i第十章 滚动轴承

1.类型代号： （见表10.1）
2.尺寸系列代号：承载能力发生变化
宽度系列与直径系列
3.内径代号：பைடு நூலகம்径大小
轴承内径 d/mm 10 12 15 17
内径代号
示例
00 深沟球轴承 6201 10~17 01 内径 d=12mm 02 03 20~495 用内径除以 5 得的商数表示。 (22、 28、 32 除外) 深沟球轴承 6210 当商数只有个位数时，需在十 内径 d=50mm 位数处用 0 占位
C0 S0 P0 S0 静强度安全系数 ，由表10.15查取； P0 当量静载荷, N
对于向心轴承、角接触轴承，当量静载荷取下面两式中 计算出的较大值
P 0 X 0 Fr Y0 F a
P0 F r
X 0、Y0 分别为静径向系数和静轴向系数
10.7 滚动轴承的极限转速
接触式密封
脂或油润滑。轴 颈圆周速度 v<7m/s,工作温度 范围-40º C~100º C
密封类型 `
图例
非接触式密封
适用场合 说明 脂润滑。 干燥 靠轴与盖间的细小环节间 清洁环境 隙密封,间隙愈小愈长,效果 愈好,间隙 δ 取 0.1mm~0.3mm 脂润滑或油 将旋转件与静止件之间的 润滑。 工作温 间隙作成迷宫 （曲路） 形式， 度不高于密 在间隙中充填润滑油或润 封用脂的滴 滑脂以加强密封效果。 迷宫 点。 这种密封 或密封分径向、轴向两种： 效果可靠 图（a）径向曲路，径向间 隙 δ 不大于 0.1mm~0.2mm; 图(b)轴向曲路,考虑轴的伸 长,间隙可取大些
10.3 滚动轴承代号
滚动轴承代号的构成 表10.2 滚动轴承代号的构成
前置代号 成 套 轴 承 分 部 件 尺 类 型 代 号 寸 系 列 代 号 内 径 代 号 内 部 结 构 代 号 基本代号 密封 防尘 与外 圈形 状变 化代 号 保持 架结 构及 材料 变化 代号 后置代号 轴 承 材 料 变 化 代 号 公 游 差 隙 等 组 级 代 代 号 号 配 置 代 号 其 它
2.当量动载荷P的计算式：
式中 Fr、Fa 轴承的径向载荷和轴向载荷
X、Y 动载荷径向系数和动载荷轴向系数
P XFr YFa
10.5.3角接触轴承的内部轴向力
表10.14 角接触轴承的内部轴向力FS
角接触球轴承 轴承类型 FS
7000C型(α=150)
0.4Fr
7000AC型(α=250)
1.加热
(80~90）0C
2.利用拆装工具
注意：内、外环用不同工具
注意：h≥1/4外环厚度
10.8.5 滚动轴承的润滑和密封
1.滚动轴承的润滑
（1.）润滑的目的：减少摩擦磨损、吸收振动、降低温度、 防锈 （2.）润滑方式：根据速度因素dn值来选择
dn< （1.5~2）╳ 105 mm . r/min时
深沟球轴承 62/500,内径 d=500mm 以及 22、28、32 尺寸系列代号与内径代号之 62/22,内径 d=22mm
500
用内径毫米数直接表示，并在
间用“/”号隔开
4.内部结构代号
代号 C AC B 角接触球轴承 角接触球轴承 角接触球轴承 示例 公称接触角 15 7210C 公称接触角 25 7210AC 公称接触角 40 7210B 32310B
3.校核极限转速：对于高速轴承，发热以至胶 合是其主要失效形式，因而除进行寿命计算外 还应该校核极限转速。
10.5 滚动轴承的寿命计算
10.5.1 基本概念及公式
疲劳寿命：在一定载荷作用下运转的单个滚动轴承，出现疲 劳点蚀前所经历的总转数或在一定转速下的小时数。
基本额定寿命： 一批相同轴承，在相同条件下运转， 90% 轴承在疲劳点蚀前转过的 总转数，单位为106 r；或一定转速 下的小时数。
例如: 7210 C/P5/DF
7 2 10
C /P5 /DF
面对面配置 公差等级为5级 公称接触角 15 空一个字符 轴承内径 d 5 10 50mm
尺寸类型代号,其中
宽度类型代号为0（省略不写） 直径系列代号为2,
轴承类型为角接触球轴承
10.4 滚动轴承的失效形式和计算准则
基本额定动负荷：轴承工作温度在 100 C 以下，基本额定寿命 L 1 106 r 时，轴承所能承受的最大载荷，
用C表示。
基本额定动负荷的方向: 对于向心轴承为径向载荷
对于推力轴承为中心轴向载荷
对于角接触向心轴承为载荷的径向分量
载荷P1
95 90 80 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10
圆锥滚子轴承 接触角加大 E
加强型,改进结构设计,增大承载能力 NU207E
5.公差等级代号
6.游隙代号
1组游隙最小，5组游隙最大。
7.配置代号
8.轴承代号的编制规则
(1)轴承代号按表10.2所列的顺序从左至右排列。 (2)当轴承类型代号用字母表示时,字母与其后的数 字之间应空一个字符。 (3)基本代号与后置代号之间应空一个字符,但当后 置代号中有“-”号或“/”号时,不再留空。 (4)在尺寸系列代号中,位于括号中的数字省略不写。 (5)公差等级代号中的/P0省略不写。 (6)公差等级代号与游隙组代号同时表示时，可取公差等级 代号加上游隙组号组合表示，如/P63（公差等级P6级，径 向游隙3组）。
保持架：高聚物、低碳钢、铜、夹布胶木
各类轴承及滚动体
10.2 滚动轴承的类型和选择
10.2.1滚动轴承的类型
1)按滚动体的形状分 球轴承 滚子轴承
2)
轴承公称接触角: 滚动体与外圈滚道接触点的法线和轴承半 径方向的夹角
单列
3)按滚动体列数分：
双列 多列
国家标准GB/T272-1993中的常用滚动轴承的类型及特性
•分析轴向力如何承受，即力如何传到支承件上 游隙C——补偿轴的伸长 对向心轴承 C=（0.25~0.4）mm 对角接触轴承 C值查手册。
2.一端固定、一端游动支承
•适用于工作温度变化大且两支点间跨距l>350mm的长轴。
•固定端如何固定
•游动端如何游动
滚
3.两端游动支承
由于人字齿轮存在误差 齿向载荷不均 小齿轮轴做成两端游动
脂润滑：可承受较大载荷， 便于密封及维护，
不宜填充过多
dn> （1.5~2）╳ 105 mm r/min 时 油润滑：喷油或浸油、浸油高度不超过滚动体中心
浸油润滑
2.滚动轴承的密封
密封类型 图例 适用场合 脂润滑。要求环 境清洁，轴颈圆 周速度 v 不大于 4m/s~5m/s，工作 温度不超过 90º C 说明 矩形断面的毛毡 圈安装在梯形槽 内，毛毡受到压 力而紧贴在轴 上，从而起到密 封作用 唇型密封圈用皮 革、塑料或耐油 橡胶制成，有的 具有金属骨架， 有的没有骨架， 是标准件 单向密封
10.8.3 滚动轴承的配合
1.配合种类：
轴承内圈—轴：基孔制，转速高、载荷大、温度高、有振动、 内圈与轴一起转动，选用紧配合。 轴承外圈—座孔：基轴制，经常拆卸、
外圈静止、半圈受载，选用松配合。
2.配合的标注： 内圈与轴：只标注轴，k5，k6 外圈与孔：只标注孔，H7，G7
10.8.4 轴承的装拆
5
载荷P2
95 90 80 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10
5
失 效 概率，％
70 60 50 40 30 20 10 5
失 效 概率，％
70 60 50 40 30 20 10 5
10
10 10 循环 次数，次
6
7
10
8
5
10
10 10 循环 次数，次
6
7
10
8
5
载荷P1>载荷P2
由实验得到的曲线
疲劳寿命威布尔分布
疲劳曲线
滚动轴承的载荷与寿命之间的关系:
P L 常数
寿命指数 : 对于球轴承, 3; 对于滚子轴承, 10 / 3。
C 1 常数
C 1 P L
在当量动载荷P作用下的基本额定寿命为 C L 106 r P
10.2.2滚动轴承类型的选择
选择滚动轴承类型时可参考以下几点： （1）当载荷较大或有冲击载荷时，宜用滚子轴承； 当载荷较小时，宜用球轴承。
（2）当只受径向载荷时，或虽同时受径向和轴向载 荷，但以径向载荷为主时，应用向心轴承。 当只受轴向载荷时，一般应用推力轴承，而当 转速很高时，可用角接触球轴承或深沟球轴承。 当径向和轴向载荷都较大时，应采用圆锥滚子 轴承。
0.7Fr
7000B型(α=400)
Fr
圆锥滚子轴承 Fr/2Y
取轴承内圈和轴为分离体 由力的平衡条件得
F W F S2 F S1 F A
作用在轴承Ⅱ上的轴向载 荷为
Fa 2 FW FS 2 FA FS1
作用在轴承上的轴向载 荷只有自身的内部轴向力, 即
Fa1 FS1
•滚动轴承中的承载形式为点或线接触，最大接触应力 可以高达4000MPa。
滚动轴承内外圈做成整体结构
而滑动轴承轴瓦可做成剖分结构
3、材料及其热处理与用途
套圈及滚动体： GCr15—普通 、 9Cr18（4400C）--防锈、 Cr4Mo4V(M50)—高温、 Si3N4—特殊环境 渗碳淬火，硬度（61~65）HRC
极限转速 nlim :轴承在一定载荷和润滑条件下所允许的最高 转速。 载荷系数 f 1 ：当轴承的当量动负荷P超过0.1C时,需将手册 中的极限转速乘以小于1的系数。 载荷分布系数 f 2 ：当向心轴承受轴向载荷时,需将手册中 查得的极限转速乘以小于1的系数。 极限转速为：