第18章滚动轴承

2 、常用类型、性能、特点 α＝0： 6（深沟球轴承） 4（双列深沟球轴承） N（圆柱滚子轴承）
18.2.1
6（深沟球轴承） (Deep groove ball
主要承受径向载荷，也可 同时承受少量双向轴向载 荷，在高速时，可来代替 推力球轴承。
类型
bearing )
6（深沟球轴承）
N（圆柱滚子轴承）
接触角：套圈与滚动体接触 处的法线和垂直于轴承轴心 线的平面间的夹角。 极限转速 角偏斜：由于轴承安装误差、轴 的变形，导致内外圈中心线之间 偏斜，二者的夹角。
18.2.1
类型
1、分类
径向接触轴承（ ＝0 ） 0 向心轴承（ 45 ） 向心角接触轴承（ 45 ) 0 轴向接触轴承（ ＝90） 45 推力轴承（ 90 ) 推力角接触轴承（ 90 ) 45
18.1.3
优缺点
优点： 1、摩擦系数小，起动灵活，效率高，润滑方便 2、轴向结构紧凑 3、可同时承受径向和轴向载荷 4、不需要贵重金属 5、易于互换 缺点： 1、抗冲击能力差 2、高速时噪声大 3、不能制成剖分式 4、径向尺寸较大 5、工作寿命较低
18.2
术语
滚动轴承的类型和选择
(Types of Rolling Bearings and Bearing Selection )
第18章 滚动轴承(Rolling Bearing)
18.1 概述
外圈
标准件
Outer ring
内圈
Inner ring
18.1.1 构造
滚动体 Rolling element 保持架
cage
图18.1
滚动轴承构造
18.1.1 构造
内圈与轴颈装配在一起 并随轴回转
内圈1 外圈2 构造 滚动体3 保持架4
18.4.2
滚动体反力Fi
角接触轴承中的附加轴向力
3，7类，受径向载 荷Fr时，
r r r2
Fi
径向分力Fri 轴向分力Fsi
r
F
F
si
ri
Fr
α
r0 0
r1
r1
Fs
r0
图18.13 角接触球轴承中径向载荷 所产生的轴向分力
各种角接触轴承附加轴向力：
70000C 70000AC 70000B
公差等级 6级 轴承两端面带防尘罩 内径代号，d=40mm 尺寸系列代号 类型代号，深沟球轴承
18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则
18.4.1 向心轴承中作用力的分布 受载最大的滚动体 的所受载荷：
4.37 5 F0 Fr Fr (点接触） Z Z
4.08 4.6 F0 Fr Fr (线接触） Z Z
45 90


2（9）推力调心 滚子轴承
18.2.1
类型
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 .
18.2.1 1（调心球轴承）
类型
2(调心圆柱滚子轴承)
外圈滚道为 球面，具有 自动调心 性能。
只能承受径向载荷， 不能承受轴向载荷
N（圆柱滚子轴承）
18.2.1
0 45

类型
7（角接触球轴承） 0（双列角接触球轴承）
能同时承受径向载荷与 单向的轴向载荷，公称 接触角有15°、25°、 40°三种。 通常成对使用.
18.2.1
类型
能承受较大的径向载荷和 单向的轴向载荷，内外圈可 分离，故轴承游隙可在安装 时调整，通常成对使用.
18.5.2 当量动载荷
(1）寿命计算时：P应与C同性质,可比计算
向心轴承 径向载荷 (2）实际受载：径向+轴向 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
P的计算公式： P f d ( XFr YFa )
18.5.3 基本额定寿命 滚动轴承的寿命随载荷的增大而降低， 寿命与载荷的关系曲线如图18.14
18.3.2 前置代号
用字母表示。
18.3.3 后置代号
常用的后置代号： 1、内部结构代号
用字母表示。如C、AC、B分别代表
15

25

40
18.3.3
后置代号
2、公差等级代号 /P0、/P6、/P6X、/P5、/P4、/P2， /P0可省略不写。如6316/P6 3、游隙代号（游隙，即指轴承在未安装
18.4.4 失效形式
（主要失效形式）
元件受力
1.点蚀—交变接触应力作用导致元件点蚀(回转轴承） 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）
3.胶合、磨损、套圈或保持架断裂 —维护不当、润滑
不良
18.4.5 计算准则 1、一般回转轴承，寿命计算和静强度计算； 2、摆动或转速较低：静强度计算； 3、高速轴承：寿命计算；静强度计算；极限转 速。
18.5
滚动轴承的动载荷和寿命计算
18.5.1 基本额定动载荷和基本额定寿命
轴承寿命：轴承中任一元件出现疲劳点蚀前运转的总转数或
一定转速下的工作小时数。 注：影响寿命因素复杂，单个轴承寿命离散性较大。
基本额定寿命：
指90%可靠度、常用 材料和加工质量、常 规运转条件下的寿命， 以符号L10（r）或L10h （h）表示。
kN
C 6 L10 10 r P

当量动载荷
P L10 常数

C
基本额定寿命 图
（10
r)
滚动轴承的 P-L曲线
18.5.3 基本额定寿命
若轴承工作转速为n r /min
10 C 16670 C L10h h 60n P n P 10 球轴承： 3；滚子轴承：
Fa1= F Fa2 F
3.FS 1 FA FS 2
计算轴向力的方法归纳如下： 1)判明轴上全部轴向力（包括外载和附加轴 向力）合力的指向，确定“压紧”端轴承； 2)压紧端轴承轴向力＝除本身附加轴向力外 其他所有轴向力的代数和； 3)放松端轴承轴向力＝本身的附加轴向力。
正安装：轴承外圈的窄边相对。 反安装：轴承外圈的宽边相对。 1 Fs1 L FR FA L 2 Fs2
基本额定寿命为一百万转（106）时轴承 所能承受的恒定载荷。 (1）C:轴承承载能力的度量（查手册）； (2）对应于C,轴承基本额定寿命为106 (3） C的性质： 向心轴承-径向负荷 推力轴承-轴向负荷
滚动轴承寿命计算 (1）问题：载荷=C时，寿命L10C=1 载荷=P时，寿命L10P=？ (106转)
于轴或轴承箱时，将其内圈或外圈的一方固定， 然后使未被固定的一方做径向或轴向移动时的 移动量。根据移动方向，可分为径向游隙和轴 向游隙。）
有/C1、/C2、－/C3、/C4、/C5，分别符 合标准规定的游隙1、2、0、3、4、5组，0 组不注
18.3.3
后置代号
4、配置代号 成对安装轴承有三种配置型式：/DB、/DF、 /DT。 其他可查阅有关标准。 例18-2 轴承 6208-2Z/P6
2、 调心性;
3、装拆方便、调整方便; 4、 经济性。
18.3 滚动轴承的代号
产品符号 (字母 数字表示轴承结构、尺 寸、公差等级、技术性能等特征)
国家标准GB/T272-93:
轴承代号的基础
前置代号
基本代号
轴承代号的补充
后置代号
18.3.1
基本代号 基本代号
类型代号
尺寸系列代号

内径代号
1、内径代号 表示轴承公称内径的大小， 用数字表示，见表18.3
18.2.1
特殊轴承：
类型
U（外球面球轴承） QJ（四点接触球轴承）
18.2.2 类型的选择
表18.1 球轴承和滚子轴承的一般特性比较
1．载荷的大小、方向和性质：
(1)受纯径向载荷时，一般选用深沟球轴承（6）或圆 柱滚子轴承； (2)受纯轴向载荷时，一般选用推力轴承（5、8） (3)同时受径向和轴向载荷时，可选用代号为6、7、3 及调心球或调心滚子轴承； (4)当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球 轴承及圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承 组合在一起。
1.FS 1 FA FS 2
轴与内圈有向右移 动的趋势，轴承2被压 紧，轴承1放松，由力 的平衡(c)
Fa 2 FS 1 FA
F
FA
F
Fs1 FA Fs2 F FA F F's2
Fa1= FA F F FA
Fs1 FA (=F
F's2
Fa1 FS 1
F
2.FS 1 FA FS 2
7210AC :FR=2000N, FA=300N 求两轴承的轴向力。
18.4 滚动轴承的力分析、失效 和计算准则
解：Fr1=Fr2＝FR/2＝1000N
FS1=FS2=0.68Fr1=680N
FS1+FA=980N＞FS2，轴承2“压紧”，轴承1“放 松”，故Fa2=FS1+FA=980N，Fa1=FS1=680N。
第18章
滚动轴承
滚动轴承是机器中广泛应用的部件之一。它 是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的。 与滑动轴承相比，滚动轴承摩擦阻力小，功率消 耗少，启动容易，安装、维修方便，价格便宜。 滚动轴承绝大多数已经标准化，由专门工厂大量 制造和供应，在机械设计中只需根据工作条件选 用滚动轴承的类型和尺寸并进行组合结构设计。
外圈与轴承座孔装配在一起 ，多数情况下外圈不动 滚动体是滚动轴承的核心 元件，根据轴承结构的要 求有球、圆柱滚子圆锥滚 子、球面滚子等