杨可桢《机械设计基础》(第6版)笔记和课后习题详解(滚动轴承)

第16章滚动轴承

16.1 复习笔记

【通关提要】

本章主要介绍了滚动轴承的类型及其代号、失效形式、寿命计算、当量动载荷的计算以及派生轴向力。学习时需要重点掌握以上内容。其中，滚动轴承的类型及其代号、失效形式，多以选择题、填空题和简答题的形式出现，其余内容以计算题为主，尤其派生轴向力，几乎每年都考一道计算题。复习本章时，考生需以计算为主，理解记忆细节内容。

【重点难点归纳】

一、滚动轴承的基本类型和特点

1．滚动轴承的分类（见表16-1-1）

表16-1-1 滚动轴承的分类

2．使用性能（见表16-1-2）

表16-1-2 滚动轴承的使用性能

3．机械中常用滚动轴承的类型和性能特点

机械中常用滚动轴承的类型和性能特点查看教材表16-2。

二、滚动轴承的代号（见表16-1-3）

表16-1-3 滚动轴承的代号

三、滚动轴承的选择计算

1．失效形式

（1）疲劳破坏；

（2）永久变形；

（3）磨损、胶合、内外圈和保持架破损。

2．轴承寿命

（1）轴承的寿命

轴承的滚动体或套圈首次出现疲劳点蚀之前，轴承的转数或相应的运转小时数。（2）轴承寿命的可靠度R

一组相同的轴承能达到或超过规定寿命的百分率。

（3）基本额定寿命 具有90%可靠度时轴承的寿命，以L 10表示。

（4）基本额定动载荷

当一套轴承进入运转并且基本额定寿命为106r 时，轴承所能承受的载荷。

（5）寿命计算公式

L ＝（C/P ）ɛ或L h ＝（C/P ）ɛ·106/（60n ）

式中，ɛ为寿命指数，对于球轴承ɛ＝3，对于滚子轴承ɛ＝10/3；C 为基本额定动载荷，对向心轴承为C r ，对推力轴承为C a ；n 为轴的转速；P 为当量动载荷。 修正后的寿命计算公式为

610()60t h p f C L n f P

ε= 或

1660()10

p h t f P n C L f ε=⋅ 式中，f t 为温度系数，f t ≤1；f P 为载荷系数。

3．当量动载荷的计算

对于既承受径向载荷F r 又承受轴向载荷F a 的轴承，其当量动载荷的计算公式为

P ＝XF r ＋YF a

式中，X 、Y 分别为径向动载荷系数及轴向动载荷系数。

对于向心轴承，则有：

（1）当F a/F r＞e时，X、Y值可查教材表16-11；

（2）当F a/F r≤e时，Y＝0，X＝1。

4．角接触向心轴承轴向载荷的计算

（1）根据公式计算出两支承处的内部轴向力F S1、F S2的大小，并确定内部轴向力方向；

①如图16-1-1（a）所示，正装（面对面排列）；

②如图16-1-1（b）所示，反装（背靠背排列）。

图16-1-1

（2）若F A＋F S2＞F S1，则：

轴承1（压紧端）承受的轴向载荷：F a1＝F A＋F S2；

轴承2（放松端）承受的轴向载荷：F a2＝F S2。

（3）若F A＋F S2＜F S1，则：

轴承1（放松端）承受的轴向载荷：F a1＝F S1；

轴承2（压紧端）承受的轴向载荷：F a2＝F S1－F A。

5．滚动轴承的静强度校核

（1）基本额定静载荷

国家标准对每一型号的滚动轴承规定了一个不得超过的外载荷界限，即基本额定静载荷，用C0表示。

（2）当量静载荷P0

当轴承既受径向力又受轴向力时

P0＝X0F r＋Y0F a≤C0/S0

式中，X0为径向静载荷系数；Y0为轴向静载荷系数；S0为轴承静强度安全系数。

四、滚动轴承的润滑和密封（见表16-1-4）

表16-1-4 滚动轴承的润滑和密封