滚动轴承设计
滚动轴承选用及设计规范
滚动轴承选用及设计规范滚动轴承是一种常用的机械元件，广泛用于许多设备和机械系统中。
为了确保滚动轴承的性能和使用寿命，选用和设计规范是非常重要的。
以下是关于滚动轴承选用和设计规范的一些重要考虑因素：1.轴承类型选择：根据不同的应用需求，可以选择不同类型的滚动轴承，包括球轴承、滚子轴承、圆柱滚子轴承、锥形滚子轴承等。
根据负载、转速、空间限制等因素来确定最优的轴承类型。
2.负载和转速：根据负载和转速的要求，选择合适的轴承。
轴承的额定负荷要大于实际负荷，同时转速也要在轴承的额定转速范围内。
3.尺寸和容差：根据轴承所安装的空间限制，选择适当的轴承尺寸。
同时要考虑轴承的公差要求，确保轴承和其他零部件的配合精度。
4.密封和润滑：根据工作环境和要求，选择适当的密封结构，以防止灰尘、污染物和水分进入轴承内部。
同时，正确选择和使用合适的润滑剂也是确保滚动轴承正常运行的关键。
5.轴承寿命：根据设备的使用寿命要求，选择具有足够寿命的轴承。
轴承的寿命主要受到负载、转速和工作温度等因素的影响，因此需要对这些参数进行准确的计算和分析。
6.轴承安装和调整：在安装滚动轴承时，应确保轴承与其所安装的座圈或轴承座之间的配合精度；并在必要时进行轴承的调整，以保证轴承在工作过程中正常运行。
7.轴承维护和保养：根据轴承的使用条件和工作环境，制定合理的维护和保养计划，及时进行轴承的润滑、清洁和检查，以延长轴承的使用寿命。
综上所述，滚动轴承的选用和设计规范是确保轴承性能和使用寿命的重要因素。
通过正确选择轴承类型、合适的负载、转速、尺寸、容差、密封和润滑等，以及正确的安装、调整、维护和保养，可以提高滚动轴承的可靠性和寿命，确保设备的正常运行。
同时，也可以减少故障率和维修成本，提高设备的效率和生产效益。
滚动轴承的结构设计
滚动轴承的结构设计
滚动轴承的结构设计如下：
一、内圈
内圈是滚动轴承的主要组成部分之一，通常与轴配合安装。
内圈的外表面是圆柱形，内孔与轴颈配合，以保持轴承在轴上的正确位置。
内圈的材质通常为高碳钢或不锈钢，经过淬火和回火处理，以提高其硬度和耐磨性。
二、外圈
外圈是滚动轴承的另一个主要组成部分，通常与轴承座或轴承盖配合安装。
外圈的外表面是圆柱形，内孔与内圈配合，以保持轴承的旋转精度和稳定性。
外圈的材质通常为中碳钢或不锈钢，经过淬火和回火处理，以提高其硬度和耐磨性。
三、滚动体
滚动体是滚动轴承的核心部分，通常由球形或圆柱形的钢球或滚珠组成。
滚动体在轴承工作时，在内外圈之间滚动，减少摩擦和磨损，同时传递载荷。
滚动体的材质通常为高碳钢或不锈钢，经过淬火和回火处理，以提高其硬度和耐磨性。
四、保持架
保持架是滚动轴承的重要部件之一，其主要作用是引导滚动体在轴承内正确运动，防止滚动体相互碰撞或卡滞。
保持架的材质通常为轻质材料，如铝合金或塑料，以减轻轴承的重量和提高其旋转效率。
保持架的设计应考虑到滚动体的数量、尺寸和排列方式等因素，以确保轴承的正常运转和使用寿命。
总之，滚动轴承的结构设计需要考虑到多个方面，包括内圈、外圈、滚动体和保持架等。
每个部件都有其特定的作用和要求，共同保证轴承的性能和使用寿命。
同时，在选择和使用滚动轴承时，还需注意其类型、尺寸、载荷、转速等参数是否与使用要求相匹配。
滚动轴承的设计和选择
滚动轴承的设计和选择滚动轴承是工业生产中常见的机械零件。
它属于支承类轴承，由外环、内环、滚子和保持架等几部分组成。
轴承的作用是支撑和定位旋转的轴，承受轴向和径向力以及翻转和倾斜力。
滚动轴承的使用广泛，主要应用于轴的支承和旋转导向，在许多机械设备中都有应用。
设计滚动轴承时，需要考虑多个因素。
滚动轴承的选用与设计密切相关，需要满足不同的使用条件，例如轴的转速、负荷、耐磨性、可靠性和润滑情况。
以下是滚动轴承的设计和选择所需考虑的几个因素：1. 轴承类型常见的轴承类型包括深沟球轴承、圆锥滚子轴承、调心球轴承、调心滚子轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承等。
每种轴承类型具有不同的特点和适用范围，应根据实际需要进行选择。
2. 轴承精度等级轴承精度等级决定了轴承在旋转时的稳定性、噪声和寿命等特性。
标准的轴承精度等级由高到低依次为P0、P6、P5、P4、P2。
在实际应用中，一般选择P5或P4等级的轴承。
3. 轴承负荷轴承负荷分为径向负荷、轴向负荷和复合负荷。
在设计和选择轴承时，需要考虑到轴承的额定静载荷和额定动载荷，并根据工作负荷确定实际的轴承尺寸。
4. 轴承尺寸和材料轴承的尺寸和材料的选择要根据受力情况和轴承使用环境来确定。
轴承的尺寸通常由外径、内径和厚度等参数来定义，轴承材料应具有高的强度、硬度和耐磨性，在选择时应考虑经济性和可靠性。
5. 轴承的润滑方式轴承的润滑方式有干摩擦润滑和润滑油润滑两种。
干摩擦润滑是指轴承在不需要油脂或润滑油的情况下能够正常工作，并且还能够减小生产成本。
润滑油润滑则需要使用润滑油来润滑，以减少轴承的磨损和延长使用寿命。
除以上因素外，滚动轴承的设计和选择时还需要考虑噪音、震动和可靠性等因素。
实际应用中，为了保证轴承的长期可靠性，其工作寿命需要预计和估算。
同时应根据实际工况选取合适的轴承类型和材料，并为轴承提供充足的润滑和保养。
总的来说，滚动轴承的设计和选择需要考虑众多因素，只有在加以综合考虑的前提下才能满足实际需要。
滚动轴承设计
实体保持架：用铜合金、 实体保持架：用铜合金、铝合金或酚醛树脂等制 与滚动体间的间隙较小，允许轴承有较高转速。 成，与滚动体间的间隙较小，允许轴承有较高转速。
第二节 滚动轴承的主要类型及选择
一．滚动轴承的结构特性
1．公称接触角 ．
α角的大小反映了轴承承受轴向载荷的能力。α角越 角的大小反映了轴承承受轴向载荷的能力。 角越 角的大小反映了轴承承受轴向载荷的能力 轴承承受轴向载荷的能力越大。 大，轴承承受轴向载荷的能力越大。
第二节 滚动轴承的主要类型及选择
3、调心轴承（外圈滚道为球面 ） 、调心轴承（ （1）调心球轴承 ） 类型代号 ：1 承载方向： 承载方向：可同时承受径 向载荷及少量双向轴向载荷 极限转速： 极限转速：中 额定负荷比： 0.6～0.9 额定负荷比： ～ 角偏位能力： ° 角偏位能力：1.5°～3° ° 使用条件： 使用条件：刚性小及难以对中的轴 类型代号 ：2 （2）调心滚子轴承 承载方向： 承载方向：可同时承受径向载荷及少量双向轴向载荷 额定负荷比： 额定负荷比： 1.8～4 ～ 极限转速： 极限转速：低 角偏位能力： 角偏位能力： 1.5°～3° ° ° 使用条件： 使用条件：其他轴承不能胜任的重负荷
主要区别： 主要区别：承受轴向外载荷的能力
第二节 滚动轴承的主要类型及选择
三、滚动轴承的性能和特点
◆ 按轴承的结构形式不同分类： 按轴承的结构形式不同分类：
在实际应用中，滚动轴承的结构形式有很多。作为标准件的滚动轴承，在 在实际应用中，滚动轴承的结构形式有很多。作为标准件的滚动轴承， 标准件的滚动轴承 国家标准中分为13 13种 其中，最为常用的轴承大约有下列６ 国家标准中分为13种，其中，最为常用的轴承大约有下列６种:
深沟球轴承
机械工程中滚动轴承的动力学分析与优化设计
机械工程中滚动轴承的动力学分析与优化设计引言：滚动轴承在机械工程中扮演着重要的角色，广泛应用于各个领域，如汽车工业、飞机制造和工业设备等。
滚动轴承的性能对于机械设备的运行稳定性和效率具有重要影响。
本文将针对滚动轴承的动力学分析与优化设计展开讨论。
1. 滚动轴承的工作原理滚动轴承通过滚珠或滚柱在内外圈之间滚动，从而减小了摩擦和阻力，使机械设备的转动更为平稳。
滚动轴承的工作原理基于滚动接触而不是滑动摩擦，因此具有更低的摩擦损失和更高的效率。
2. 滚动轴承的动力学分析方法在滚动轴承的设计与分析过程中，动力学分析方法是至关重要的。
其中一种常用的方法是基于有限元分析，通过建立轴承的数学模型，分析其在不同工况下的应力和变形情况。
另外，还可以采用实验验证的方法，使用测试设备对滚动轴承进行动态载荷测试，以获取其在实际工作中的性能参数。
这些参数可以用于验证数值分析结果和评估轴承的可靠性。
3. 滚动轴承的优化设计滚动轴承的优化设计旨在提高其性能和寿命。
一种常见的优化方法是通过优化轴承结构和减小摩擦损失来提高轴承的效率。
在轴承结构优化方面，可以通过优化内、外圈的几何形状、滚珠或滚柱的数量和分布等参数来提高轴承的刚度和承载能力。
同时，减小摩擦损失也是提高轴承效率的关键。
例如，可以采用更好的润滑方式、改进润滑油的性能以及优化轴承材料的表面处理等方法来减小轴承的摩擦损失。
4. 滚动轴承的故障分析与预测在机械设备运行过程中，轴承故障是一个常见的问题，会导致设备停机和生产损失。
因此，进行轴承故障分析和预测具有重要意义。
通过对轴承运行状态的监测和振动信号的分析，可以判断轴承是否存在异常，并提前采取维护措施。
此外，还可以使用有限元分析和数值模拟方法，模拟轴承在不同故障模式下的动态响应，为故障诊断提供依据。
5. 结论滚动轴承在机械工程中具有重要地位，其动力学分析与优化设计对于提高机械设备的性能和可靠性起着关键作用。
通过动力学分析方法可以得到滚动轴承在不同工况下的应力和变形情况，为轴承结构的优化设计提供依据。
滚动轴承设计
三.滚动轴承寿命的计算公式
P C时，L10 106，当P C时，L10 ？ 滚动轴承的基本额定寿命和载荷间的关系为：
P L10 const 于是有 C 1 P L10 寿命指数ε
L10
(C ) P
(106 )
球轴承ε=3， 滚子轴承ε=10/3
以小时表示 L10 (106 转) Lh n(r / min) 60 /106
例题. 图示斜齿轮轴系，两端正装两个圆锥滚子轴承
30205，轴上径向载荷FR=3000N,轴向载荷FA=500N,求轴承
讨论
F d 2Fea<=> Fd1 压紧 Ⅰ V
1 Fd 2 Fea Fd1 时
W1 Fd1
Fea
Fd 2 Fea Fd1 W1
放松
V
Ⅱ放松 Fd2 W2 压紧
W1 F d 2Fea Fd1
Fa1 W1 Fd1 Fd 2 Fea Fd1 Fd1 Fd 2 Fea Fa2 Fd 2 2 Fd 2 Fea Fd1时 Fd 2 Fea W2 Fd1 W2 Fd1 F d 2Fea
第十三章 滚动轴承
基本要求
1.了解滚动轴承的构成、结构特点和类型。 2.了解滚动轴承的代号规定，能识别最一般的代号。 3.了解滚动轴承的失效形式，能根据失效作出正确的分析。 4. 能根据使用要求正确选用滚动轴承。 5.工作能力计算。 6.会根据使用要求正确的作出滚动轴承的组合设计（滚动 轴承装置 的设计：安装、调整、润滑、密封等）。
应考虑的因素
类型、尺寸
大小：滚子轴承优于球轴承
方向：径向R（6、1、N）、轴向（5）、 Fr+Fa（7、3、6）
不同类型的轴承所能承受的载荷的类型不尽相同， 同一类型的轴承其承载能力随直径系列的不同而不同。
ug课程设计滚动轴承
ug课程设计滚动轴承一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握滚动轴承的基本概念、类型、工作原理和应用。
通过本课程的学习，学生应能：1.描述滚动轴承的结构和主要组成部分。
2.识别和区分不同类型的滚动轴承。
3.解释滚动轴承的工作原理和性能特点。
4.应用滚动轴承的基本理论知识解决实际工程问题。
5.培养学生的动手实践能力和团队协作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.滚动轴承的基本概念：介绍滚动轴承的定义、作用和分类。
2.滚动轴承的结构和主要组成部分：讲解滚动轴承的构成、各部分的名称和功能。
3.滚动轴承的类型：介绍调心轴承、推力轴承、圆锥轴承等不同类型的滚动轴承。
4.滚动轴承的工作原理和性能特点：阐述滚动轴承的工作原理，比较不同类型轴承的性能特点。
5.滚动轴承的应用：分析滚动轴承在机械设备中的应用实例，讲解轴承选型和安装方法。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：教师讲解滚动轴承的基本概念、结构和类型，引导学生掌握相关理论知识。
2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解滚动轴承的应用和选型方法。
3.实验法：学生进行滚动轴承的安装和拆解实验，提高学生的动手实践能力。
4.小组讨论法：分组讨论滚动轴承的性能比较和应用场景，培养学生的团队协作精神。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的滚动轴承教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供滚动轴承相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作滚动轴承的PPT、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性。
4.实验设备：准备滚动轴承样品和安装工具，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：考察学生在课堂上的参与程度、提问回答和团队协作情况，占总评的20%。
2.作业：布置相关滚动轴承的练习题，要求学生按时完成并提交，占总评的30%。
滚动轴承设计
对于高速轴承——由于发热而造成的粘着磨损、烧伤常常 是突出的矛盾，除进行寿命计算外，还需校验极限转速。
§20—3滚动轴承的寿命计算
目的：防止轴承在预期工作时间内产生疲劳点蚀破坏。
寿命：指轴承中任一滚动体或内、外圈滚道上出现疲
劳点蚀前所经历的总转数或在一定转速下所工作的工作小
一） 失效形式
1．疲劳点蚀
滚动轴承工作时，由于它的内圈、外圈和滚动体上任意点的接触应力都 是变化的，工作一定时间后，其接触表面就可能发生疲劳点蚀。点蚀发 生后，噪声和振动加剧，发热严重，致使轴承失效。一般在安装、润滑 和密封正常的情况下，疲劳点蚀是滚动轴承的主要失效形式。
2．塑性变形
转速很低或间歇往复摆动的轴承，一般不会发生疲劳点蚀，但在很大的静 载荷或冲击载荷作用下，会使套圈滚道和滚动体接触处的局部应力超过材 料的屈服极限，以致表面出现塑性变形（凹坑），运转精度降低，并会出 现振动和噪声而不能正常工作
三）调心性能的要求 当两轴承座孔同心度难以保证，或轴受载后挠曲变形较大时，应选用
调心球轴承或调心滚子轴承。
四）安装和拆卸方便 当轴承座不是剖分式而必须沿轴向安装和拆卸轴承时，应优先选用内
外圈可分离的轴承
五）考虑经济性
一般，球轴承价格最低，滚子轴承比球轴承价格高。轴承精度愈高，则 价格愈高，选择轴承时，在满足工作要求的前提下，应使成本最低。
d = 20 mm～480 mm的轴承：
轴 承 代 ：轴 号承 为d 内 的径 商 5
d为：22、28、32 及d > 500 mm以上轴
承 代号：（/内径毫米）直接表示
1、 基本代号
× （数字或字母）
类型代号
× （数字）
×（数字）
滚动轴承设计
7.2 滚动轴承设计过程
（1）草绘前的设置。启动Pro/ENGINEER Wildfire后，单击工 具栏中的新建文件 图标，在弹出的“新建”对话框的“类型” 选项组中选择“零件”选项，在“名称”文本框内输入“bear”， 在“子类型”栏中选择“实体”，单击“确定”按钮加以确认，即 可新建一个零件。 （2）绘制滚动轴承内外圈旋转截面草图。单击绘图区域右边的 “中心线”按钮 ，绘制一条通过坐标原点的竖直中心线；分别 单击绘图区域右边的“矩形”按钮 、“直线”工具按钮 和“圆”按钮 ，画出矩形、直线和圆，
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6. 3 量规设计
但在实际应用中，极限量规常偏离上述原则。例如:为了用已 标准化的量规，允许通规的长度小于结合面的全长;对于尺寸 大于100 mm的孔，用全形塞规通规很笨重，不便使用，允 许用不全形塞规;环规通规不能检验正在顶尖上加工的工件及 曲轴，允许用卡规代替;检验小孔的塞规止规，常用便于制造 的全形塞规;刚性差的工件，由于考虑受力变形，也常用全形 塞规或环规。
准，φ20 H7的上偏差ES = +0. 021 mm;下偏差EI =0， 轴φ2016的上偏差为PS=-0. 020 mm，下偏差P1=-0. 033 mm (1)确定工作量规制造公差和位置要素值 由表6. 1查得:IT7，尺寸为小25 tntn的量规公差T = 0. 002 4 mm，位置要素Z=0. 003 4 mm ; IT6，尺寸为小 25的量规公差为T = 0. 002 mm，位置要素Z = 0. 002 4 mm。
必须指出，只有在保证被检验工件的形状误差不致影响配合 性质的前提下，才允许使用偏离极限尺寸判断原则的量规。
选用量规结构型式时,必须考虑工件结构、大小、产量和检验 效率等,图6. 3给出了量规的型式及其应用。
机械设计基础-轴及轴承设计
轴及轴承设计
按照轴的轴线形状,可将轴分为直轴、曲轴和挠性轴。 直轴各轴段轴线为同一直线。 曲轴各轴段轴线不在同一直 线上,主要用于有往复式运动的机械中,如内燃机中的曲轴 (见图10-5)。挠性轴轴线可任意弯曲,可改变运动的传递方向, 常用于远距离控制机构、 仪表传动及手持电动工具中(见图 10-6)。另外还有空心轴、光轴和阶梯轴(见图10-7)。
轴及轴承设计
图10-11 减小轴圆角处应力集中的结构
轴及轴承设计
(2)制造工艺方面。提高轴的表面质量,降低表面粗糙度, 对轴表面采用碾压、喷丸和 表面热处理等强化方法,均可显 著提高轴的疲劳强度。
(3)轴上零件的合理布局。在轴结构设计时,可采取改变 受力情况和零件在轴上的位 置等措施,达到减轻轴载荷,减小 轴尺寸,提高轴强度的目的。
轴及轴承设计
图10-8 轴的结构
轴及轴承设计
在图10-8中,轴各部分的含义: 轴颈:轴与轴承配合处的轴段。 轴头:安装轮毂键槽处的轴段。 轴身:轴头与轴颈间的轴段。 轴肩或轴环:阶梯轴上截面尺寸变化的部位,其中一个尺 寸直径最大称为轴环。
轴及轴承设计
1.轴上零件的定位和固定 轴上零件的定位是为了保证传动件在轴上有准确的安装 位置;固定则是为了保证轴上 零件在运转中保持原位不变。 (1)轴上零件的轴向定位和固定。为了防止零件的轴向 移动,通常采用下列结构形式 实现轴向固定:轴肩、轴环、套 筒、圆螺母和止退垫圈、弹性挡圈、轴端挡圈等。 (2)轴上零件的周向固定。周向固定的目的是为了限制 轴上零件相对于轴的转动,以 满足机器传递扭矩和运动的要 求。常用的周向固定方法有键、花键、销、过盈配合、成型 连 接等,其中以键和花键连接应用最广。
齿轮润滑采用油浴润滑,轴承采用脂润滑。
滚动轴承设计原理
滚动轴承设计原理同学们，今天咱们来一起探索一下滚动轴承的设计原理，这可是个很有趣也很重要的知识哦！首先咱们得知道，滚动轴承的作用可大了，它就像是各种机器中的“小能手”，能让旋转的部件更加顺畅地转动，减少摩擦和磨损。
那滚动轴承是怎么设计出来的呢？这背后有很多的原理和考虑因素。
其中一个关键的点就是要选择合适的滚动体。
常见的滚动体有滚珠和滚子。
就像咱们选鞋子一样，不同的场合要穿不同的鞋子，滚动体也得根据具体的使用情况来选。
比如，滚珠适合承受较轻的载荷，而滚子能承受更重的载荷。
轴承的内外圈设计也很有讲究。
它们得有足够的强度和刚度，能够承受各种力的作用。
比如说，如果内外圈太脆弱，在机器高速运转的时候，就可能会变形甚至破裂。
再来说说轴承的接触角。
这个角度的大小会影响轴承承受轴向和径向载荷的能力。
接触角越大，承受轴向载荷的能力就越强。
想象一下，就像我们推东西，角度不同，用力的感觉也不一样。
润滑也是滚动轴承设计中不能忽略的一环。
就像我们跑步时关节需要润滑一样，轴承也需要良好的润滑来减少摩擦和磨损，延长使用寿命。
要是没有润滑，轴承很快就会出问题。
给大家举个例子，比如说汽车的轮子，如果里面的滚动轴承设计不合理，润滑不好，那开起来可能就会有异响，甚至会影响行车安全。
还有，滚动轴承的密封设计也很重要。
它要能防止灰尘、杂质和水分进入轴承内部，保证轴承的正常运转。
滚动轴承的设计原理包含了很多方面的知识和考虑。
设计师们要综合考虑载荷、转速、工作环境等各种因素，才能设计出性能良好、可靠耐用的滚动轴承。
这样的轴承才能在各种机器中发挥出色的作用，让机器运转得更加高效和稳定。
同学们，现在大家对滚动轴承的设计原理是不是有了更清楚的认识呢？。
机械设计第九章 滚动轴承轴
径 向 接 触 轴 承 α 0 向心轴承 : 向 心 角 接 触 轴 承 0 α 45 主 要 承 受 径 向 力 3.分 类 推力轴承 轴 向 接 触 轴 承 α 90 推 力 角 接 触 轴 承 45 α 90 主 要 承 受 轴 向 力
(2）寿命计算公式中：P应与C同性质,可比计算
向心轴承 径向载荷 当量动负荷P 推力轴承 轴向载荷 P:假想载荷，轴承在 P 的作用下与实际载荷作用下的寿命相当
(3）实际受载：径向+轴向
计算式： fd fm ( XR YA) P
X , Y —径向载荷、轴向载荷系数（查表9-6）
纯轴向载荷：滚动体均匀受载 受径向载荷：滚动体受载不均 （承载与非承载区）
二、轴承元件上的应力-变应力
13
§9-3 滚动轴承内部载荷分布与失效形式
三、失效形式
三、滚动轴承的失效形式
内圈滚道点蚀
滚动体点蚀
外圈过大塑变
内圈滚道磨损
1.点蚀—交变接触应力作用导致元件点蚀（轴承主要失效形式） 2.塑变—过大静载或冲击载荷致局部塑变（低速轴承失效形式）
各类滚动轴承的特点见表14-1
径向接触 轴承
向心角接 触轴承
轴向接触 轴承
轴向角接 5 触轴承
§9-2 滚动轴承类型代号与选择
二、滚动轴承的代号
二、滚动轴承代号（GB272/T-93） 代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等 滚动轴承代号构成：32309/C2/P2
前置代号
五
轴 承 的 分 部 件 代 号
序号
1 2 3 4 5
新标准精度等级
2 精度高 4 5 6 （6X） 0 精度低
标注代号
机械设计-滚动轴承
机械设计-滚动轴承滚动轴承是一种常见的机械零件，用于支撑转动轴的工作。
它由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
滚动轴承具有较高的承载能力、较好的刚性和较低的摩擦系数，因此在各种机械设备中广泛应用，例如汽车、飞机、机床等。
首先，滚动轴承的内圈和外圈都是直径略大于轴的圆环，内圈装配在轴上，外圈固定在轴承座上。
滚动体是在内圈和外圈之间滚动的零件，通常为钢球、钢柱或滚子等。
保持架位于滚动体和内外圈之间，用于保持滚动体的间距和相对位置。
通过滚动体在内外圈之间的滚动，轴承可以有效地承受轴传递的径向和轴向载荷。
滚动轴承的主要特点之一是承载能力强。
滚动体相比于滑动轴承的滑动面积小很多，因此承载时压力集中在局部范围内，可以承受更大的载荷。
此外，滚动轴承还具有较好的刚性，可以有效地防止轴变形和振动。
相比之下，滑动轴承通常具有较低的刚性和较大的摩擦系数，不能承受较大的载荷。
滚动轴承的另一个重要特点是较低的摩擦系数。
滚动体在内外圈之间滚动，相比于滑动轴承的滑动方式，摩擦系数更低。
这使得滚动轴承在高速旋转和节能要求较高的设备中具有较大的优势。
通过使用滚动轴承，机械设备可以实现更高的效率和更长的使用寿命。
滚动轴承还具有较好的自润滑性能。
通过在滚动体和内外圈之间涂上一层润滑脂或油脂，可以减少滚动时的摩擦和磨损。
这使得滚动轴承在长时间运转时不需要经常维护和加注润滑剂，节约了维修成本和人力。
滚动轴承的设计和制造是一项复杂的工程，需要考虑各种因素。
首先，需要确定合适的材料。
滚动轴承经常工作在高温、高速和较高的载荷下，因此材料必须具有足够的强度和耐磨性。
一般使用高碳铬钢或不锈钢制造滚动体，内外圈通常使用低碳钢或合金钢。
另外，滚动轴承的几何形状也非常重要。
内圈和外圈的外形决定了轴承的安装方式和使用条件。
滚动体的大小和数量直接影响轴承的承载能力和摩擦系数。
保持架的形状和材料决定了滚动体的间距和相对位置。
这些参数的选择必须与具体的使用情况相匹配，以确保滚动轴承的良好性能。
机械设计作业集范文
机械设计作业集范文1.简介（200字）：机械设计是一门十分重要的工程学科，它涵盖了从机械原理到机械构件设计的整个过程。
机械设计作为大多数机械设备和系统创建和改进的基础，具有广泛的应用领域。
本文将介绍几个机械设计的作业题目，并提供相应的解答。
2.题目1：滚动轴承设计（300字）：设计一个用于汽车悬挂系统的滚动轴承。
要求该轴承能够承受特定的载荷和转速，并具有良好的耐磨损性和寿命。
请给出该轴承的几何参数、材料选择和设计计算。
解答：滚动轴承的设计需要考虑载荷和转速的影响，以及材料的选择。
首先，通过载荷和转速计算得到所需的基本参数，包括轴承直径、内外圈的宽度等。
然后根据这些参数，选取适合的材料，如优秀的滚动轴承钢。
同时，还需计算轴承的寿命，选择合适的类型和结构。
最后，进行结构优化和强度分析，确保轴承的可靠性和寿命。
3.题目2：齿轮传动设计（300字）：设计一个用于农机的齿轮传动系统，要求具有高传动效率和强大的承载能力。
系统包括主动齿轮、从动齿轮、轴承等构件。
请给出齿轮的模数、齿数和设计计算。
解答：齿轮传动系统设计需要考虑传动效率和承载能力。
首先，根据传动比和转速确定主动齿轮和从动齿轮的模数和齿数。
然后，根据承载能力计算所需齿轮的材料，如硬质合金钢。
接下来，进行齿轮的强度计算，包括弯曲强度和接触强度。
最后，进行齿轮的几何优化，以满足传动效率的要求。
4.题目3：连杆机构设计（300字）：设计一个连杆机构，用于将直线运动转换为旋转运动。
该机构需要具有高精度和无振动的特点。
请给出连杆长度和设计计算。
解答：连杆机构设计需要考虑精度和振动问题。
首先，确定机构的运动要求，包括转角和速度。
然后，根据运动要求确定连杆的长度和关节点的位置。
接下来，进行运动学和动力学分析，计算机构的位移、速度和加速度。
最后，进行振动分析和优化设计，确保连杆机构的稳定性和精度。
5.结论（200字）：机械设计作为一门重要的工程学科，需要进行准确的计算和优化设计。
滚动轴承设计与应用手册
滚动轴承设计与应用手册滚动轴承是机械设备中常见的一种轴承类型，其设计和应用手册对于机械工程师和制造商来说都是非常重要的参考资料。
本文将从滚动轴承的设计和应用两个方面进行探讨。
一、滚动轴承的设计1. 轴承类型选择滚动轴承的类型有很多种，如球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承等。
在选择轴承类型时，需要考虑轴承的负荷、转速、精度等因素，以及轴承的安装和维护难度等因素。
2. 轴承尺寸计算轴承的尺寸计算是滚动轴承设计中的重要环节。
在计算轴承尺寸时，需要考虑轴承的负荷、转速、轴承材料、轴承内部结构等因素。
同时，还需要根据轴承的使用环境和使用寿命等因素进行综合考虑。
3. 轴承材料选择轴承材料的选择对于轴承的使用寿命和性能有着重要的影响。
常见的轴承材料有钢、陶瓷、塑料等。
在选择轴承材料时，需要考虑轴承的负荷、转速、使用环境等因素。
二、滚动轴承的应用1. 轴承安装轴承安装是滚动轴承应用中的重要环节。
在安装轴承时，需要注意轴承的方向、轴承的间隙、轴承的润滑等因素。
同时，还需要根据轴承的使用环境和使用寿命等因素进行综合考虑。
2. 轴承维护轴承维护是滚动轴承应用中的重要环节。
在维护轴承时，需要注意轴承的清洗、润滑、保养等因素。
同时，还需要根据轴承的使用环境和使用寿命等因素进行综合考虑。
3. 轴承故障分析轴承故障分析是滚动轴承应用中的重要环节。
在分析轴承故障时，需要注意轴承的负荷、转速、使用环境等因素。
同时，还需要根据轴承的使用寿命和故障类型等因素进行综合考虑。
总之，滚动轴承的设计和应用手册对于机械工程师和制造商来说都是非常重要的参考资料。
在设计和应用滚动轴承时，需要综合考虑轴承的负荷、转速、精度、使用环境和使用寿命等因素，以确保轴承的性能和寿命。
同时，在轴承的安装、维护和故障分析等方面也需要注意细节，以确保轴承的正常运行。
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3．磨损
在润滑不良和密封不严的情况下，
轴承工作时易发生磨损。转速愈 高，磨损愈严重。轴承磨损后会
降低旋转精度，甚至失效。
4、其它：电腐蚀、锈蚀、胶合、 元件破裂等；
三、计算准则
对一般工作条件下的回转滚动轴承——经常发生点蚀，
二）轴承 的转速
转速较高、负荷较小或要求旋转精度较高时——宜选用球轴承
转速较低、负荷较大或有冲击载荷时——宜选用滚子轴承 三）调心性能的要求
当两轴承座孔同心度难以保证，或轴受载后挠曲变形较大时，应选用 调心球轴承或调心滚子轴承。 座孔不平形 不同轴 挠曲变形
四）安装和拆卸方便
当轴承座不是剖分式而必须沿轴向安装和拆卸轴承时，
特宽：3 特宽：4 特宽：5 特宽：6
轻：2
中：3
重：4
滚针轴承
:NA
d为：22、28、32及 d > 500 mm以上轴承 代号：/内径毫米 表示
三）后置代号
后 置 代 号 1 内部结构
C： 角接触球轴 承，α=150 AC：角接触球轴 承，α=250 B： 角接触球轴 承，α=400 B： 圆锥滚子轴 承，接触角 加大 E： 加强型
推力轴承
高度系列代号
内径代号
d < 20 mm的轴承 d=10 mm 代号：00 d=12 mm 代号：01 d=15 mm 代号：02 d=17 mm 代号：03 d=20mm～495 mm的轴承
轴承内径 d 代号： 的商 5
窄:
0
特低：7
正常: 1 宽:
2
低：9
正常：1 （单向） 正常：2
（双向）
一、滚动轴承的构造和特点 一）滚动轴承的构造 外圈——装在轴承座孔内，一般不转动 内圈——装在轴颈上，随轴转动 滚动体——滚动轴承的核心元件 保持架——将滚动体均匀隔开，避免摩擦
四种元件组成
常用的滚动体形状
滚动体基本上可归纳为球和滚子两类。 球轴承：球—点接触
滚子轴承：圆柱、圆锥、球面滚子（鼓形 滚子） 、滚针—线接触
d
D
二）滚动轴承的主要性能参数 轴承的公称接触角α—— 滚动体与套
α
圈接触处的法线与轴承的径向平面（垂
直于轴承轴心线的平面）之间的夹角。 反映轴承承受轴向载荷的能力， α越大， 轴承承受轴向载荷的能力越强。 轴承的极限转速nlim > 轴承的工 作转速n
轴承内外圈轴线相对偏斜角θ——反映轴承自动调心的能力。 调心球轴承
滚动轴承材料： 内外圈、滚动体：强度高、耐磨的铬锰高碳钢。 保持架：软材料，低碳钢板冲压后铆接或焊接。
二）滚动轴承的特点
滚动轴承的优点： ① 摩擦系数小，启动力矩小，效率高； ② 轴向尺寸（宽度）较小； ③ 某些滚动轴承能同时承受径向和轴向载荷，因此 可使机器结构简化、紧凑； ④ 径向间隙小，还可预紧方法消除间隙，因此运转
应优先选用内外圈可分离的轴承，如圆锥滚子轴承（3类）。 五）考虑经济性 一般，球轴承价格最低，滚子轴承比球轴承价格高。轴 承精度愈高，则价格愈高，选择轴承时，在满足工作要求的 前提下，应使成本最低。
举例： 1）直齿圆柱齿轮轴：
深沟球轴承
2）斜齿轮、锥齿轮、蜗轮轴：
角接触球轴承
3）悬臂圆锥齿轮轴：
§ 20-2 滚动轴承的载荷、应力、失效 形式及计算准则
03
12
13 13
22
23
72
73
92
93
12
13
22
23
04
14
尺寸系列 代号为：13
24
74
94
14
24
尺寸系列 代号为：22
如： 中直径系列
正常宽度系列
向心轴承
如： 轻直径系列
双向推力轴承
正常高度系列
轴承尺寸系列的含义
表示同一公称内径d的轴承，其外径D和宽度B的变化情况 24 03 13 02
α
图 例
α
α
二）滚动轴承的主要类型和特点
1.调心球轴承 承载类型——主承径向负荷FR ，
也能承受少量的双向轴向负荷FA 特点——具有调心性能，θ = 20~30 类型代号：（10000） 2.调心滚子轴承 承载类型——主承径向负荷FR 也能承受少量的双向轴向负荷FA 特点——具有调心性能，θ =0.50~20 类型代号：（20000） FA FA FA FA FR
3 32 15 E （/P0）
公差等级为0级 加强型
轴承内径d =75 mm
尺寸系列32, 为特宽轻系列
圆锥滚子轴承
7（0）3 12 C（/P0）
公差等级 为0级 α=150 轴承内径 d=60mm
尺寸系列（0） 3,为窄中系列 角接触球轴承
5 14 10
/P6
公差等级 为6级 轴承内径 d = 50 mm 尺寸系列14, 为正常高度、 重系列 单向推力 球轴承
五、 滚动轴承类型的选择
载荷的大 小、性质 承轻、中及较小波动载荷的场合—选球轴承 承重及较大波动的载荷的场合—选滚子轴承 纯径向负 荷可选用 一）根据 轴承所受 的载荷选 深沟轴承（6类） 圆柱滚子轴承（N类）及滚针轴承（NA类）
纯轴向负荷——可选用推力轴承（5类）
径向负荷为主——可用深沟球轴承（6类） 载荷的 方向 同时受 径向负荷 和轴向负 荷时 轴向负荷很大 径向负荷较小 径向负荷，轴 向负荷都很大 角接触球轴承（7类） 圆锥滚子轴承（3类） 可用推力调心滚子轴承 （29类） 也可用圆柱滚子N类（或 深沟球轴承6类）与推力 轴承（5类）联合使用。
FR
N0000
（N0000）
双列圆柱滚子轴承 （NN0000）
FR
9. 滚针轴承 结构特点：内外圈可分离，可以 没有保持架 承载类型——只能承受径向负荷 FR，不能承受轴向负荷。
NN0000
FR
类型代号：（NA0000）
NA0000
四、滚动轴承的代号 代号：表示类型、结构、尺寸、公差等级、技术性能等特征的 产品代号。
D
D
B
窄轻系列
B
窄中系列
B B
正常宽度 中系列 宽重系列
d
D
×
×
×
直径系 列代号
特轻：0 特轻：1
× ×
尺寸系列代号 类型代号
调心球轴承 :1 调心滚子轴承:2 推力调心滚子 轴承 :29 圆锥滚子轴承:3 推力球轴承 :5 深沟球轴承 :6 角接触球轴承:7 圆柱滚子轴承:N 向心轴承
宽度系列代号
一、滚动轴承的受力及应力分析 一）受力分析 当受轴向载荷FA时，各滚动体 平均分担 。 当深沟球轴承承受径向力FR时， 由于各接触点存在着弹性变形，使 内圈沿FR方向下移一距离δ 。 只有下半圈滚动体受载，上半 圈滚动体不受载。沿FR作用线上 滚动体受载最大（F），而邻近的 滚动体受载逐渐减小（F>F1>F2)
× ×
尺寸系列代号 类型代号
调心球轴承 :1 调心滚子轴承:2 推力调心滚子 轴承 :29 圆锥滚子轴承:3 推力球轴承 :5 深沟球轴承 :6 角接触球轴承:7 圆柱滚子轴承:N 向心轴承
宽度系列代号
推力轴承
高度系列代号
内径代号
窄:
0
特低：7
正常: 1 宽:
2
低：9
正常：1 （单向） 正常：2
（双向）
FABiblioteka FRαFRFA
圆锥滚子轴承安装形式一： 正装（面对面安装）
正装简图
圆锥滚子轴承安装形式二： 反装（背对背安装）
反装简图
5.推力球轴承 结构特点：由紧圈（内孔较小，装在轴上） 松圈（内孔较大，装在机座上）和滚动体
组成，套圈与滚动体可分离。
紧圈
滚动体
FA
承载类型——只能受轴向负荷FA 极限转速nlim低
2
密封与 防尘套 圈变型
3
保持架 及材料
4
轴承 材料
5 公差等级
/P0：0级 （省略不标） /P6： 6级 /P6X：6X级 /P5： 5级 /P4： 4级 /P2： 2级
6
7
8
游 配 其 隙 置 他
例：试说明下列轴承代号的含义。
6（0）2 06 （/P0）
公差等级 为0级 轴承内径 d=30mm 尺寸系列（0） 2,为窄轻系列 深沟球轴承
松圈
51000
FA
51000——单向推力球
轴承，只能受单向FA 类型代号： （50000）
松圈
紧圈 松圈
52000——双向推力球
轴承，能受双向FA
FA
52000
6.深沟球轴承 承载类型——主要承受径向负荷FR，也 可同时承受少量双向轴向负荷FA 极限转速nlim高，摩擦阻力小，结构简 单，价格便宜，应用最广泛。 类型代号： （60000） 7.角接触球轴承 结构特点：公称接触角有150，250，400， FR
α
FA
FA
α越大，承轴向载荷的能力就越大。
承载类型——能同时承受径向负 荷FR与单向轴向负荷FA 类型代号： （70000） 使用要求：成对使用 FA FR
角接触轴承安装形式一：
正装（面对面安装）
正装简图
角接触轴承安装形式二：
反装（背对背安装）
反装简图
8.圆柱滚子轴承
结构特点：内外圈可分离 承载类型——只能承受径向负荷FR， 不能承受轴向负荷。 外圈无挡边圆柱滚子轴承 类型代号：
一）轴承代号——由基本代号、前置代号和后置代号构成。 轴承代号
前置代号
成 套 轴 承 分 部 件
基本代号
后置代号
×
类型 代号
向心轴承 宽度系 列代号
×
尺寸系列代号
推力轴承 高度系 列代号