动轴承在滚动摩擦下工作的轴承。
滚动轴承使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承载能力较高。
与滑动轴承比较，滚动轴承的径向尺寸较大，减振能力较差，高速时寿命低，声响较大。
滚动轴承中的向心轴承（主要承受径向力）通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架4部分组成。
内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转，外圈装在轴承座孔中。
在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道。
当内外圈相对转动时，滚动体即在内外圈的滚道上滚动，它们由保持架隔开，避免相互摩擦。
推力轴承分紧圈和活圈两部分。
紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。
套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造，淬火后表面硬度应达到HRC60～65。
保持架多用软钢冲压制成，也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。
滑动轴承滑动轴承是在滑动摩擦下工作的轴承。
滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。
在液体润滑条件下，摩擦表面被润滑油分开而不发生直接接触，这不仅可以减小摩擦损失和表面磨损，而且油膜还具有一定的吸振能力，但起动时摩擦阻力较大。
在滑动轴承中，轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦，为了改善轴瓦表面的磨损而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。
轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。
常用的滑动轴承材料有轴承合金（又叫巴氏合金或白合金）、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、橡胶、硬木和碳-石墨，聚四氟乙烯（特氟龙、PTFE）、改性聚甲醛（POM）等。
滑动轴承具有如下特点（1）结构简单、拆装方便、价格低廉。
（2）承受载荷的面积大、轴颈与轴瓦之间存在一层油膜，故可承受较大的冲击载荷和振动载荷。
（3）在转速极高的时候容易形成完全液体摩擦，所以可用于高转速场合。
（4）滑动轴承可做成对开式，因而装配时不像滚动轴承那样必须由轴的一端装入，可用于滚动轴承因结构限制无法应用的场合。
滑动轴承的分类工厂中常用的滑动轴承有整体式、对开式、油环润滑式和推力瓦式四种。
滚动轴承种类很多1、按滚动体形状可分为球轴承、滚子轴承和滚针轴承。
滑动轴承
普通圆柱蜗杆传动的主要参数
主要参数( 阿基米德蜗杆)
● 模数 m 和压力角α
中间平面
— 包含蜗杆轴线并垂直与蜗轮轴线的平面
的蜗蜗轮杆加蜗相工杆模同数轴—面滚刀蜗滚轮模制端数，面其蜗压几杆力标何轴角准面参模数数及蜗压直轮力径端角面与相配
在中间平面内相当于齿条与齿轮的啮合
正确啮合条件： mx1 = mt2 = m
滚动轴承的寿命计算
轴承寿命：轴承中任一滚动体或内、外圈滚道上出现疲劳点蚀 以前所经历的总转数或在一定转速下所经历的工作小时数。
轴承的基本额定寿命：一批相同的轴承，在相同的条件下运转， 其中90%的轴承不发生疲劳点蚀前所转过的总转数或在一定的 转速下运转的总小时数。
一、滚动轴承寿命计算的基本公式
轴承寿命的疲劳曲线：
Lh
106 60n
C P
h
C——基本额定动负荷，衡量轴承工作能力的主要指标。
基本额定动负荷有两种：
1、径向额定动负荷—主要承受径向负荷的向心轴承（深沟球 轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承），用Cr表示；
2、轴向额定动负荷—主要承受轴向负荷的推力轴承,用Ca表示。
正常工作温度（1200C）时的额定动负荷C值可查有关手册。
抗冲击能力较差，高速时噪声 大，工作寿命不及液体摩擦滑 动轴承，径向尺寸比滑动轴承 大
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
前置代号：用于表示轴承的分部件，字母表示；
由轴承的宽度系列和直径系列代号
后字分又0用级136780置母别如— — — — —数—，调圆角圆推代或用：字深共心锥接锥力或沟号数轴C6球滚触滚球、字球个：字承轴子球子轴母轴A级用表的承轴轴轴承表C承别于示公承承承和示2，表；差B2表、依示如等2示次轴：级8内、内2由承接分（ 宽 012350径11113— — — 、 、部-2度高的触别027524尺位 窄 正 宽 469系结、— —级结角为寸5数 ； 常 ；列5构特 特到构为2字 ；0：级宽 宽0的）低、1及； 。5、组不级0公5、4成0同，级差00000202。代d以10132直5。— —其、及/—0号345上和径特 轻— —代5材特系级轻 ；4中 重/轻号料0内列；；。、0；的分的径：6角级别特接、为殊触6：要x轴级/求P承2和，、， /P4、/P5、/P6、/P6x和/P0。
轴承知识点总结大全
轴承知识点总结大全一、轴承的概念和分类1. 轴承的概念轴承是一种用于支撑和减少机械部件之间摩擦的装置，通常由内、外圈和滚动体组成。
它能在旋转或直线运动过程中传递载荷和支撑旋转轴。
2. 轴承的分类(1) 滚动轴承：分为滚动体轴承和滑块轴承，滚动体轴承由滚动体和轴承座两部分组成，常见的有球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承和自调心轴承等。
(2) 滑动轴承：滑动轴承依靠滑块在轴承座内滑动以支承载荷，常见的有滑动胶片轴承、滑动材料轴承等。
二、轴承的工作原理1. 滚动轴承的工作原理滚动轴承通过滚动体在内外圈之间滚动，将滚动摩擦转化为滑动摩擦，从而减小摩擦损失，降低能量损耗，使轴承运转更加平稳。
2. 滑动轴承的工作原理滑动轴承依靠滑块在轴承座内滑动，通过表面间的滑动摩擦来支撑和传递载荷，从而减小摩擦损失，使轴承的运转更加平稳。
三、轴承的安装与维护1. 轴承的安装(1) 在安装轴承之前，应用洁净油布或棉纱把轴承座内外净，特别是在输送系统上，要特别注意；还需擦净附在轴承的深沟球和滚子上的油或其他污物。
要特别注意收放两端盖板时切勿损坏密封件。
这样都可以使轴承的密封性更好。
(2) 在安装轴承时，倘若黏涂润滑脂或油脂在安装前有所情况，应丢掉这部分脂或油，因此它们可能含有有害或渍染杂质。
调合油污,否则将导致轴承渐渐处于不适当的情况，并失真。
轴承上会润滑剂断层、化学裂化，或引起金属赛铬现象。
这样会大大降低轴承的寿命。
(3) 在选配轴承之前，最好先参考厂方以及翻译轴承各方面扉页拼装指南并应对这部分指南分明，特定型号的测量、胎造、圈化以及安装是比较重要的。
在特定型号的轴承课的脂必须究其有关文件，用热气被量切勿过量，而且前，在装有脂条轴承上加油必需由翻译接洽，切勿偷换；在特定型号的轴承中的充油必须严格按照这种种中指定散装油脂的量加入(4) 加油条轴承加油最好就地加油。
这将大大减少在输送系统上可供数据的信息引起的人为装错机。
加油时必需十分小心，引导表可供数要比规定数据小的地方，多加的油将排不尽，引起泡沫2. 轴承的维护(1) 使用时应确保轴承是在适当的温度和润滑条件下工作，以及防止外界污染物进入轴承内部。
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滚动轴承与滑动轴承性能及优缺点应用对比滚动轴承与滑动轴承相比，具有下列优点：
1．滚动轴承的摩擦系数比滑动轴承小，传动效率高。
一般滑动轴承的摩擦系数为0.08-0.12，而滚动轴承的摩擦系数仅为
0.001-0.005；
2．滚动轴承已实现标准化、系列化、通用化，适于大批量生产和供应，使用和维修十分方便；
3．滚动轴承用轴承钢制造，并经过热处理，因此，滚动轴承不仅具有较高的机械性能和较长的使用寿命，而且可以节省制造滑动轴承所用的价格较为昂贵的有色金属；
4．滚动轴承内部间隙很小，各零件的加工精度较高，因此，运转精度较高。
同时，可以通过预加负荷的方法使轴承的刚性增加。
这对于精密机械是非常重要的；
5．某些滚动轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷，因此，可以简化轴承支座的结构；
6．由于滚动轴承传动效率高，发热量少，因此，可以减少润滑油的消耗，润滑维护较为省事；
7．滚动轴承可以方便地应用于空间任何方位的铀上。
但是，一切事物都是一分为二的，滚动轴承也有一定的缺点，主要是：
1．滚动轴承承受负荷的能力比同样体积的滑动轴承小得多，因此，滚动轴承的径向尺寸大。
所以，在承受大负荷的场合和要求径向尺寸小、结构要求紧凑的场合〈如内燃机曲轴轴承)，多采用滑动轴承；
2．滚动轴承振动和噪声较大，特别是在使用后期尤为显著，因此，对精密度要求很高、又不许有振动的场合，滚动轴承难于胜任，一般选用滑动轴承的效果更佳。
3．滚动轴承对金属屑等异物特别敏感，轴承内一旦进入异物，就会产生断续地较大振动和噪声，亦会引起早期损坏。
此外，滚动轴承因金属夹杂质等也易发生早期损坏的可能性。
即使不发生早期损坏，滚动轴承的寿命也有一定的限度。
总之，滚动轴承的寿命较滑动轴承短些。
可是，滚动轴承与滑动轴承相比较，各有优缺点，各占有一定的适用场合，因此，两者不能完全互相取代，并且各自向一定的方向发展，扩大自己的领域。
但是，由于滚动轴承的突出优点，颇有后来者居上的趋势。
目前，滚动轴承已发展成为机械的主要支承型式，应用愈来愈广泛。