轴承的选择及校核
机械设计基础中的轴承选择与设计
机械设计基础中的轴承选择与设计轴承在机械设计中扮演着至关重要的角色，它们能够有效地支撑和减少机械装置中的摩擦。
在机械设计的过程中，选择和设计合适的轴承是确保机械设备顺利运行的关键。
本文将探讨轴承的基本原理、轴承的选择方法以及轴承的设计要点。
一、轴承的基本原理轴承是一种用于减少运动摩擦的装置，它通常由内圈、外圈和滚动体组成。
内圈固定在轴上，外圈固定在轴承座上，而滚动体则在内圈和外圈之间运动。
轴承通过滚动体的滚动来承受和传递载荷，从而减少了机械装置中的摩擦。
二、轴承的选择方法轴承的选择涉及到多个因素，包括载荷、转速、工作环境以及安装和维护的要求。
下面是一些常用的轴承选择方法：1. 轴承载荷计算：根据机械装置的使用情况，计算所需承受的径向载荷和轴向载荷。
载荷的大小将影响轴承的尺寸和类型选择。
2. 轴承的寿命计算：根据设计寿命要求，选择具有足够寿命的轴承。
寿命的计算需要考虑载荷、转速和轴承的材料等因素。
3. 轴承的转速限制：根据机械装置的运行速度，在转速范围内选择合适的轴承。
转速过高会导致轴承过热和损坏。
4. 轴承的工作环境：考虑机械装置的工作环境，包括温度、湿度、腐蚀性气体等因素，选择耐腐蚀和适应环境变化的轴承。
5. 轴承的安装和维护要求：根据机械装置的安装和维护要求，选择易于安装和维护的轴承。
注意轴承的安装方法和润滑方式等因素。
三、轴承的设计要点在进行轴承设计时，需要考虑以下几个重要的要点：1. 轴承的几何尺寸：确定轴承的内径、外径和宽度等几何尺寸。
合理的几何尺寸能够确保轴承在承受载荷时保持稳定。
2. 轴承的材料选择：选择适合工作条件的轴承材料，包括轴承内圈、外圈和滚动体的材料。
常见的轴承材料有钢、陶瓷和塑料等。
3. 轴承的润滑方式：确定轴承的润滑方式，包括油润滑和脂润滑。
润滑方式的选择应考虑机械装置的运行速度和工作环境等因素。
4. 轴承的密封方式：选择适当的轴承密封方式，以防止外界杂质进入轴承并确保润滑油或脂膜的有效性。
轴承型号的选择
如何选择轴承型号工作条件选择滚动轴承类型A/R轴承型号，并验算其寿命是否高于预期计算寿命轴承的工作条件:〔一〕轴承的载荷轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。
根据载荷的大小选择轴承类型时，由于滚子轴承中主要元件间是线接触，宜用于承受较大的载荷，承载后的变形也较小。
而球轴承中则主要为点接触，宜用于承受较轻的或中等的载荷，故在载荷较小时，应优先选用球轴承。
根据载荷的方向选择轴承类型时，对于纯轴向载荷，一般选用推力轴承。
较小的纯轴向载荷可选用推力球轴承；较大的纯轴向载荷可选用推力滚子轴承。
对于纯径向载荷，一般选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承。
当轴承在承受径向载荷R的同时，还有不大的轴向载荷A时，可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承；当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起的结构，分别承担径向载荷和轴向载荷。
〔二〕轴承的转速在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。
轴承样本中列入了各种类型、各种尺寸轴承的极限转速n值。
这个转速是指载荷不太大〔P≤，C为基本额定动载荷〕，冷却lim条件正常，且为0级公差轴承时的最大允许转速。
但是，由于极限转速主要是受工作时温升的限制，因此，不能认为样本中的极限转速是一个绝对不可超越的界限。
如果轴承的工作转速超过极限转速时，可采取下述第5条提出的措施。
从工作转速对轴承的要求看，可以确定以下几点：：1〕球轴承与滚子轴承相比较，有较高的极限转速，故在高速时应优先选用球轴承。
2〕在内径相同的条件下，外径越小，则滚动体就越轻小，运转时滚动体加在外圈滚道上的离心惯性力也就越小，因而也就更适于在更高的转速下工作。
放在高速时，宜选用超轻、特轻及轻系列的轴承。
重及特重系列的轴承，只用于低速重载的场合。
如用一个轻系列轴承而承载能力达不到要求时，可考虑采用宽系列的轴承，或者把两个轻系列的轴承并装在一起使用。
滚动轴承的选择与校核(1)
球
圆柱滚子
滚针
滚子 圆锥滚子
鼓形滚子
2021/4/6 除滚动体外，其它元件可有可无
2
3. 滚动轴承的主要类型 径向接触轴承
向心轴承
00
主要承受 Fr
球轴承亦能承受较小 Fa
向心角接触轴承
按公称接触角
分类
推力轴承
00 450 同时承受 Fr 和 Fa
推力角接触轴承
450 900 主要承受 Fa
用 L10 表示。
（失效概率为10％）
1 L10 10 6 r
2021/4/6
对单个轴承而言，能达到此寿命的可靠度为 90% 14
2、轴承的寿命计算式
（1） 载荷-寿命曲线
d 轴承型号
深沟球轴承
D
B
Cr (KN )
机械设计
C0r (பைடு நூலகம்N )
6205
25 52 15 10.8
6.95
6206
30 62 16 15.0 10.0
FA S1 正装简图 S2
正装时跨距短，轴刚度大；
FA
反装时跨距长，轴刚度小。
S1
反装简图
S2
问题：两个角接触轴承朝一个方向布置合适吗？
2021/4/6
21
3）角接触轴承的轴向载荷Fa
机械设计
当外载既有径向载荷又有轴向载荷时，角 接触轴承的轴向载荷 Fa ＝？
— 要同时考虑轴向外载 FA 和派生轴向力 S 。
而左轴承被放松， 故： Fa1 S1 （放松端）
2021/4/6
23
么么么么方面
➢Sds绝对是假的
机械设计
机械设计
1
2
S1′
轴承选型计算
第十章滚动轴承一.主要内容滚动轴承是各类机械中普遍使用的重要支撑标准件，并由专业厂大批量生产。
本章是本课程的重点章节之一，由于滚动轴承的类型，尺寸以及精度等级等已有国家标准，因此，在机械设计中需要解决的问题主要有：（1）根据工作条件合理选择滚动轴承的类型；（2）滚动轴承的承载能力计算；（3）滚动轴承部件的组合设计。
1.滚动轴承类型的选择选择滚动轴承的类型时，首先应熟悉轴承的结构，特点，并与十一章滑动轴承的特点比较，借以区别良种轴承的适用场合。
此外，还应熟悉表征滚动轴承工作性能的三要素，即游隙，接触角，偏位角，以及它们的含义和对轴承工作性能的影响。
还应掌握滚动轴承的分类，特点及代号表示法，以及滚动轴承的选择原则。
按轴承内部结构和所承受的载荷方向不同，滚动轴承可分为三大类：（1 ）向心轴承-- 主要承受径向载荷；（2）向心推力轴承——可同时承受较大的径向及轴向载荷；（3）推力轴承——只能承受轴向载荷；推力向心轴承——可在承受轴向载荷的同时，还可承受较小的径向载荷。
国家标准规定我国生产的滚动轴承分为十个标准类型，其中常用的标准类型有：单列向心轴承（0000系列），双列向心球面球轴承（1000系列），单列向心短圆柱滚子轴承（2000系列），单列向心推力球轴承（6000 系列），单列圆锥滚子（7000系列）和单向推力球轴承（8000系列）。
滚动轴承的代号表示法，是为了便于选择和使用而规定的。
学习时特别是上述几种轴承的代号中段从右数四位数字和精度等级的表示方法要熟悉。
应能根据给出的轴承代号，正确判断出轴承的精度等级，类型，直径系列和内径尺寸，并能指出该轴承的结构，特点及应用场合。
通常在机械设计中，滚动轴承类型的选择，要根据轴承所承受的载荷大小，方向，性质，工作转速的高低，轴颈的偏转情况等要求，并结合不同轴承的类型特点进行。
选择轴承时的参考原则见教科书。
2.滚动轴承的计算根据轴承工作条件确定轴承类型后，需要进行轴承的承载能力计算。
滚动轴承的选择及校核计算
滚动轴承的选择及校核计算根据条件，轴承的预计寿命 h L h45568283568=⨯⨯⨯=' 一.蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算1.轴承的选择采用角接触球轴承，其型号为7212AC ，主要参数如下： mm mm mm B D d 2211060⨯⨯=⨯⨯基本额定静载荷kN C or 2.46=基本额定动载荷kN C r 2.58=极限转速m in /5300max r V =2.寿命计算因为蜗杆所受的轴向力向左N d T F F a t 49021121===N d T F F t a 323222221===N F F F t r r 1507tan 221===α该轴承所受的径向力N F F r r 5.753211== 对于7000AC 型轴承，查P322表13-7轴承派生轴向力r d F F 68.0=12d ae d F F F =+kN F F d a 4.51222=='kN F F F ae d a 4.374421=+=' 又e F F r a =>=68.03.4所以可得出87.0,41.0==Y X当量动载荷N YF XF P a r 6.3566=+=因为是球轴承，所以取指数3ε=轴承寿命计算h P C n L h 50498)57.32.58(14306010)(6010366=⨯⨯=='ε 所以该轴承满足寿命要求。
二.涡轮轴上轴承的选择和寿命计算1.轴承的选择选择角接触轴承，其型号为7213AC ，主要参数如下： mm mm mm B D d 2312065⨯⨯=⨯⨯基本额定静载荷kN C or 5.52=基本额定动载荷kN C r 5.66=2.计算涡轮轴的径向力N F F F a r V r 75.373160224880221=⨯-⨯= N F F F V r r V r 25.1133122=-=N F F t H r 16161608021== N F F F H r r H r 1616122=-=所以可以得出N F F F H r V r r 7.165821211=+=N F F F H r V r r 8.197322222=+=对于7000AC 型号的轴承r d F F 68.0=N F F r d 9.112768.011==N F F r d 2.134268.022==所以可得N F F F d ae a 2.1832221=+=N F F d a 2.134222== 又68.08.19732.134222==r a F F 所以可以得出0,1==Y X 轴承的当量动载荷N F P r 8.197322==h P C n L h 445726)97.15.66(14306010)(6010363262=⨯⨯== 68.093.08.19732.183211>==r a F F 所以有87.0,41.0==Y X 当量动载荷N YF XF P a r 2274111=+=h P C n L h 291478)(60103161==。
简述如何选择轴承类型
简述如何选择轴承类型轴承作为机械行业中不可或缺的零部件，承担着支撑和减少摩擦的重要作用。
但是，对于广大消费者来说，如何选择合适的轴承类型成为了一道难题。
本文就为您介绍如何选择轴承类型，帮助您轻松选购。
1. 轴承的类型轴承类型的分类很多，常见的有滚动轴承和滑动轴承。
其中，滚动轴承分为圆球轴承、圆锥滚子轴承、调心球轴承等等。
而滑动轴承则包括石墨轴承、合成材料轴承等等。
不同类型的轴承应用场景不同，消费者可以根据需要选择适合自己的轴承类型。
2. 轴承的材料选择轴承的材料通常分为钢质轴承和塑料轴承。
钢质轴承材料强度高，适用于高速、高负荷和高温度的场合。
而塑料轴承具有自润滑性好、防腐蚀、轻质等特点，适用于低速、轻负荷、低温度的场合。
3. 轴承的尺寸和精度轴承的尺寸和精度是选择轴承时需要注意的一个因素。
如果尺寸不合适或精度不够，会影响轴承的使用效果和寿命。
因此消费者需要根据自身需要选择合适的轴承尺寸和精度。
4. 轴承的质量轴承的质量直接关系到使用寿命和使用效果。
消费者在选择轴承时，需要选择正规厂家，选择高品质的轴承产品。
低质量的轴承会对机械设备和人员安全产生潜在的危险。
5. 轴承的应用场景轴承的应用场景也是选择轴承时需要注意的一个重要因素。
消费者需要根据轴承使用的场景和要求选择适合的轴承类型。
例如在高速、高温、高负荷、腐蚀等特殊场合，需要选择特殊材料和特殊型号的轴承。
总之，在购买轴承时要综合考虑以上各方面因素，选择适合自己的轴承类型和尺寸。
同时，选择正规厂家的优质轴承产品，可以保证轴承的使用效果和寿命。
机械设计基础——4-2 轴承的选择和计算
15.0
7306 30 72 19 37 65 26.5
19.8
30206 30 62 16 36 53 43.2
50.5
32206 30 62 20 36 52 51.8
63.8
30306 30 72 19 37 62 46.8
48.0
极限转速 r/min
脂润滑 油润滑
9500
8500 9000 8000 9000 8500 6000 6000 6300
（2）载荷大小 承受较大载荷时，选用滚子轴承； 承受较轻载荷时，选用球轴承；
（3）载荷性质 载荷有冲击振动时，优先选用滚子轴承。 2.转速条件 球轴承的极限转速比滚子轴承高，当转速较高且旋转精度要 求较高时，应选用球轴承。 工作转速较高，轴向载荷不大时，选用角接触轴承或深沟球 轴承； 高速回转的轴承，选用外径和滚动体直径较小的轴承。 工作转速超过轴承的极限转速，可通过提高轴承的公差等级、 适当加大径向游隙来满足。
2.当量动载荷
滚动轴承尺寸的选择4
轴承的基本额定动载荷Ｃ是在一定的运转条件下确定的，向
心轴承仅承受纯径向载荷Ｆr，推力轴承仅承受纯轴向载荷Ｆa， 当轴承受到径向载荷Ｆr和轴向载荷Ｆa的复合作用时，在进行轴
承寿命计算时，应把作用在轴承上的实际载荷转换为与确定轴承
C 值的载荷条件相一致当量动载荷，用字母 P 表示。
0组不标注。 轴承代号的含义
30210表示圆锥滚子轴承，宽度系列代号为0，直径系列代
号为2，内径为50mm，公差等级为0级，游隙为0组。
7212C／P4表示角接触球轴承，宽度系列代号为0，直径系
列代号为2， 内径为60mm，接触角 150，公差等级为4级，
游隙为0组。
轴承校核
滚动轴承的选择及校核计算根据条件，轴承的预计寿命 h L h45568283568=⨯⨯⨯=' 一.蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算1.轴承的选择采用角接触球轴承，其型号为7212AC ，主要参数如下： mm mm mm B D d 2211060⨯⨯=⨯⨯基本额定静载荷kN C or 2.46=基本额定动载荷kN C r 2.58=极限转速m in /5300max r V =2.寿命计算因为蜗杆所受的轴向力向左N d T F F a t 49021121===N d T F F t a 323222221===N F F F t r r 1507tan 221===α该轴承所受的径向力N F F r r 5.753211== 对于7000AC 型轴承，查P322表13-7轴承派生轴向力r d F F 68.0=12d ae d F F F =+kN F F d a 4.51222=='kN F F F ae d a 4.374421=+=' 又e F F r a =>=68.03.4所以可得出87.0,41.0==Y X当量动载荷N YF XF P a r 6.3566=+=因为是球轴承，所以取指数3ε= 轴承寿命计算h P C n L h 50498)57.32.58(14306010)(6010366=⨯⨯=='ε 所以该轴承满足寿命要求。
二.涡轮轴上轴承的选择和寿命计算1.轴承的选择选择角接触轴承，其型号为7213AC ，主要参数如下： mm mm mm B D d 2312065⨯⨯=⨯⨯基本额定静载荷kN C or 5.52=基本额定动载荷kN C r 5.66=2.计算涡轮轴的径向力N F F F a r V r 75.373160224880221=⨯-⨯=N F F F V r r V r 25.1133122=-=N F F t H r 16161608021== N F F F H r r H r 1616122=-=所以可以得出N F F F H r V r r 7.165821211=+=N F F F H r V r r 8.197322222=+=对于7000AC 型号的轴承r d F F 68.0= N F F r d 9.112768.011== N F F r d 2.134268.022== 所以可得N F F F d ae a 2.1832221=+= N F F d a 2.134222== 又68.08.19732.134222==r a F F 所以可以得出0,1==Y X 轴承的当量动载荷N F P r 8.197322==h P C n L h 445726)97.15.66(14306010)(6010363262=⨯⨯== 68.093.08.19732.183211>==r a F F 所以有87.0,41.0==Y X 当量动载荷N YF XF P a r 2274111=+=h P C n L h 291478)(60103161==。
轴承的选型注意事项
轴承的选型考前须知为选定轴承，需要分析诸多要因，从各个角度进行研究、评价有关选择轴承的程序，并无特殊规格，但一般顺序如下：(1)掌握机械装置和轴承的使用条件等(2)明确对轴承的要求(3)选定轴承的类型(4)选定轴承配置方式(5)选定轴承尺寸(6)选定轴承规格(7)选定轴承的安装方法此外，需关注轴承的使用条件与环境条件，正确把握轴承在机械装置的使用部位及使用条件与环境条件是选择适宜轴承的前提。
为之，需要取得以下几个方面的数据和资料：(1)机械装置的功能与结构(2)轴承的使用部位(3)轴承负荷 ( 大小、方向 )(4)旋转速度(5)振动、冲击(6)轴承温度 ( 周围温度、温升 )(7)周围气氛 ( 腐蚀性，清洁性，润滑性 )轴承配置方式的选择通常，轴是以两个轴承在径向和轴向进行支撑的，此时，将一侧的轴承称为固定侧轴承，它承受径向和轴向两种负荷，起固定轴与轴承箱之间的相对轴向位移的作用。
将另一侧称之为自由侧，仅承受径向负荷，轴向可以相对移动，以此解决因温度变化而产生的轴的伸缩部题和安装轴承的间隔误差。
对于固定侧轴承，需选择可用滚动面在轴向移动( 如圆柱滚子轴承) 或以装配面移动 ( 如向心球轴承 ) 的轴承。
在比拟短的轴上，固定侧与自由侧无甚别的情况下，使用只单向固定轴向移动的轴承 ( 如向心推力球轴承 ) 。
轴承类型的选定选择轴承类型时，全面掌握轴承的使用条件是至关重要的。
下表列出了主要的分析工程 :轴承结构的选定机械的类型不一样，轴承的使用条件会有差异，对其性能要求也不尽相同，但一般来说，一根轴上使用的轴承不少于两个。
而且，为了便于轴向定位，使用时大多将一个轴承用作固定端轴承，其余那么用作自由端轴承。
下表列出了固定端与自由端轴承结构的选择。
滚动轴承的类型选择、寿命校核和静强度计算
1
滚动轴承的类型选择、寿命校核 和静强度计算
1.1 轴承的类型选择
轴承类型的正确选择是在了解各类轴承特点的基础上，综合考虑轴承的具 体工作条件和使用要求进行的。选择时应主要考虑如下因素。
1.轴承所受的载荷
轴承所受载荷的大小、方向和性质是选择轴承类型的主要依据。 （1）载荷的大小和性质 （2）载荷的方向
调心球轴承和调心滚子轴承均能满足一定的调心要求，而圆柱滚子轴承、 圆锥滚子轴承、滚针轴承满足调心要求的能力几乎为零。由于制造和安装误 差等因素致使轴的中心线与轴承中心线不重合，或轴受力弯曲造成轴承内、 外圈轴线发生偏斜时，宜选用调心球轴承或调心滚子轴承。 4.允许的空间
当径向空间受到限制时，可选用滚针轴承或特轻、超轻直径系列的轴承。 轴向尺寸受限制时，可选用宽度尺寸较小的，如窄或特窄宽度系列的轴承。 5.安装与拆卸
滚动轴承的类型选择、寿命校核 和静强度计算
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
滚动轴承的类型选择、寿命校核 和静强度计算
1.4 滚动轴承的静强度计算
对于转速很低（n≤10r/min）、基本不转或摆动的轴承，其主要失效形式 是塑性变形，因此设计时必须进行静强度计算。对于虽然转速较高但承受重 载或冲击载荷的轴承，除必须进行寿命计算外，还应进行静强度计算。
在确定轴承尺寸时，应针对轴承的主要失效形式进行必要的计算。对一般 运转的轴承，主要失效形式是疲劳点蚀，应按基本额定动载荷进行寿命计算 。对于不转、摆动或转速极低，n≤10r/min的轴承，主要失效形式是塑性变 形，故应按额定静载荷进行强度计算。
滚动轴承的类型选择、寿命校核 和静强度计算
1.3 滚动轴承的寿命计算
额定静载荷计算公式：
滚动轴承的类型选择、寿命校核 和静强度计算
轴承型的选择
如何选择轴承型号1.根据工作条件选择滚动轴承类型2.求比值A/R3.初步计算当量动载荷4.求轴承应有的基本额定动载荷值5.按照轴承样本选择轴承型号，并验算其寿命是否高于预期计算寿命轴承的工作条件:（一）轴承的载荷轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。
根据载荷的大小选择轴承类型时，由于滚子轴承中主要元件间是线接触，宜用于承受较大的载荷，承载后的变形也较小。
而球轴承中则主要为点接触，宜用于承受较轻的或中等的载荷，故在载荷较小时，应优先选用球轴承。
根据载荷的方向选择轴承类型时，对于纯轴向载荷，一般选用推力轴承。
较小的纯轴向载荷可选用推力球轴承；较大的纯轴向载荷可选用推力滚子轴承。
对于纯径向载荷，一般选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承。
当轴承在承受径向载荷R 的同时，还有不大的轴向载荷A时，可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承；当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起的结构，分别承担径向载荷和轴向载荷。
（二）轴承的转速在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。
轴承样本中列入了各种类型、各种尺寸轴承的极限转速nlim 值。
这个转速是指载荷不太大（P≤0.1C，C为基本额定动载荷），冷却条件正常，且为0级公差轴承时的最大允许转速。
但是，由于极限转速主要是受工作时温升的限制，因此，不能认为样本中的极限转速是一个绝对不可超越的界限。
如果轴承的工作转速超过极限转速时，可采取下述第5条提出的措施。
从工作转速对轴承的要求看，可以确定以下几点：：1）球轴承与滚子轴承相比较，有较高的极限转速，故在高速时应优先选用球轴承。
2）在内径相同的条件下，外径越小，则滚动体就越轻小，运转时滚动体加在外圈滚道上的离心惯性力也就越小，因而也就更适于在更高的转速下工作。
放在高速时，宜选用超轻、特轻及轻系列的轴承。
滚动轴承选择与寿命校核计算
§9-1 概述滚动轴承依靠其主要元件间的滚动接触来支承转动或摆动零件，其相对运动表面间的摩擦是滚动摩擦。
图9-1 滚动轴承的基本结构滚动轴承的基本结构如图9-1所示，它由下列零件组成：(1)带有滚道的内圈1和外圈2；(2)滚动体(球或滚子)3；(3)隔开并导引滚动体的保持架4。
有些轴承可以少用一个套圈(内圈或外圈)，或者内、外两个套圈都不用，滚动体直接沿滚道滚动。
内圈装在轴颈上，外圈装在轴承座中。
通常内圈随轴回转，外圈固定，但也有外圈回转而内圈不动，或是内、外圈同时回转的场合。
常用的滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种，如图9-2所示。
轴承内、外圈上的滚道，有限制滚动体侧向位移的作用。
图9-2 常用的滚动体与滑动轴承相比，滚动轴承的主要优点为：1、摩擦力矩和发热较小。
在通常的速度范围内，摩擦力矩很少随速度而改变。
起动转矩比滑动轴承要低得多(比后者小80～90%)；2、维护比较方便，润滑剂消耗较小；3、轴承单位宽度的承载能力较大；4、大大地减少有色金属的消耗。
滚动轴承的缺点是：径向外廓尺寸比滑动轴承大；接触应力高，承受冲击载荷能力较差，高速重负荷下寿命较低；小批生产特殊的滚动轴承时成本较高；减振能力比滑动轴承低。
§9-2 滚动轴承的主要类型及其代号一、滚动轴承的主要类型、性能与特点按滚动体的形状，滚动轴承可分为球轴承和滚子轴承。
按接触角的大小和所能承受载荷的方向，轴承可分为：1、向心轴承：公称接触角：0°45°，向心轴承又可细分为：A、径向接触轴承：＝0°，只能承受径向载荷(如圆柱滚子轴承)，或主要用于承受径向载荷，但也能承受少量的轴向载荷(如深沟球轴承)；B、向心角接触轴承：0°<45°，能同时承受径向载荷和单向的轴向载荷(如角接触球轴承及圆锥滚子轴承)。
2、推力轴承：公称接触角：45°<90°，推力轴承又可细分为：A、轴向接触轴承：＝90°，只用于承受轴向载荷；B、推力角接触轴承：45°<<90°主要承受大的轴向载荷，也能承受不大的径向载荷。
SKF轴承选型原则
摩擦和润滑
根据润滑方式和摩擦性能要求选择适合的轴 承。
考虑使用场景和工况
01
02
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工作温度
考虑轴承在不同温度下的 性能表现，选择适合的耐 温材料和结构。
振动和冲击
根据工作场景中的振动和 冲击情况选择适合的轴承 结构。
腐蚀和侵蚀
考虑环境中的腐蚀和侵蚀 因素，选择适合的防腐蚀 材料和涂层。
综合评估与选型
SKF轴承作为数控机床的重要零部件之一，其产品具 有高精度、高刚度、低摩擦、低热量等特点，能够满 足数控机床对于高性能和高稳定性的需求。
风电设备
风电设备是一种利用风能发电的装置， 具有环保、可再生的特点。在风电设备 中，轴承作为关键的传动部件，对于设
备的稳定性和可靠性具有重要影响。
风电设备通常需要承受较大的载荷和冲 击力，同时需要具备较高的耐腐蚀和耐 高温性能。因此，在选择轴承时，需要 考虑轴承的尺寸、载荷、转速、耐腐蚀
外径
总结词
外径是轴承的重要尺寸参数，根据轴承座和 相关零件的配合要求进行选择。
详细描述
外径是指轴承外部的最大直径，通常根据轴 承座和相关零件的配合要求进行选择。在选 型过程中，需要确保外径与轴承座及相关零 件的孔径相匹配，以保证轴承的正确安装和
稳定性。
宽度
要点一
总结词
宽度是轴承的另一个重要尺寸参数，根据轴承的载荷和转 速要求进行选择。
噪声抑制
为了降低轴承的噪声水平，可以考虑采用噪声抑制措施， 如安装消音器或隔音罩，以减少噪声对周围环境的影响。
04
SKF轴承应用场景
工业机器人
工业机器人是一种能够自动执行任务的机器装置，广泛应用于制造业、物流、医疗等领域。 在工业机器人中，轴承作为关键零部件，其选型对于机器人的性能和稳定性至关重要。
电机用轴承的选择
电机用轴承的选择
圆柱滚子轴承是中小型电机比较常用的轴承类型，对于一些需要承载较大径向力的电机，往往会根据具体情况选择圆柱滚子轴承，或包括圆柱滚子轴承在内的轴承组合。
在电机产品中比较常用的都是单列圆柱滚子轴承，轴承中的滚子由在内圈或外圈上的挡边引导，其中一个带挡边的套圈与滚子和保持架组合固定在一起，与另一个套圈可分离；这种轴承结构更方便于拆装。
相对于球轴承，圆柱滚子轴承可以承受较重的径向负荷，以及较高的转速要求。
NU型轴承是外圈两侧带挡边，即外圈与滚子及保持架固定为一体，内圈可分离；N型轴承是内圈两侧带挡边，即内圈与滚子及保持架固定为一体，外圈可分离；NU与N型轴承均允许轴与轴承座之间产生两个方向的轴向位移。
NJ型轴承外圈两侧有挡边，内圈的一侧也有挡边，该轴承可以在一个方向进行轴向定位；NUP型轴承外圈两侧有挡边，内圈一侧为固定的挡边，另一侧带有可分离挡圈，可实现两个方向的轴向定位，因而NUP轴承可以作为定位轴承。
在电机产品中，当采用圆柱滚子轴承时，一般采用深沟球轴承或角接触球轴承作为定位轴承，因而更多地选择N型或NU型圆柱滚子轴承满足电机的承载要求。
对于大多数的电机轴承装配，球轴承有热套和冷压的装配方式，
而圆柱滚子轴承与轴的装配大多采用热套方式，而轴承与轴承座的方式往往采用冷装；鉴于以上装配工艺，内圈可分离的NU型轴承在电机产品中应用更广泛一些，这样就可以保证热装时只加热轴承内圈，保持架不会受到任何影响。
但对于一些特殊的装配场合或产品，往往需要采用先固定轴承外圈的方式，这样选择N型轴承可能更适宜一些。
因而，选择N型还是NU型轴承，主要取决于电机产品的装配工艺路线或具体的轴承装配工艺。
轴承选择方法
轴承选择方法
选择轴承的方法通常涉及以下几个方面：
1. 轴承负载：确定轴承所需承受的负载，包括径向负载和轴向负载。
根据负载大小选择适当的轴承类型和尺寸。
2. 轴承转速：确定轴承所需承受的转速。
根据转速要求选择适合的轴承材料、润滑方式和密封结构。
3. 轴承尺寸：根据安装空间和轴承载荷确定轴承的尺寸。
一般情况下，选择合适的轴承尺寸来满足负载要求，并预留一定的安全系数。
4. 轴承精度和刚度：根据应用要求选择合适的轴承精度和刚度。
高精度和高刚度的轴承适用于要求较高的应用，如机床、精密仪器等。
5. 寿命要求：根据应用的寿命要求选择合适的轴承寿命。
一般情况下，根据轴承的基本负荷额定寿命和实际负荷来预估寿命。
6. 环境条件：考虑应用环境的温度、湿度、腐蚀性等因素，选择适合的轴承材料和润滑方式。
7. 经济性：根据成本和性能要求，在满足应用需求的前提下，选择较经济合理的轴承类型和品牌。
需要注意的是，轴承的选择方法可能因不同的应用和具体情况而有所差异，这只是一个一般的指导。
轴承选择的方法和步骤
1. 选择的方法和步骤种轴能否正确选用滚动轴承，对主机能否获得良好的工作性能，延长使用寿命；对企业能否缩短维修时间，减少维修费用，提高机器的运转率，都有着十分重要的作用。
因此，不论是设计制造单位，还是维修使用单位，在选择滚动轴承时都必须高度重视，其选择的全部程序见图1�1。
一般来说，选择轴承的步骤可能概括为：1. 根据轴承工作条件（包括载荷方向及载荷类型、转速、润滑方式、同轴度要求、定位或非定位、安装和维修环境、环境温度等），选择轴承基本类型、公差等级和游隙；% @+ I( C1D; q& B! |% G3 H0 T2. 根据轴承的工作条件和受力情况和寿命要求，通过计算确定轴承型号，或根据使用要求，选定轴承型号，再验算寿命；+ V9 D; s' D. x2 Q; h( G3. 验算所选轴承的额定载荷和极限转速。
/ w6 q$ i6 ~* {$ n- W选择轴承的主要考虑因素是极限转速、要求的确良寿命和载荷能力，其它的因素则有助于确定轴承类型、结构、尺寸及公差等级和游隙工求的最终方案。
2 `/ y0 f6 G( c2 v3 ~: v# S1. 类型选择各类滚动轴承具有不同的特性，适用于各种机械的不同使用情况。
选择轴承类型时，8 i0 w) n- l6 k( D: z* f+ R通常应考虑下列因素。
一般情况下：对承受推力载荷时选用推力轴承、角接触轴承，对高速应用场合通常使用球轴承，承受重的径向载荷时，则选用滚子轴承。
总之，选用人员应从不同生产厂家、众多的轴承产品中，选用合适的类型。
z5 \ E& p( i' ?+ t( ~• 轴承所占机械的空间和位置在机械设计中，一般先确定轴的尺寸，然后，根据轴的尺寸选择滚动轴承。
通常是小轴选用球轴承，大轴选用滚子轴承。
但是，当轴承在机器的直径方向受到限制时，则选用滚针轴承、特轻和超轻系列的球或滚子轴承；当轴承在机器的轴向位置受到限制时，可选用窄的或特窄系列的球或滚子轴承。
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轴承的选择及校核变速器轴承常采用圆柱滚子轴承，球轴承，滚针轴承，圆锥滚子轴承，滑动轴套等。
至于何处应当采用何种轴承，是受结构限制并随所承受的载荷特点不同而不同。
汽车变速器结构紧凑，尺寸小，采用尺寸大些的轴承受结构限制，常在布置上有困难。
变速器第一轴，第二周的轴承以及中间轴前后轴承，按直径系列一般选用中系列球轴承或圆柱滚子轴承。
轴承的直径根据变速器中心距确定，并要保证壳体后壁两轴承孔之间的距离不小于6~20mm ，，下限适用于轻型车和轿车。
滚针轴承，滑动轴套主要用在齿轮与轴不是固定连接，并要求两者有相对运动的地方。
滚针轴承有滚动摩擦损失小，传动效率高，径向配合间隙小，定位及运转精度高，有利于齿轮啮合等优点。
滑动轴套的径向配合间隙大，易磨损，间隙增大后影响齿轮的定位和运转精度并使工作噪声怎几啊。
滑动轴套的优点时制造容易，成本低。
根据变速箱结构，轴的支撑形式及所受载荷性质，初步确定所采用的轴承形式以后，硬验算轴承的寿命是否符合要求。
在计算之前，首先应确定轴承上所受外力，亦即算出轴的支反力。
轴承寿命计算，采用下列公式：εθ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ddPC L 式中：L------轴承寿命，以（610）转作为计量单位；d C ------额定动载荷，根据轴承型号，由手册查的； d P ------当量动载荷；按如下公式计算；αYF XF P r d +=r F ------作用在轴承上的径向载荷：a F ------作用在轴承上的轴向载荷X,Y------折算系数，由手册查的；ε------轴承的寿命指数，为试验值。
对球轴承，ε=3;对于滚子轴承，ε=10/3。
（1）变速箱挂不同的档位时，变速箱各轴的承受所受的载荷亦不同。
因此，为了综合考虑变速箱各个挡工作时间的比例，不同档位时轴承转速和所承受载荷亦不同这样一些影响，需要确定一个换算的当量载荷m P 来代替上式中的d P 。
（2）为了计算换算的当量载荷m P ，就需要知道各个档位占总工作时间的百分比，这可以由调查研究确定。
已知时间比例系数，可按下式计算换算的当量载荷m P ：d d d mm t n P t n P t n P t n P t n P t n P n P εεεεεεε+++++=555444333222111(1式中：·1P ·d P ，1n ·d n ，1t ·d t ，分别表示1,2·倒档的轴承载荷，转速和时间比例系数；m n ————平均转速，可按下式计算：)(2211δdd m t n t n t n n +⋅⋅⋅⋅⋅+=再设计总通常按轴承寿命为5000小时计算动载荷d C ，并选用轴承;或者按选定轴承的额定动载荷验算轴承的工作寿命小时h L ，这时可用下列转换公式计算：)9(161060ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=hm m dL n P C)9(66010ε⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅=m d m hP C n L变速器中轴承的寿命是不均匀的，当个别轴承受结构布置限制时允许较低的寿命，但最低不得低于1000小时。
各档位使用时间比例系数：1挡 2挡 3档 4挡 5挡 倒档 20% 20% 25% 25% 5% 5% 各轴的转速：输入轴转速：m r n /17001= 中间轴转速： m r i n n z /16.75119/4317001===前进挡时输出轴上的转速： 一档：m r i n n /16.75119/431700121===二档：m r i n n /16.75119/431700122===三档：m r i n n /16.75119/431700123===四档：m r i n n /44.27224.61700124=== 五档：m r i n n /16.75119/431700125===倒档轴转速：m r i n n d /16.75119/4317001===倒档是输出转速： m r i n n d /16.75119/43170012=== 各轴轴承型号选择：输入轴和输出轴的轴承型号：32511E d ⨯D ⨯B=55⨯100⨯25 KN C r 5.93= 中间轴的轴承型号：32310E d ⨯D ⨯B=50⨯110⨯27 KN C r 102= 下面校核各轴轴承： 1.中间轴上的轴承校核 中间轴上受力分析： 一档时轴承受力 垂直平面：N F NV 311052.5⨯= N F NV 321052.5⨯= 水平平面：N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯=则当量动载荷： 左侧： N F P r r 311037.6⨯== 右侧： N F P r r 321037.6⨯== 二档时轴承受力： 垂直平面：N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=水平平面：N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷： 左侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+=三档时轴承受力：垂直平面：N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面：N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷： 左侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+=右侧：3.028.025.705.201<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+=四档时轴承受力： 垂直平面：N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面：N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷： 左侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 五档轴承时受力： 垂直平面：N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面：N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯=轴向力： N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷： 左侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+=倒档时轴承受力： 垂直平面：N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面：N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯=则当量动载荷： 左侧： KN P P r r 83.181== 右侧：KN P P r r 83.181== 中间轴上轴承选用圆柱滚子轴承： 则310=ε m r n n m /16.751==ε 3.1=p f d d d mp m t n P t n P t n P t n P t n P t n P n f P εεεεεεεεεεεεε+++++=555444333222111(1则 左侧：d d d mm t n P t n P t n P t n P t n P t n P n P εεεεεεε+++++=555444333222111(1=1111KN轴承寿命：ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=m d mh P C n L 60106=35419h 右侧：d d d mm t n P t n P t n P t n P t n P t n P n P εεεεεεε+++++=555444333222111(1轴承寿命：ε⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅=m d m hP C n L 60106 2. 第一，二轴上轴承校核 第一，二轴上轴承受力分析： 一档时轴承受力： 垂直平面：N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面：N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯=则当量动载荷： 左侧： KN P P r r 83.181==右侧：KN P P r r 83.182== 二档轴承受力： 垂直平面：N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面：N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷： 左侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 三档轴承受力： 垂直平面：N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面：N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷： 左侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 四档轴承受力： 垂直平面：N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面：N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷： 左侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F FKN F F P a R r 46.88.094.0=+= 五档轴承受力： 垂直平面：N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面：N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δ N F a 31052.5⨯=则当量动载荷： 左侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 五档轴承受力： 垂直平面：N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面：N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯= N F a 31052.5⨯=δN F a 31052.5⨯=则当量动载荷： 左侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 右侧：3.028.025.705.212.01<==<r a F F KN F F P a R r 46.88.094.0=+= 倒档时轴承受力： 垂直平面：N F nv 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯= 水平平面：N F NH 311052.5⨯= N F NH 321052.5⨯=则： N F r 311052.5⨯= N F r 321052.5⨯= 轴向力： N F ab 31052.5⨯=则当量动载荷： 左侧： KN P P r r 83.181== 右侧：KN P P r r 83.181== 输入，输出轴上轴承选用圆柱滚子轴承： 则310=ε 2.1=p f d d m t n t n t n t n t n t n n +++++=5544332211 .....23324fdg n m ⨯=d d rd r r r r r mp m t n P t n P t n P t n P t n P t n P n f P εεεεεεε+++++=555444333222111(1、则 左侧d d d mp m t n P t n P t n P t n P t n P t n P n f P εεεεεεεεεεεεε+++++=555444333222111(1轴承寿命：=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅=εm d m hP C n L 60106右侧：d d d mp m t n P t n P t n P t n P t n P t n P n f P εεεεεεεεεεεεε+++++=555444333222111(1轴承寿命：=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=εm d mh P C n L 60106输出轴上各档齿轮与轴之间用滚针轴承，查《机械设计手册》得每挡齿轮出滚针轴承型号：二，三挡处选用：K657330 307365⨯⨯=⨯⨯w w w B E f 四档处选用：K556325 307365⨯⨯=⨯⨯w w w B E f 五档处选用：K505820 307365⨯⨯=⨯⨯w w w B E f 倒档处选用：K404527 307365⨯⨯=⨯⨯w w w B E f。