第十六章 滚动轴承

（8）推力调心滚子轴承
可以承受很大的轴向载荷和一定的径向载荷。滚子为 鼓形，外圈滚道为球面，能自动调心，允许轴线偏斜 2°～3°，转速可比推力球轴承高，常用于水轮机轴和起 重机转盘等。
第五节 滚动轴承的代号方法
滚动轴承代号是用字母加数字来表示滚动轴承结构、
尺寸、公差等级、技术性能等特征的产品符号。
n低，载荷大，或冲击载荷→ 滚子轴承
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
5、便于装拆和间隙调整——内、外圈不分离的轴承 6、3和7两类轴承应成对使用，对称安装 7、旋转精度较高时——较高的公差等级和较小的游隙 8、优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承
0系列（正常宽度）可省略 有时1系列也可省略 直径系列——左起第三位 数字 0 ~ 9
（3）轴承的内径代号：基本代号左起四五位数字
a) d=10, 12, 15, 17mm 时： 代号 00 01 02 03 b) d= 20 ~ 480mm 时： d=代号×5(mm)
c) d<10mm，d>500mm，d=22，28，32mm 时 代号 = 内径尺寸 直径代号 / 内径代号
轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号构成，其 排列顺序和代号内容如下。
前置代号 基本代号（数字、字母） （字母） 一 二 三 四 五
后置代号 （字母+数字）
∣ 轴 承 分 部 件 代 号
∣ 类 型 代 号
∣ 宽 度 系 列 代 号
∣ 直 径 系 列 代 号
∣ 内 径 代 号
∣∣ 密保 封持 与架 防及 尘材 代料 号代 号
∣∣∣∣ 特公内游 殊差部隙 轴等结代 承级构号 材代代 料号号 代 号
∣ 其 他 代 号
一、基本代号
（1）轴承类型代号： 基本代号左起第一位
1 3 5 6 7 N
—调心球轴承 —圆锥滚子轴承
—推力球轴承 —深沟球轴承 —角接触球轴承 —圆柱滚子轴承
（2）尺寸系列代号： 基本代号左起第二、三位 宽度系列——左起第二位 数字 0 ~ 9
（3）轴承的公差等级 （36页表2－12） 公差等级 ： 0 6 6X 5 代 号： /P0 /P6 /P6X /P5 精 度： 低 0级为普通级，其代号可省略 （4）轴承的径向游隙
4 /P4
2 /P2 高
（5）保持架代号
第五节滚动轴承的选择
合理选择：轴承的类型、公差等级和尺寸应选择得当 选择方法：经验法并考虑下列因素：工作载荷、转速、 支承刚性、安装精度
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。
面对面安装
背对背安装
Pr Fr1
P
F F'
S1
Pa
F S1即为派生轴向力,或称内部轴向力 由图可知，轴承1、轴承2所受的轴向 力取决于派生轴向力S1、 S2和轴向力 Pa
两端单向固定
一端双向固定、一端游动
两端游动
当时 ，下半圈滚动体受载 tg 1.25tg
4）实际工作时，至少达到下半圈滚动体受载，∴安装3 和7类轴承不能有较大的轴向窜动量。
2、滚动轴承的失效形式 主要失效形式： 1）疲劳点蚀 安装润滑和维护良好
滚动轴承的主要失效形式
2）塑性变形
转速很低（小于10r/min） 或作间歇摆动
3）磨损
(3)组合式密封
在油沟密封区内的轴上装上一个甩油环，当油落在环上时可靠离心 力的作用甩掉再导回油箱。在高速时密封效果好
动载荷系数X、Y查找方法与步骤
i 为滚动体列数 1、根据轴承型号由相关手册查得 Cr、C0r 2、计算iFA/ C0r ，并根据计算结果查相应的 e值 3、计算出FA/ FR ，与e值进行比较，可由表2-16查得相应 的X、Y值
（2）圆锥滚子轴承（图示）
能承受较大的径向载荷和
单向的轴向载荷，极限转速较
低。 内外圈可分离，故轴承游 隙可在安装时调整，通常成对

使用，对称安装。适用于转速
不太高、轴的刚性较好场合
（3）推力轴承
单推力轴承

双推力轴承
=90°
推力球轴承的套圈与滚动体多半是可分离的。有单向和双向之分。 (d) 单向推力球轴承只能承受单向轴向载荷，两个套圈的内孔不一样大， 内径较小的是紧圈，与轴配合，内孔较大的是松圈，与机座固定在一起。 极限转速较低，适用于轴向力大而转速较低的场合。 双向推力球轴承可承受双向轴向载荷，中间套圈为紧圈，与轴配合， 另两套圈为松圈。高速时，由于离心力大，球与保持架因摩擦而发热严重， 寿命较低。常用于轴向载荷大、转速不高处。
（1）角接触轴承的派生轴向力FS FS≈1.25Fr tgα
S

Fa A
O
FS方向——有使内、外圈分离的趋势。 故要成对使用、对称安装 （2）轴向载荷对载荷分布的影响 ① 当只有最下面一个滚动体受载时 FrR
Si Ri Qi F
Fs Fa tg tg Fr Fr


——载荷角，Fa与Fr的合力F与径向平面的夹角
<90°
)
（4）圆柱滚子轴承
（5）调心球轴承
只能承受径向载荷， 不能承受轴向载荷。承受 载荷能力比同尺寸的球轴 承大，尤其是承受冲击载 荷能力强，极限转速较高。
用于承受径向载荷，也能承受 少量的双向轴向载荷。外圈滚道为 球面，具有调心性能，内外圈轴线 相对偏斜允许0.5°～2°，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。
4、按滚动体的列数分类
可分为单列轴承、双列轴承和多列轴承。
5、按滚动轴承组件是否可分离分类：
可分离轴承：具有可分离组件的轴承。 不可分离轴承：在最终装配后，轴承套圈均 不能任意自由分离的滚动轴承。 6、按外径尺寸的大小分类： 可分为：微型轴承、小型轴承、中小型轴承、 中大型轴承、大型轴承和特大型轴承。
一、选择轴承的类型
1、主要受Fr → 向心轴承 主要受Fa，n不高时→推力轴承
同时受Fr和Fa均较大时 ——角接触球轴承7类（n较高时）
——圆锥滚子轴承3类（n较低时）
Fr较大，Fa较小时
Fa较大，Fr较小时
——深沟球轴承 ——深沟球轴承+推力球轴承 推力角接触轴承
2、 n高，载荷小，旋转精度高→ 球轴承
第二节滚动轴承的游隙、接触角
一、滚动轴承的游隙
径向游隙：无外载荷作用时，在不同的角度方向，一 个套圈相对于另一个套圈，从一个径向偏心的极限位 置移向相反极限位置的径向距离的算术平均值，称为 轴承的径向游隙。
轴向游隙：无外载荷作用时，一个套圈（或垫圈）从 一个轴向极限位置移向相反的极限位置的轴向距离的 算术平均值，称为轴承的轴向游隙。 商品轴承的游隙称为原始游隙。
（6）滚针轴承
这类轴承采用数量较多的滚针作滚动体，一般没有保持 架。径向结构紧凑，且径向承载能力很强，价格低廉。缺点 是不能承受轴向载荷，滚针间有摩擦，旋转精度及极限转速 低，工作时不允许内、外圈轴线有偏斜。常用于转速较低而 径向尺寸受限制的场合。
（7）角接触球轴承（图9－3j）
能同时承受径向载荷与单向的轴向载荷，公称接触角 α有15°、25°、40°三种。α越大，轴向承载能力也越大。 通常成对使用，对称安装。极限转速较高。适用于转速较 高、 同时承受径向和轴向载荷的场合。
滚动轴承的密封
非接触式密封：这类密封没有与轴直接接触，多用于速度较高的场合
(1)油沟式密封 在轴与轴承盖的通孔壁间留0.1～ 0.3mm的窄缝隙，并在轴承盖上车出 沟槽，在槽内充满油脂。结构简单， 用于v<5～6m/s的场合
(2)迷宫式密封 将旋转和固定的密封零件间的 间隙制成迷宫形式，缝隙间填入润 滑油脂以加强密封效果。适合于油 润滑和脂润滑的场合。
滚动轴承的密封
接触式密封 毡圈密封
将矩形剖面的毡圈放在轴承盖 上的梯形槽中，与轴直接接触。 结构简单，但磨损较大，主要用 于v<4～5m/s的脂润滑场合。
皮碗密封
皮碗放在轴承盖槽中并直接压在轴 上，环形螺旋弹簧压在皮碗的唇部用来 增强密封效果。唇朝内可防漏油，唇朝 外可防尘。安装简便，使用可靠，适用 v<10m/s的场合。
润滑不良、 密封不严、 多尘条件
计算准则：
一般轴承：疲劳寿命计算（针对点蚀) 静强度计算
低速或摆动轴承：只进行静强度计算
高速轴承：进行疲劳寿命计算、校验极限转速
3、滚动轴承的动载荷和寿命计算
1）基本概念 （1）轴承寿命：
轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总 对于向心轴承，是在纯径向载荷下行 转数或一定转速下的工作小时数。 的寿命实验，故称径向基本额定动载荷 （Cr）；对于推力轴承，是在纯轴向载荷 （2）基本额定寿命 L10 下行的寿命实验，故称为轴向基本额定动 同一批轴承在相同工作条件下工作，其中 90%的 载荷（Ca） 轴承在产生疲劳点蚀前所能运转的总转数 L10 （以 106 为单位）或一定转速下的工作时数 Lh （3）基本额定动载荷C
二、滚动轴承尺寸（型号规格）的选择
根据载荷的大小、方向、性质及使用寿命要求，通过计 算，选出尺寸（型号）合适的轴承 1、滚动轴承的受力情况 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 —— 非承载区 下半圈滚动体受力 —— 承载区
Qmax n

R
3）角接触轴承同时受 Fr 和 Fa
② 受载滚动体增多时
在同样Fr作用下，派生轴向力FS↑ 多个滚动体受载派生的轴向力的合力 S > 只有一个滚动体受载时派生的轴向力

Fa A
O
Fs Fsi Qi tg Fr tg
i 1 i 1
n