滚动轴承的基本结构和类型
滚动轴承的基本结构和类型
滚动轴承的基本机构是由内圈、外圈、一组滚动题和保持架四大件组成。
此外，各种不同类型的轴承还有其它相应零件，如：铆钉、支销、防尘盖、密封圈、止动垫圈和紧定套等。
内圈：套在轴承上与轴紧配。
大多数内圈与轴一起旋转。
外圈：通常固定在轴承座或机械的零部件上，起支承滚动体作用。
有些轴承时外圈旋转内圈不转动，仅起支承作用，例如：车轮轮毂轴承等。
滚动体：是承受负荷的零件，它在内圈和外圈之间滚动。
它的大小和多少决定轴承的承载能力。
保持架：把轴承终的一组钢球或滚子均匀地相互间隔开来，使每个钢球或滚子在滚道间正常地滚动运转。
铆钉：是联接两半保持架的零件，通过它将两半保持架牢固地铆合在一起。
防尘盖：起防尘作用。
密封圈：它在轴承中起油封作用。
止动垫圈：紧定衬套和螺母一起使用。
滚动轴承按其承受负荷的方向分为三大类，即：向心轴承、向心推力轴承和推力轴承（包括推力向心轴承）。
各类中又可分为几种形式：
滚动轴承
向心轴承向心推力轴承推力轴承
球轴承滚子轴承球轴承滚子轴承球轴承滚子轴承
向心球轴承向
心
球
面
球
轴
承
向
心
短
圆
柱
滚
子
轴
承
向
心
球
面
滚
子
轴
承
︵
向
心
︶
长
圆
柱
滚
子
轴
承
︵
向
心
︶
滚
针
轴
承
︵
向
心
︶
螺
旋
滚
子
轴
承
向
心
推
力
球
轴
承
︵
向
心
推
力
︶
圆
锥
滚
子
轴
承
推
力
球
轴
承
推
力
向
心
球
轴
承
推
力
圆
柱
滚
子
轴
承
推
力
圆
锥
滚
子
轴
承
推
力
滚
针
轴
承
推
力
︵
向
心
︶
球
面
滚
子
轴
承
0 1 2 3 4 4 5 6 7 8 8 9 9 9 9
1)名义尺寸：设计图纸所规定的基本计算尺寸。
例：7305轴承内径25毫米，外径尺寸62毫米。
2)实际尺寸：工件加工后实际形成的尺寸。
3)最大极限尺寸：在公差范围内工件尺寸的最大值。
例0
0.01025-φ，则最大极限尺寸为25毫米。
4)最小极限尺寸：在公差范围内工件尺寸的最小值。
例0
0.01025-φ，则最小极限尺寸为25-0.010=24.990毫米。
5)公差：即允许的偏差范围，也就是最大极限尺寸与最小极限尺寸的差数。
6)上偏差：最大极限尺寸与名义尺寸的差数。
例：产品图0.005
0.01025+-φ，则上偏差为25.005-25=0.005
毫米。
7)下偏差：最小极限尺寸与名义尺寸的差数。
如上例0.005
0.01025+-φ，则下偏差为24.990－25＝－0.010
毫米。
8)实际偏差：实际尺寸与名义尺寸之差。
9)表面质量：指表面粗糙度用Ra 表示和表面缺陷：裂纹、烧伤、打字下沉、黑皮、磨伤、麻点、
黑斑、皱纹、华商、碰伤、锐角、毛刺和其它机械伤及材料缺陷。
10)残磁：轴承成品或零件经退磁后仍残留的磁性，用MT 来表示
11)端面平行差 工件两端面间最大距离与最小距离之差（在端面同一圆周上测量）。
12)端面弯曲度 套圈端面与垂直于轴线的理论平面的偏离程度（在端面同一圆周上测量）。
13)不平直度 对端面是指端面不平直程度；对外径、滚道内径是指表面对母线的不直程度。
14)椭圆度 回转体的横截面上最大与最小直径之差。
15) 回转体表面的等径多边形在横截面上其外接圆与内切圆半径之差。
16) 圆柱体在同一纵截面上两端的直径差。
17)垂直差 回转体轴线对基准端面的不垂直程度。
18)壁厚差 外圆与内圆在同一横截面上的最大壁厚和最小壁厚之差。
19)角度差 指实际圆锥角与名义圆锥角之差
20)挡边平行差 在同一圆周上测得的挡边厚度最大与最小尺寸之差。
21)旋转灵活性：指轴承在旋转时发出的一场响声。
噪音常以分贝“db ”表示。
22)游隙：指滚动体与内圈滚道与滚道之间的间隙。
直径方向间隙叫径向游隙；在轴线方向上的间
隙叫轴向间隙 23)装配高：指向心推力轴承的内、外圈和推力轴承的活、紧圈相对的大端面间的距离。
轴承使用说明书
轴承使用说明书1、滚动轴承的结构、分类及特点1.1结构滚动轴承（以下简称轴承）一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
（如图1.1）内圈与外圈之间装有若干个滚动体，由保持架使其保持一定的间隔避免相互接触和碰撞，从而进行圆滑的滚动。
轴承按照滚动体的列数，可以分为单列、双列和多列。
1）、内圈、外圈内圈、外圈上滚动体滚动的部分称作滚道面。
球轴承套圈的滚道面又称作沟道。
一般来说，内圈的内径、外圈的外径在安装时分别与轴和外壳有适当的配合。
推力轴承的内圈、外圈分别称作轴圈和座圈。
2）、滚动体滚动体分为球和滚子两大类，滚子根据其形状又分为圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子和滚针。
3）、保持架保持架将滚动体部分包围，使其在圆周方向保持一定的间隔。
保持架按工艺不同可分为冲压保持架、车制保持架、成形保持架和销式保持架。
按照材料不同可分为钢保持架、铜保持架、尼龙保持架及酚醛树脂保持架。
1.2分类轴承受负荷时作用于滚动面与滚动体之间的负荷方向与垂直于轴承中心线的平面内所形成的角度称作接触角，接触角小于45°主要承受径向负荷称为向心轴承，在45°~90°之间主要承受轴向负荷称为推力轴承，根据接触角和滚动体的不同，通用轴承分类如下：深沟球轴承（单、双列）向心球轴承角接触球轴承（单、双列）四点接触球轴承调心球轴承向心圆柱滚子轴承（单、双、四列）轴向心滚子轴承圆锥滚子轴承（单、双、四列）滚承滚针轴承（单、双列）动调心滚子轴承轴承推力球轴承推力球轴承（单、双列）推力角接触球轴承（单、双向）推力推力圆柱滚子轴承轴推力滚子轴承推力圆锥滚子轴承承推力滚针轴承推力调心滚子轴承1.3特点1.3.1滚动轴承的优点滚动轴承虽有许多类型和品种，并拥有各自固定的特征，但是，它们与滑动轴承相比较，却具有下述共同的优点：（1）、起动摩擦系数小，与动摩擦系数之差少。
（2）、国际性标准和规格统一，容易得到有互换性的产品。
（3）、润滑方便，润滑剂消耗少。
滚动轴承
4．选用向心推力轴承“3”或“7”类，应考虑成对使用。
正装：面对面安装；
反装：背靠背安装。
成对使用原因：向心推力轴承均有接触角，当只有径向载 荷作用时，轴承内部会产生一个派生轴向力S，使得滚动 体、内圈和轴沿轴向移动，造成承受载荷的滚动体数目 减小，因而轴承承载能力减小，因此应采用成对向心推 力轴承，以便平衡派生轴向力，提高轴承承载能力。
§4 滚动轴承的工作情况
4.1 轴承工作时轴承元件上的载荷分布
向心轴承中径向载荷的分布图
轴承元件上的载荷及应力变化图
§5 滚动轴承尺寸的选择
5.1 滚动轴承的失效形式及其基本额定寿命
失效形式：滚动体或内、外圈滚道上的点蚀破坏。 1．疲劳点蚀：安装得当、设计合理、润滑、密封良好，
n>10r/min的轴承主要是疲劳点蚀破坏； 2．塑性变形：不转或转得很慢，n<10r/min，承受较大载荷
注：高速轴承，寿命计算，校验极限转速。
几个重要的概念
1．轴承的寿命：轴承在运转时，其中任一元件出现疲劳点蚀 前所经历的转数（以106r为单位）或工作小时数。
2．基本额定寿命L10 一批相同型号的轴承，在相同运转条件下，其中有10%的轴承
出现疲劳点蚀时，轴承所经历的转数为该批轴承的基本额 定寿命L10. 物理意义：表示轴承达到基本额定寿命时，出现疲劳点蚀的 概率为10%。
径的球轴承，它们的滚动体较小，工作时离心力较小）； ⑤转速高、载荷大，可采用同一支承同时用2个球轴承。
三、调心性能
当轴的中心与支座孔的中心不同心时，或轴因受力变形时， 轴承内圈中心线与外圈中心线会产生偏位角θ，容易造成 滚动体工作不正常，甚至卡住。这时宜采用有一定调心性 能的调心球轴承如“1”类或调心滚子轴承如“2”。
第13章 滚动轴承
55
3. 轴承的调心性能 调心轴承：允许较大的轴承偏斜量。 滚子轴承：对轴承的偏斜量最敏感。 当轴的刚度和轴承座孔支承刚度较低，或有较大偏转 力矩作用时，应尽量采用调心轴承。
56
调心性能 轴承座孔不平行
普通轴承
调心轴承
调心性能 轴挠曲变形
普通轴承
调心轴承
4. 轴承的安装和拆卸 轴向安装拆卸：选用内外圈可分离的轴承，如Ｎ0000， NA0000，30000。 长轴安装拆卸：内圈采用1:12圆锥孔，安装在紧定衬套。
E
加强型
N207E
42
2）公差等级代号
代号
公差等级
省略
0级
/P6
6级
/P6x
6x级
/P5
5级
/P4
4级
/P2
2级
注：公差等级中0级最低，向右依次增高，2级最高。
43
3）径向游隙代号
代号 游隙组别 /C1 1组 /C2 2组 省略 0组 /C3 3组 /C4 4组 /C5 5组
注：游隙组别中1组最小，向右依次增大，5组最高；
点蚀破坏前的转数（106 r），或工作小时数，称为轴 承的基本额定寿命。
67
3. 基本额定动载荷 C 定义：当轴承的基本额定寿命恰好为106 r时，轴承 所能承受的载荷。 向心轴承：径向基本额定动载荷Cr ；
推力轴承：轴向基本额定动载荷Ca； 角接触球轴承或圆锥滚子轴承：使套圈间产生纯径 向位移的载荷的径向分量Cr。
10
座圈
轴圈 Fr β N
Fr
Fa
Fa
N a) 向心轴承 b) 推力轴承
α
c) 向心推力轴承
11
接触角α ：滚动体与外圈接触处的法线与半径方向的夹角 ； 载荷角β ：轴承实际所受径向载荷和轴向载荷的合力与半 径方向的夹角。
滚动轴承-滚动轴承的结构及类型_
2．接触角
接触角是滚动轴承的一个主要参 数，轴承的受力分析和承载能力等与接 触角有关。表2列出各类轴承的公称接 触角。 滚动体套圈接触处的法线与轴承径 向平面（垂直于轴承轴心线的平面）之 间的夹角称为公称接触角。公称接触角 越大，轴承承受轴向载荷的能力也越大。
滚动轴承按其承受载荷的方向或公 称接触角的不同，可分为： （1） 径向轴承，主要用于承受径向载 荷，其公称接触角从0到45； （2） 推力轴承，主要用于承受轴向载 荷，其公称接触角从大于45到 90（表2）。
例2 试求N207轴承允许的最大径向载荷。 已 知 工 作 转 速 n=200r/min 、 工 作 温 度 t<1000C、载荷平稳、寿命Lh=10000h。 解：对向心轴承，由式（3）可得载荷为：
f T 10 F C f P 60 nLh
6
1/
由机械设计手册查得圆柱滚子轴 承N207的径向额定动载荷C=27200N； 因t<100C，由表8查得fT=1，因载荷 平稳，由表9查得fF=1，对滚子轴承取 =10/3。将以上有关数据代入上式， 得
推力轴承只能承受轴向载荷，因此其当 量动载荷为 P=A （7）
五、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴 向载荷计算 角接触球轴承和圆锥滚子的结构特 点是在滚动体和滚道接触处存在着接触 角。当它承受径向载荷R时，作用在承 载区内第i个滚动体上的法向力Qi可分解 为径向分力Ri和轴向分力Si。各滚动体 上所受轴向分力的和即为轴承的内部轴 向力S（见图6a中的S1和S2）。轴承的内 部轴向力可以按表12计算。
10 F 27200 60 200 10 4
6
3 / 10
6469 N
滚 动 轴 承
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动轴承
2.滚动轴承分类
滚动轴承按承受载荷情况分为以下三种类型。 （1）向心轴承。向心轴承主要承受径向载 荷，如深沟球轴承。 （2）推力轴承。推力轴承只承受轴向载荷， 如推力滚子轴承。 （3）向心推力轴承。向心推力轴承可同时 承受径向和轴向载荷，如角接触球轴承。
滚动轴承
二、 滚动轴承的画法
滚动轴承的画法分为简化画法 和规定画法，其中简化画法又分 为通用画法和特征画法。
滚动轴承
一、 滚动轴承的结构及分类
滚动轴承是用来支承旋转轴的部件，结构紧凑，摩擦阻 力小，能在较大的载荷、较高的转速下工作，转动精度较高， 在工业中应用十分广泛，其示意图如图所示。
滚动轴承示意图
滚动轴承
1．滚动轴承结构
各类滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体、 保持架四部分组成。 （1）内圈套在轴上，随轴一起转动。 （2）外圈装在机座孔中，一般固定不动或偶作 少许转动。 （3）滚动体装在内、外圈之间的滚道中。滚动 体可做成滚珠（球状）或滚子（圆柱、圆锥或针 状）。 （4）保持架用以均匀隔开滚动体，故又称隔离 圈。
滚动轴承
三、 滚动轴承的代号
滚动轴承的代号包括前置代号、基本代号、后置代号，如图所示。
轴承代号
滚动轴承
1.基本代号
基本代号表示滚动轴承的基本类型、结构和尺寸， 是滚动轴承代号的基础，由类型代号、尺寸系列代号、 内径代号构成。
（1）类型代号由阿拉伯数字或大写拉丁字母表示。 （2）尺寸系列代号由两位数字组成，左边一位为滚 动轴承的宽（高）度系列代号，右边一位为直径系列 代号。尺寸系列代号决定了轴承的外径和宽度。 （3）内径代号表示轴承的内径，对于内径在 20~480 mm的轴承(22 mm、28 mm、32 mm除外)， 其内径代号为内径除以5的商数，商数为个位数时，需 在商数左边加0。
滚动轴承
200
0.8
225
0.75
250
0.7
300
0.6
fT
滚动轴承的寿命计算
三、当量动载荷 当量动载荷：是由轴承实际所受载荷转换得到的与 基本额定动载荷 C 的确定条件及性质相同的假想载荷， 用 P表示。
当量动载荷 P f p ( XFR YFA )
式中：FR 、FA — 分别为轴承承受的径向载荷和轴向载荷；
3）被“压紧”轴承的 Fa 等于与除自身内部轴向力以外，其余各轴向力之和。
滚动轴承的寿命计算
五、同一支点成对安装同型号向心角接触轴承的计算
此种情况按双列轴承计算，双列轴承的基本额定动载荷 CΣ 和基本额定 静载荷 C0Σ 为根据单个轴承的 C 和 C0 计算： 角接触球轴承：
C 1 . 625 C C 0 2C 0
◆游隙代号： 游隙：指一个套圈相对于另一个套圈，沿径向或沿轴向，
从一个 极限位置到另一个极限位置的移动量。
游隙分为： /C1 、/C2、 0 、/C3 、/C4 、/C5 共六个组别。
游隙值：小 大
0组省略。
滚动轴承的代号
◆ 配置代号：
/DF：面对面安装（正装） /DB：背对背安装（反装） •举例： 6308： 深沟球轴承，尺寸系列03，内径d=40mm，
密 封 与 防 尘 结 构 代 号
保 持 架 及 其 材 料 代 号
特 殊 轴 承 材 料 代 号
公 差 等 级 代 号
游 隙 代 号
配 置 代 号
其 它 代 号
一、基本代号
◆ 内径代号：
代号 内径 d
00 10
01 12
02 15
03 17
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
知识点8：滚动轴承的结构、分类及其代号
第十讲——常用机件的特殊表示法知识点8：滚动轴承的结构、分类及其代号1.滚动轴承的结构和种类支承回转轴的部件称为轴承，按照回转件与固定件之间摩擦的形式，轴承可分为滑动轴承和滚动轴承两种。
滑动轴承的摩擦阻力较大，应用较少，没有标准化；滚动轴承由于结构紧凑、摩擦阻力很小，所以在机械工程上被广泛采用。
滚动轴承的种类很多，几种常用的滚动轴承如下。
滚动轴承的结构主要由外圈、内圈、滚动体和隔离圈等部分组成。
滚动轴承与其他零件装配时，在一般情况下，其外圈装在机座的轴承孔内，固定不动，而内圈则装在回转轴上，与轴一起转动。
滚动轴承是标准件，其结构型式、特点、承载能力、类型和内径尺寸等均采用代号来表示。
轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号构成，其中基本代号是表示滚动轴承的基础。
轴承代号的排列顺序是：前置代号、基本代号、后置代号。
(1)基本代号：由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号构成，其排列顺序是：轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号a.轴承类型代号b.尺寸系列代号由轴承的宽(高)度系列代号和直径系列代号组合而成，用两位数字来表示。
它的主要作用是区别内径相同而宽度和外径不同的轴承。
c.内径代号表示轴承的公称内径，一般用两位阿拉伯数字表示，代号数字即为轴承内径。
公称内径为10-495mm的滚动轴承比较常用，但与尺寸系列之间用“/”分开，如深沟球轴承62/22 内径d=22mm；推力球轴承511/500 内径d=500mm。
(2)前置和后置代号是补充代号，是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在其基本代号左右添加的代号。
前置代号用字母表示，后置代号用字母(或加数字)表示。
滚动轴承的代号示例例1 深沟球轴承6206 规定标记为：轴承6206GB276-93，基本代号示例为：6 2 06表示轴承内径，d=6×5=30mm表示轴承尺寸系列代号，“0(2)”表示宽度系列代号0直径系列代号2，“0”常省略不标注表示轴承类型，“6”表示深沟球轴承例2 推力球轴承51107 规定标记为：轴承51107GB301-95，基本代号示例为：5 11 07表示轴承内径，d=7×5=35mm表示轴承尺寸系列代号，“11”表示高度系列代号1，直径系列代号1表示轴承类型，“5”表示推力球轴承知识点8：滚动轴承的结构、分类及其代号。
滚动轴承的类型
Fa
Fr
载荷方向：
向心轴承用于受径向力； 向心推力轴承用于承受径向力和轴向力联合作 用； 推力轴承用于受轴向力；
载荷大小： 在同样的外形尺寸下，滚子轴承的 承载能力大于球轴承。 一般：滚子轴承≈(1.5~3)球轴承 ∴大载荷 采用滚子轴承。 推力轴承
Fa
当d ≤20 mm时，两者承载能力接近，宜采 用球轴承。
推力球轴承 52000 b)双向 深沟球轴承 60000 角接触 球轴承
70000C(α=15˚ ) 70000AC(α=25˚ ) 70000B(α=40˚ )
低
不允许
高
8´~16´
主要承受径向载荷，也可 同时承受小的轴向载荷。 当量摩擦系数最小。极限 转速高，高速时可用来承 受轴向载荷。大批量生产， 价格最低。 能同时承受较大的径向载 荷及轴向载荷。能在高转 速下工作。α大，承受轴 向载荷的能力越大，α角 有三种。一般成对使用。
比10000小
能承受较大的径向载荷 和少量轴向载荷。承载 能力大，具有调心性能。
圆锥滚 子轴承 30000
中
2´
能同时承受较大的径向、 轴向联合载荷。因线接 触，承载能力大，内外 圈可分离，装拆方便， 一般成对使用。
只能承受轴向载荷，且作用线 必须与轴线重合。分为单、双 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 载荷大、转速不高之处。
同类轴承： C 轴承尺寸 承载能力
(2) 基本额定动载荷
使滚动轴承的基本额定寿命为
基本额定动载荷 C
径向
1 L10 时，轴承所承受的载荷
向心轴承 纯径向稳定载荷 推力轴承 纯轴向稳定载荷
Cr 轴向 C a
滚动轴承的基本类型、特点和选用及组合设计全解析完整版
3. 载荷方向
1） 承受纯径向载荷 60000 — 深沟球轴承 N0000 — 圆柱滚子轴承
2）承受纯轴向载荷 单向： 51000 — 单向推力球轴承 双向： 52000 — 双向推力球轴承
3）同时承受径向和轴向载荷
圆锥滚子轴承 角接触球轴承 深沟球轴承
30000 、 30000 B、
70000C 、 70000 AC 、
6. 结构尺寸要求
当径向尺寸受到限制时，可选用滚针轴承 (NA0000)， 如：曲柄销及万向联轴器中的轴承。
圆锥滚子轴承
二. 滚动轴承的类型选择 1. 考虑载荷的大小和性质
载荷大且有冲击振动时，宜选用滚子轴承； 载荷小且平稳时，可选用球轴承。
2. 轴承转速
轴承的工作转速应低于其极限转速。 球轴承的极限转速高于滚子轴承，当转速较高时，宜 选用球轴承。 同类轴承中，直径系列小的（外径小）轴承宜用于高 速，反之用于低速。
内径为10mm~20mm以下轴承的代号为：
内 径 10mm 12mm 15mm 17mm
代 号 00
01
02
03
对于 d < 10mm及d > 495mm 轴承的代号，国标另有规 定。
表16-3
2. 直径系列代号
用基本代号右起第三位数字表示。
表示内径相同的同类轴承有几种 不同的外径、宽度和滚动体。
70000B 、
6000
4. 调心性能
主要用于轴的弯曲变形大、跨距大、轴承座的刚度低、 多支点等场合。
10000 — 调心球轴承 20000 —调心滚子轴承
5. 装拆要求
对需要经常装拆，或支承长轴的轴承，为便于装拆， 应选用内、外圈可分离的轴承。
30000 — 圆锥滚子轴承 N0000 — 圆柱滚子轴承