《滚动轴承》PPT课件 (2)

二、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
由轴承的宽度系列和直径系列代号
用数字或字母表示内径尺寸 （2位数字）代组号成。
1—调心球轴承 10
宽度系列：00
3—圆锥滚子轴承 12
0—窄； 01
5—推力球轴承 15
1—正常；02
6—深沟球轴承 17
2—宽； 03
7—角接触球轴承 20~500
安装与调整 安装拆卸较频繁选用分离型结构的轴承，如圆锥滚 子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承和推力轴承等
经济性 球轴承的价格低于滚子轴承，应优先选用球轴承 不同公差等级的轴承，价格相差悬殊，选用高精度 轴承必须慎重
第四节 滚动轴承的工作情况分析、失效形 式与计算准则
一、滚动轴承的工作情况分析
1. 载荷分析
滚动轴承是利用滚动摩擦原理设计而成的支承零件，在各种机器中被广泛 使用。
一、滚动轴承的特点（与滑动轴承相比）
起动及运转时摩擦力矩小，起动灵活，效率高 润滑简便，易于维护 旋转精度高 可应用的范围广泛（F、n、精度等） 标准化、使用成本低 抗冲击能力较差，噪声大 径向尺寸大，轴承无法剖分，安装受限
二、滚动轴承的组成
f1为载荷系数
f2为载荷分布系数
第八节 滚动轴承的组合设计
为了保证轴承正常工作，除了正确选择轴承类型和尺寸外，还要进行合 理的轴承组合设计。组合设计的内容是正确处理轴承的配置、紧固、调整、 装拆、润滑和密封等问题。
受力分析
确定派生轴向力 确定压紧和放松轴承
确定轴向力
由力分析确定作用于轴 承上的径向力
根据轴承类型和径向力 的大小确定
根据轴向外载荷FA和派 生轴向力S1和S2 三者的 关系确定
压紧轴承所受轴向载荷的大 小等于除本身派生轴向力以 外的其他所有轴向力的代数 和；放松轴承的轴向载荷等 于本身的派生轴向力
轴向力的计算 压紧放松判别法
①若S1+FAS2，则轴系有向右移动的趋势，轴承2是“压紧”轴承，轴承1是 “放松”轴承。
Fa1 S1 Fa2 S1 FA
②若S1+FAS2，则轴系有向左移动的趋势，轴承1是“压紧”轴承，轴承2是 “放松”轴承。
Fa1 S2 FA Fa2 S2
步骤：
已知轴系所受外载荷
可靠度为100％的寿命（即最小寿命），可近似取为LRmin=0.05 L10h。
第六节 滚动轴承的静强度计算
1．基本额定静载荷
基本额定静载荷C0是指在最大载荷滚动体和滚道接触中心处产生与下列计 算应力相当的静载荷。 ——4600MPa 调心球轴承； ——4200MPa 所有其他类型的球轴承； ——4000MPa 所有滚子轴承。
基本额定静载荷分为径向基本额定静载荷C0r和轴向基本额定动静载荷C0a。径 向基本额定静载荷指相当的径向静载荷；轴向基本额定静载荷是指相当的中心轴 向静载荷。
2．当量静载荷 当量静载荷P0是指在最大载荷滚动体与滚道接触中心处产生与实际载荷条件
下相同接触应力的静载荷。径向当量静载荷P0r指径向静载荷，轴向当量静载荷P0a 指中心轴向静载荷。
方向: 纯径向载荷－选深沟球轴承（6）、圆柱滚子轴承（N) 纯轴向载荷－选推力轴承（5 或 8 ） 轴向载荷不大时，可用深沟球轴承 联合载荷一－选滚子轴承； 各种推力轴承的极限转速均低于向心轴承。
轴承的调心性
轴刚性差、轴承座孔同轴度差或多点支承 —— 选调心轴承（ “1” 类 或 “2” 类 ）；
2．计算准则
对一般转速（n > 10 r/min）的轴承，疲劳点蚀是其主要的失效形式，轴承应进 行寿命校核计算；
对静止或极慢转速（n≤10 r/min）的轴承，轴承的承载能力取决于所允许的塑性 变形，应进行静强度计算；
对高速轴承，为防止由发热引起胶合，除进行寿命计算外，还应进行极限转速校 核计算。
P
60nL10h 106
表14-6中给出了某些机器上轴承的预期使用寿命L10h′的推荐值。
5．当量动载荷的计算公式
P = X Fr + Y Fa X——径向载荷系数 Y——轴向载荷系数
*X 、Y 的取值与轴承类型有关 * X 、Y 的取值还与判断系数 e 有关 e——判断系数，对单列向心轴承，
三、一个支点成对安装同型号角接触球轴承或圆锥滚子轴承的计算
对于将两个相同的单列角接触球轴承或圆锥滚子轴承以面 对面或背对背形式安装于一个支点上（如上图中的右端支点） 的轴承计算，可以近似地将其视为一个双列轴承，认为该支 点的支反力Fr通过两轴承中点，派生轴向力相互抵消。
计算当量动载荷时的径向系数和轴向系数均采用双列轴承的数值，由表
3．静强度计算公式
C0 S0 P0
式中，C0为额定静载荷（N）； P0为当量静载荷（N）； S0为安全系数，查表14-10。
4．当量静载荷的计算公式
P0 X 0 Fr Y0 Fa
式中，X0、Y0分别为径向、轴向静载荷系数，查表14-11。
第七节 滚动轴承的极限转速
nlim 规定为一般润滑条件下，P＝0.1C 的普通级轴承的最高转速值。当 P >0.1C 要乘降低系数，实际允许最高转速为 nmax ≤ f1f2 nlim
第二节 滚动轴承的类型和代号
一、滚动轴承的主要类型 按滚动体的种类分 球轴承 滚子轴承 按能承受的载荷方向或公称接触角分
指轴承的径向平面 （垂直于轴线）与滚 动体和滚道接触点的 公法线之间的夹角
向心轴承
（主要承受径向载荷）
径向接触轴承 （＝0）
角接触向心轴承 （0< 45）
推力轴承
（主要承受轴向载荷）
一假想载荷，与C 同类型，它对轴承的作用与实际载荷的作用等效，用 P 表示。
4．滚动轴承的寿命计算公式
载荷P 与基本额定寿命 L10 的关系： P L10=C×1 = Const.
L10
C P
(106 r)
——寿命指数，球轴承=3，滚子轴承 ＝10/3
用小时数表示：
L10h
106 60n
C P
(h)
计入温度的影响和载荷的不同性质，引入温度系数fT 和 载荷系数fd 对基 本额定寿命加以修正得下式（校核用）
L10h
106 60n
fTC fdP
(h)
若载荷P和转速n已知，并取轴承的预期使用寿命为L10h′，则所选轴承应 具有的基本额定动载荷C′可由上 式得出（设计用）
1
C
fd ft
调心球轴承 调心滚子轴承
滚针轴承
推力球轴承
受有角主纯自度要轴动偏承向调差荷下偿受载心主。工同径荷的要有作轴向，性的内用高，度载极能只轴、于的但误荷限，能承外承径不差滚速，转可单承相圈受向能分动很能速以向受比 可径载承离体低承高 补推径， 分向荷 受型与受。 偿力向在 离载能 纯轴保少轴外球载内 ，荷力 轴承持量的圈轴荷径 极，， 向，架的两滚承，相 限同特 载只摩轴支道只且同 转时别 荷能擦向点为能径的 速也适 。承发载不内承向条 低能用 调受热荷同球受承件承于 心轴严，心面一载下受重 性向重不产形个能，一载 能载，宜生，方力其定或 良荷寿承的具向大外的振好。命的。径轴动，高较轴与尺向载能速低向其寸载荷补时，载它最离故荷类小心其。型。力极大限，转 双向推力球轴承能承受两个方向的轴向载荷。
又如：轴承的公差等级分别为2级、4级、5级、6x级、6级和0级，共6个级别，依 次由高级到低级，其代号分别为：/P2、/P4、/P5、/P6x、/P6和/P0。
前置代号 前置代号用字母表示。代号及其含义可参阅GB/T272－1993。
第三节 滚动轴承的类型选择
载荷性质、大小和方向 性质、大小: 载荷大或冲击大－选滚子轴承（线接触）； 载荷小或冲击小－选球轴承（点接触） ；
对于磨粒磨损失效，目前尚无统一、有效的计算方法。
第五节 滚动轴承的寿命计算
一、基本概念与寿命计算公式
1．滚动轴承的基本额定寿命
滚动轴承的寿命 指轴承的一个套圈或滚动体材料出现第一个疲劳扩展迹象之前， 一个套圈相对另一个套圈旋转的转数。
滚动轴承的可靠度 指一组在相同条件下运转、近于相同的滚动轴承期望达到或 超过规定寿命的百分率，对单个滚动轴承是指该轴承达到或超过规定寿命的概率。
角接触推力轴承 （45< < 90）
轴向接触轴承 （＝90）
按轴承所能承受的载荷方向或公称接触角、滚动体的种类综合分类，常用的滚 动轴承的类型和特点
深沟球轴承
圆柱滚子轴承 角接触球轴承
圆锥滚子轴承
主要用于承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷。 此使类用结轴极构承为分简摩普只离单擦遍能，、系的承装使数一向大受拆用可小类载而径比方承以，轴荷增向较主便内同极承， 大载方要，、时限其 ，荷便承是外承转轴 极，，受生圈受速向 限且极以产可径高载 转径限径批分向。荷 速向转向量离载能 较承速载大，荷力 高载较荷、装和由 。能高为制拆轴接 通力。主造方向触 常大的成便载角 成。径本，荷决 对内向低成，定 使、与、对也，用外轴使可并。圈向用以随可联。承接合受触载纯角荷轴增。轴
二、滚动轴承的失效形式与计算准则
1．失效形式
疲劳点蚀 —— 最主要的失效形式 滚动体表面、套圈滚道都可能发生点蚀。 防止点蚀破坏，是计算滚动轴承的主要目的。
塑性变形 —— 低速轴承的主要失效形式 接触应力过大，元件表面出现较大塑性变形。 原因是载荷过大或冲击载荷作用。
磨损、胶合、保持架断裂等 使用维护不当而引起的，属于非正常失效。
机械设计
第一节 概述 第二节 滚动轴承的类型和代号 第三节 滚动轴承的类型选择 第四节 滚动轴承的工作情况分析、失效形式与计算准则 第五节 滚动轴承的寿命计算 第六节 滚动轴承的静强度计算 第七节 滚动轴承的极限转速 第八节 滚动轴承的组合设计