轴承的设计
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。
轴承设计的一般流程
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轴承的设计原理与应用技术
轴承的设计原理与应用技术1. 简介轴承是机械设备中非常重要的零部件，用于支撑和减少旋转摩擦。
它们在各种应用中发挥着关键的作用，从汽车引擎到风力发电机，都需要使用轴承。
本文将介绍轴承的设计原理和应用技术，帮助读者更好地理解轴承的工作原理和选择正确的轴承类型。
2. 轴承的基本原理轴承的基本原理是通过滚动、滑动或气体压力等方式将摩擦和磨损降到最低，以减少能量损失和延长设备的寿命。
以下是轴承的基本原理：•滚动轴承：滚动轴承通过钢球、滚子或钢球列来实现滚动摩擦。
当物体在滚子上滚动时，摩擦力相对较小，可以减少阻力，提高效率。
•滑动轴承：滑动轴承通过润滑剂在摩擦表面之间形成薄膜，减少直接接触并提供更大的接触面积。
这种类型的轴承适用于高速旋转设备。
•气体轴承：气体轴承通过气体压力来支撑设备的旋转部件，减少摩擦和磨损。
它们通常用于高速设备和高温环境。
3. 轴承的应用技术轴承的应用技术包括轴承的选型、安装和维护。
在选择正确的轴承时，需要考虑以下几个因素：3.1 载荷和速度轴承的选型应根据设备的载荷和旋转速度来确定。
载荷分为径向载荷和轴向载荷，不同类型的轴承适用于不同的载荷类型。
旋转速度越高，需要选择更高耐磨损的轴承，例如球轴承和滚子轴承。
3.2 温度和润滑轴承的工作温度和润滑方式也要考虑到。
高温环境下选择能够耐受高温的轴承，例如陶瓷轴承。
润滑方式通常有润滑脂和润滑油，根据工作条件选择适合的润滑方式。
3.3 安装和维护正确安装轴承可以提高设备的性能和寿命。
轴承安装时需要注意正确的间隙和装配力，并使用合适的工具。
定期进行轴承的维护并更换磨损的轴承零件，可以延长设备的寿命。
4. 轴承的常见类型轴承根据结构和使用方式可以分为多种类型，以下是几种常见的轴承类型：•深沟球轴承：适用于承受较大径向和轴向载荷的设备，广泛应用于汽车、电机和农机等设备。
•角接触球轴承：适用于同时承受径向和轴向载荷的设备，比如汽车悬挂系统和武器。
•圆锥滚子轴承：适用于承受较大径向和轴向载荷，经常用于汽车传动和重型机械。
机械设计基础机械设计中的轴承选择与设计
机械设计基础机械设计中的轴承选择与设计机械设计基础机械设计中的轴承选择与设计在机械设计中，轴承的选择与设计是至关重要的一环。
轴承的优良性能直接影响着机械设备的运行效率、稳定性和寿命。
本文将介绍机械设计中轴承的选择原则和设计方法，以及润滑、密封和安装等相关注意事项。
一、轴承的选择原则1. 载荷计算：根据机械装置的工作条件、工作环境和工作要求，确定轴承所需承受的载荷类型和大小。
轴承的额定动载荷和静载荷是评价其承载能力的关键指标。
2. 转速要求：根据机械设备的转速要求和运行状态，选择适合的轴承类型。
普通轴承适用于低速转动，而高速轴承则需要具备优异的回转精度和高速稳定性。
3. 轴承的寿命：确定机械设备的使用寿命要求，并通过计算和选择合适的轴承型号和尺寸来满足寿命要求。
常用的寿命计算方法有L10寿命计算方法和相当静载荷（P0）法等。
4. 安装尺寸：根据机械设备的结构尺寸和安装空间，选择合适的轴承外形尺寸和结构形式。
常见的轴承结构形式包括深沟球轴承、圆柱滚子轴承和角接触球轴承等。
5. 环境适应性：考虑机械设备的工作环境，选择适应特定工况需求的轴承材料和润滑方式。
常见的轴承材料有高碳铬钢、不锈钢、聚四氟乙烯和陶瓷等。
二、轴承的设计方法1. 载荷分析：通过对机械装置的工作原理和受力情况的分析，确定主要受力部位和受力方向，进而计算出轴承所需的载荷大小和方向。
2. 选型计算：根据已确定的载荷和工作条件，借助轴承手册或专业软件进行选型计算。
选型时需要考虑轴承额定动载荷、静载荷、转速限制和寿命等参数。
3. 轴承布局：根据机械设备的结构特点和轴承的尺寸，确定轴承的布局方式。
合理的轴承布局可以提高机械设备的传动效率和稳定性。
4. 轴承内部设计：根据轴承所承受的载荷和运行条件，设计轴承内部结构，包括滚动体数量、尺寸、角接触、接触角度和保持架等参数。
三、润滑、密封和安装1. 润滑方式：根据工作条件和轴承的要求，选择合适的润滑方式。
轴承组合的设计
v<10～15m/s，要求轴颈淬硬，增强耐磨性。
注意：安装时密封唇应朝向密封部位。 密封唇向内——防漏；向外——防尘；
两个相反方向——既防尘又防漏。
2）非接触式密封：避免接触处产生滑动摩擦。
• 间隙密封（图13-33）：间隙为0.1∼0.3mm。 用 于脂润滑；
• 曲路密封（迷宫式密封）
八．保证支承部分的刚性和同心度 1.机壳及轴承座孔应有足够的壁厚、缩短悬臂部 分并设置加强筋；对于轻合金或非金属机壳应 采用钢或铸铁衬筒。
2. 一根轴上的两个轴承座孔，必须保证同轴度， 应一次镗出：轴承尺寸不同时可加衬筒。
二、讨 论
分析齿轮轴系错误并改正之，轴承采用脂润滑
该齿轮轴系存在以下几方面错误：
1 、轴上零件的固定 1）小齿轮左端无轴向固定 2）小齿轮缺少周向固定 3）大齿轮轴向固定不可靠 4）轴承外圈无固定 5）弹性挡圈多余
§4-6
轴承组合的设计
为了保证轴承正常工作，除了正确选 择轴承类型和尺寸外，还应合理地设计轴 承组合。 在轴承组合设计时，应注意以下几个 方面的问题：
一．滚动轴承的轴向固定 包括轴承内、外圈的固定
1. 轴承内圈的固定方法（图13-23）
１)轴肩固定: 承受大的轴向力
2)轴肩和弹性挡圈：用于深沟球轴承，所 受轴向力不大，转速不高； 3)轴肩及轴端压板：用于高转速及承受中等 大的轴向力；
加减衬筒端面与机架之间的垫片厚度。
四．滚动轴承的配合及其选择
轴承配合是指内圈与轴颈及外圈与座孔的配合。 1. 基准制：因为滚动体为标准件， 因此：轴承内孔—轴： 基孔制 轴承外径—座孔：基轴制 2. 转动圈比不动圈的配合紧些，且转速越高、 载荷越大、振动越强烈时，配合应越紧。 转动圈与旋转部分的配合：n6, m6, k6, js6 不动圈与不动部分的配合：J7, J6, H7, G7 3. 游动圈或经常拆卸的轴承应选取较松的配合。
轴承设计方法
轴承设计方法1. 轴承设计方法的第一步是确定应用需求，包括轴承所需的负载、转速和环境条件。
这些参数将直接影响轴承的类型和尺寸选择。
2. 下一步是选择合适的轴承类型。
常见的轴承类型包括滚动轴承（球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承）和滑动轴承（液体润滑轴承、气体润滑轴承）。
选择合适的轴承类型取决于应用需求，包括载荷类型、转速和润滑要求。
3. 轴承的尺寸选择是根据应用需求和负载计算得出的。
负载计算包括静载和动载，以及轴向和径向载荷。
尺寸选择需要考虑轴承的额定寿命和安全系数。
4. 当轴承进行径向载荷时，需要计算轴承的等效动载。
等效动载是一种简化的方法，用于将复杂的载荷系统转化为标准的径向载荷。
5. 在轴承设计过程中，需要考虑安装和拆卸的便利性。
轴承的安装和拆卸应该是简单和方便的，以便进行维护和更换。
6. 考虑润滑方案是轴承设计的重要方面。
润滑可以通过油润滑、脂润滑或者气体润滑来实现。
正确的润滑选择可以延长轴承的寿命，并减少维护成本。
7. 轴承的接触滚道设计也是轴承设计的重要方面。
接触滚道的几何形状和表面质量会影响轴承的摩擦、载荷分布和寿命。
8. 对于高速旋转轴承，需要进行动平衡和静平衡设计。
平衡设计可以减少轴承在高速运转时的振动和噪音，并提高轴承的寿命。
9. 轴承设计中还需要考虑轴承的材料选择。
常见的轴承材料包括钢、陶瓷和塑料。
材料的选择应根据应用需求和工作环境来确定，以确保轴承的使用寿命和性能。
10. 轴承设计还需要进行性能评估和验证。
性能评估可以通过实验和仿真来完成，以验证轴承的设计是否满足预期的工作条件和寿命要求。
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。
轴承设计原理
轴承设计原理
轴承设计原理是在机械传动系统中起着重要作用的一项技术。
轴承的设计原理主要涉及以下几个方面：
1. 轴承的基本原理：轴承是通过减小摩擦和承受载荷来支撑旋转或振动的轴或轴承零件。
它采用的基本原理是利用摩擦力和润滑来降低摩擦，减少能量损耗，并确保工作部件的平稳运转。
2. 轴承的载荷类型：轴承在工作过程中所承受的载荷主要分为径向载荷和轴向载荷。
径向载荷是垂直于主轴的力，而轴向载荷则是与主轴平行的力。
根据所受载荷的不同，轴承的设计需要考虑不同的力学特性和受力情况。
3. 轴承的精确配合：轴承的设计原理中，配合是一个重要的考虑因素。
正确的配合能够保证轴承与轴或座之间的接触面积均匀，防止旋转不平衡和过大的磨损。
合适的间隙也能够确保轴承在运行时具备一定的伸缩空间。
4. 轴承的润滑方式：轴承的润滑是轴承设计的核心问题之一。
常见的润滑方式有干摩擦润滑和液体润滑。
在设计中需要根据工作条件和要求选择合适的润滑方式，并确保润滑剂能够有效降低摩擦、冷却轴承并清除异物。
5. 轴承的材料选择：轴承的设计原理还需要考虑材料的选择。
常用的轴承材料有钢、铝合金和陶瓷等。
选择合适的材料能够提高轴承的耐磨性、强度和耐腐蚀性，从而延长轴承的使用寿命。
通过以上几个方面的设计原理，能够保证轴承在机械传动系统中发挥良好的作用，提高工作效率和可靠性。
轴承设计的优化对于机械设备的性能和寿命有着重要影响，因此在实际应用中需要仔细考虑。
机械设计手册第五版第三卷轴承设计
机械设计手册第五版第三卷轴承设计摘要：一、轴承概述1.轴承的定义与作用2.轴承的分类与特点二、轴承设计基础1.轴承设计原理2.轴承设计流程三、轴承类型及选用1.滚动轴承a.球轴承b.滚子轴承c.组合轴承2.滑动轴承a.径向轴承b.轴向轴承四、轴承参数与性能计算1.轴承参数a.内径、外径、宽度b.轴承游隙、预紧力c.材料、硬度a.承载能力b.刚度c.疲劳寿命五、轴承组件设计1.轴承座设计2.轴承衬设计3.轴承保持架设计六、轴承应用与维护1.轴承安装与拆卸2.轴承运行维护3.轴承故障诊断与处理正文：一、轴承概述1.轴承的定义与作用轴承是一种用于承受轴向和径向负载的机械元件，能够在相对运动的零件间提供顺畅的滚动或滑动。
轴承的作用是降低摩擦、减小磨损，提高机械设备的运行效率和使用寿命。
2.轴承的分类与特点轴承主要分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
滚动轴承的特点是摩擦系数低、承载能力高、运动精度高，适用于高速、高精度、高载荷场合。
滑动轴承的特点是适应性强、抗振性能好，适用于低速、大载荷场合。
1.轴承设计原理轴承设计需遵循以下原理：（1）满足轴承在使用过程中承受负载、抗磨损、保持稳定性的需求。
（2）根据轴承的工作条件、安装方式、润滑方式等因素确定轴承类型。
（3）选择合适的轴承参数，使轴承具有足够的承载能力、刚度和疲劳寿命。
2.轴承设计流程轴承设计流程包括以下步骤：（1）确定轴承类型及尺寸。
（2）选择轴承材料及热处理。
（3）计算轴承参数。
（4）校核轴承性能。
（5）设计轴承组件。
三、轴承类型及选用1.滚动轴承滚动轴承包括球轴承、滚子轴承和组合轴承。
（1）球轴承：用于承受径向和轴向负载，具有较高的运动精度和刚度。
（2）滚子轴承：用于承受较大的径向负载，具有较高的承载能力和抗磨损性能。
（3）组合轴承：兼有球轴承和滚子轴承的优点，适用于多种工况。
2.滑动轴承滑动轴承包括径向轴承和轴向轴承。
（1）径向轴承：用于承受径向负载，具有良好的抗振性能。
机械设计中的轴承选择与设计
机械设计中的轴承选择与设计轴承是机械设计中非常重要的一个组成部分，它承载着机械设备的旋转部件，起着支撑和减小摩擦的作用。
准确选择和设计轴承可以确保机械设备的正常运行和延长使用寿命。
本文将从轴承的选择和设计两个方面进行探讨，旨在帮助读者更好地理解机械设计中轴承的重要性和应用。
一、轴承的选择在进行轴承选择时，需要考虑以下几个因素：1. 轴承负载能力：根据机械设备的工作条件和负载要求，确定轴承的额定负载。
根据经验公式和相关标准，计算出所需的额定负载，并选择相应的轴承类型和规格。
2. 轴承转速：根据机械设备的工作转速范围，选择适应的轴承。
通常情况下，轴承有一个额定转速范围，超过该范围可能会导致轴承失效。
3. 轴承寿命：根据机械设备的使用寿命要求，选择适合的轴承。
不同类型的轴承有不同的额定寿命，需要根据设备的使用条件进行合理选择。
4. 轴承摩擦损失：轴承的摩擦损失会导致能量损耗和热量产生，影响机械设备的效率和稳定性。
因此，在选择轴承时，要考虑轴承的运行摩擦损失，并尽量选择低摩擦系数、高效率的轴承。
5. 轴承材料和润滑方式：不同的工作条件需要选择适合的轴承材料和润滑方式。
轴承材料可以选择金属材料、聚合物材料或陶瓷材料，而润滑方式可以是干摩擦、润滑脂或润滑油。
二、轴承的设计轴承的设计是指根据机械设备的工作要求和轴承的选择结果，对轴承进行具体的尺寸定位和结构设计。
1. 轴承尺寸设计：根据所选择的轴承类型和规格，确定轴承的内径、外径和宽度等尺寸。
在确定了轴承的负载和转速后，可以根据相关公式计算出所需的尺寸，并进行合理的修正。
2. 轴承间隙设计：轴承间隙是指轴承内部各零部件之间的间隙，它会直接影响到轴承的运行性能和寿命。
根据设备的工作条件和要求，选择适当的轴承间隙，并根据实际情况进行设计。
3. 轴承安装设计：轴承的安装方式及其设计也是轴承设计的重要部分。
根据设备的结构和要求，选择适当的安装方式，并提供合适的安装孔和支持结构。
轴承技术方案
轴承技术方案轴承技术方案是指为了满足特定工程或机械设备的要求而设计的轴承解决方案。
轴承是一种基础机械零件，广泛应用于各个领域的机械设备中，起着支撑和传递载荷的重要作用。
在轴承技术方案中，需要考虑材料选择、结构设计、润滑方式等多个因素，以确保轴承的可靠性、寿命和性能。
一、材料选择轴承的材料选择是轴承技术方案中的关键环节。
常用的轴承材料包括钢铁、铜合金、陶瓷等。
根据不同的工作条件和要求，选择合适的材料可以提高轴承的强度、耐磨性和耐腐蚀性。
例如，在高速运转的机械设备中，可以选择采用陶瓷材料制作轴承，以减小摩擦和磨损，提高轴承的使用寿命。
二、结构设计轴承的结构设计是轴承技术方案中的另一个重要方面。
不同类型的轴承有不同的结构设计，如滚动轴承、滑动轴承、球轴承等。
结构设计的合理与否直接影响轴承的承载能力、摩擦损失和运行稳定性。
在结构设计中，需要考虑轴承的内外圈直径、球或滚子的数量和尺寸、保持架的形式等因素，以满足工程或设备的要求。
三、润滑方式轴承的润滑方式也是轴承技术方案中需要考虑的重要因素。
常见的润滑方式包括干摩擦、润滑脂润滑和油膜润滑等。
不同的润滑方式适用于不同的工况条件。
在高速运转的机械设备中，一般采用油膜润滑方式，以减小摩擦和磨损；而在高温、高负荷的工况下，可以选择采用润滑脂润滑方式，以提高轴承的承载能力和耐热性。
四、性能测试与验证轴承技术方案的最后一个环节是性能测试与验证。
在设计和制造轴承之后，需要对轴承的性能进行测试和验证，以确保其符合设计要求和使用要求。
常见的性能测试项目包括轴承的承载能力、摩擦损失、噪音和振动等。
通过性能测试和验证，可以评估轴承的性能指标，为后续的生产和应用提供依据。
轴承技术方案是为了满足特定工程或机械设备的要求而设计的轴承解决方案。
在轴承技术方案中，需要考虑材料选择、结构设计、润滑方式等多个因素，以确保轴承的可靠性、寿命和性能。
通过合理的轴承技术方案，可以提高机械设备的运行效率和可靠性，降低故障率和维修成本，推动工业生产的发展。
三、轴承设计
目录三、轴承设计 (1)1、深沟球轴承的设计 (1)1.1、外形尺寸 (1)1.2、钢球设计 (1)1.3、套圈设计 (2)1.4、浪形保持架的设计 (4)1.5、半圆头铆钉的设计 (7)1.6、零件重量计算 (7)1.7 、图纸标注规则 (7)2、轮毂轴承的设计 (7)2.1、客户提供的车身外形尺寸 (7)2.2、轴承的结构 (8)23、轴承主要参数设计 (8)2.4、基本额定动、静载荷的计算 (10)2.5、修正寿命L na的计算 (10)2.6、轮毂轴承设计与通用轴承设计的差异 (11)3、离合器分离轴承的设计 (11)3.1、离合器分离轴承的设计要素 (11)3.2、离合器分离轴承的设计与通用轴承设计的差异 (11)4、涨紧轮轴承的设计 (12)4.1、涨紧轮轴承的设计要素 (12)4.2、涨紧轮分离轴承设计与通用轴承设计的差异 (12)5、水泵轴连轴承的设计 (12)5.1、水泵轴连轴承的设计要素 (12)5.2、水泵轴连轴承设计与通用轴承设计的差异 (15)6、发电机单向皮带轮（OAP）的设计 (15)6.1、发电机单向皮带轮（OAP）的设计要素 (16)6.2、发电机单向皮带轮轴承设计与通用轴承设计的差异 (17)7、万向节的设计 (17)7.1、十字轴万向节的设计要素 (17)7.2、十字轴万向节轴承设计与通用轴承设计的差异 (17)8、球笼式万向节设计 (18)8.1、球笼式万向节的设计要素 (18)8.2、球笼式万向节轴承的设计与通用轴承设计的差异 (19)9、带座轴承设计 (19)9.1、带座轴承的设计要素 (19)10、关节轴承设计 (21)10.1、关节轴承的设计要素 (21)三、轴承设计1、深沟球轴承的设计1.1、外形尺寸1）、轴承的基本尺寸轴承公称内径d、轴承公称外径D、尺寸轴承公称宽度B按《GB/T 276滚动轴承深沟球轴承外形尺寸》的规定。
2）、装配倒角r1、r2按《GB/T 276滚动轴承深沟球轴承外形尺寸》的规定。
滚动轴承设计
2） 轴承旳转速
滚动体回火
转速过高 → 温度↑ → 润滑失效 → 或胶合破坏。
极限转速----滚动轴承在一定载荷与润滑条件下，允 许旳最高转速。详细可查阅设计手册或轴承样本。
选用原则： 1. 球轴承比滚子轴承旳极限转速高，应优先选用球轴承；
2. 在高速时，以选用超轻、特轻及轻系列旳轴承；内径相同
步，外径越小，滚动体就越轻小，产生旳离心惯性力也小，；
表13-6 轴承后置代号排列顺序
后置代号组 1
2
3 4567 8
含
义
内部 密封与防尘 保持架 轴承 公差 构造 套圈变形 及材料 材料 等级 游隙
配置 其他
青岛科技大学专用
潘存云教授研制
表13-7 轴承内部构造常用代号
轴承类型 角接触球轴承 圆锥滚子轴承
代号
B C AC B
E
含义
α=40˚ α=15˚ α=25˚ 接触角α加大
只能承受轴向载荷，且作用线
必需与轴线重叠。分为单、双
低
不允许
向两种。高速时，因滚动体离 心力大，球与保持架摩擦发烧
严重，寿命较低，可用于轴向
载荷大、转速不高之处。
潘存云教授研制
表13-2 滚动轴承旳主要类型和特征（续）
轴承名称、 类型及代号
构造简图 承载方向 极限转速 允许角偏差
主要特征和应用
推力球轴承 50000
潘存云教授研制
表13-3 滚动轴承代号旳排列顺序
前置代号
基本代号）
类
尺寸系列代号
型
宽(高)度 直径系列
代
系列代号 代号
号
注：
代表字母；
代表数字
尺寸系列代号----左起第二、三位。
轴承设计方法
轴承设计方法一、概述轴承是机械设备中常用的零部件，用于支撑和转动轴或轴的部件。
轴承设计的目标是满足特定工作条件下的负载、速度和寿命要求。
本文将介绍轴承设计的方法和步骤。
二、需求分析在进行轴承设计之前，需要对工作条件进行全面的分析和评估。
这包括负载类型、大小和方向，转速要求，工作温度和环境等。
根据这些需求，我们可以选择适当的轴承类型和尺寸。
三、轴承类型选择常见的轴承类型包括滚动轴承和滑动轴承。
滚动轴承适用于高速和高负载条件下，滑动轴承适用于低速和高负载条件下。
在选择轴承类型时，需要考虑到工作条件、轴承寿命和维护成本等因素。
四、轴承尺寸计算轴承尺寸的计算需要考虑负载和转速要求。
一般来说，轴承的额定负载应大于实际负载，以确保轴承的寿命。
同时，需要根据转速要求选择合适的轴承尺寸，以避免超过轴承的临界转速。
五、轴承寿命估算轴承寿命是指在特定负载和转速条件下，轴承能够正常运行的时间。
根据轴承的额定负载和转速，可以使用轴承寿命公式或图表来估算轴承的寿命。
轴承的寿命估算对于选择合适的轴承和预测维护周期非常重要。
六、轴承润滑选择轴承润滑剂的选择对轴承的寿命和性能有着重要影响。
根据工作条件和要求，可以选择润滑脂或润滑油。
润滑剂的选择应考虑工作温度、转速和环境等因素。
七、轴承安装和维护在轴承安装过程中，应注意正确的安装方法和工具，以避免损坏轴承。
同时，定期进行轴承的维护和润滑是保证轴承寿命和性能的关键。
八、轴承故障分析当轴承发生故障时，需要进行故障分析，并采取相应的措施解决问题。
常见的轴承故障包括疲劳、磨损、过热和润滑不良等。
通过分析故障原因，可以采取相应的预防措施，以提高轴承的可靠性和寿命。
九、轴承设计验证轴承设计完成后，需要进行验证和测试。
这包括轴承的负载测试、转速测试和寿命测试等。
通过验证，可以确保轴承满足设计要求，并对设计进行优化和改进。
结论轴承设计是一个复杂的过程，需要综合考虑负载、转速、寿命和润滑等因素。
机械设计手册第五版第三卷轴承设计
在机械设计领域中，轴承设计是一个至关重要的话题。
特别是在《机械设计手册第五版第三卷》中，对轴承设计进行了详细的讨论和阐述。
本文将根据这一主题，深入探讨轴承设计的相关内容，并结合个人观点和理解，撰写一篇有价值的文章。
一、轴承设计概述1.1 轴承的基本原理轴承是支撑机械旋转部件的重要部件，其设计直接关系到机械设备的运转效率和寿命。
在机械设计中，轴承的选择和设计必须考虑到载荷、转速、润滑、安装及维护等多个因素。
1.2 机械设计手册中的有关内容《机械设计手册第五版第三卷》对轴承设计进行了系统的介绍，包括轴承类型、选用原则、计算方法、安装和维护等方面的内容。
这些内容对于理解轴承的设计原理和方法具有重要的参考价值。
二、轴承类型及选用原则2.1 常见轴承类型在轴承设计中，根据不同的使用环境和工作条件，可以选择滚动轴承、滑动轴承、滚珠轴承、深沟球轴承等不同类型的轴承。
每种类型的轴承都具有其特定的优点和适用范围。
2.2 轴承选用原则在选择轴承时，需要考虑到轴向载荷、径向载荷、转速、工作温度和润滑方式等多个方面的因素。
只有充分考虑到这些因素，才能选用适合的轴承，确保机械设备的正常运转。
三、轴承设计计算方法3.1 轴承额定寿命计算轴承的额定寿命是指在一定工作条件下，轴承能够正常工作的平均时间。
根据不同的载荷和转速，可以使用轴承额定寿命计算公式来进行轴承的寿命计算，从而合理选择轴承。
3.2 轴承稳定性计算轴承的稳定性是指在工作过程中不会产生振动和噪音，保证机械设备的平稳运行。
通过轴承的稳定性计算，可以评估轴承的工作性能，对于提高机械设备的运行稳定性具有重要意义。
四、轴承的安装和维护4.1 轴承的正确安装轴承的正确安装是轴承能够正常工作的关键，包括清洁安装环境、合理选择安装方法、正确使用安装工具等多个方面。
只有正确安装轴承，才能确保其正常工作。
4.2 轴承的定期维护轴承在工作过程中需要定期进行润滑、清洁和检查，及时发现和解决轴承工作中出现的问题，保证轴承的正常运转，延长轴承的使用寿命。
滚动轴承设计
用总转数
表示
五、滚动轴承的疲劳寿命计算
2. 轴承的寿命计算式
(1) 载荷-寿命曲线
对一批轴承，在不同载荷下作 寿命试验所得曲线
(2) 基本额定动载荷
使滚动轴承的基本额定寿命为
时，轴承所承受的载荷
基本额定动载荷 C
径向
轴向
向心轴承 纯径向载荷
推力轴承 纯轴向载荷
径向载荷系数 X 和轴向载荷系数 Y 的确定 基本额定静载荷，轴承的极限静载荷值，亦分 轴承尺寸 五、滚动轴承的疲劳寿命计算
4. 角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷
的计算
作用于滚动体的法向反力
径向分力
轴向分力
由于存在接触角
(1) 派生轴向力
派生轴向力
承受径向载荷
五、滚动轴承的疲劳寿命计算
对轴承 1：
同类轴承：
C
轴承尺寸
承载能力
五、滚动轴承的疲劳寿命计算
(3) 寿命计算式 外载为 P 时轴承的寿命 以小时表示 考虑到温度变化，引入温度系数 滚子轴承 球轴承
校核轴承寿命
已知
轴承型号 ( 即C )
外载
轴承寿命
预期寿命
？
？
选择轴承型号 ( 即C )
已知
外载
预期寿命
满足预期寿命时轴承的
所选轴承的
五、滚动轴承的疲劳寿命计算
装拆方便
价格
球轴承比滚子轴承低
精度低的价格低 (一般公差等级选 0 级 )
内外圈分离的轴承 (圆锥滚子轴承 )
二、滚动轴承的选择
2. 尺寸选择
轴承内径
与轴颈直径相等
直径系列
载荷很小
轴承设计
轴承设计1、轴承设计的任务：1）使所设计的轴承具有最高的寿命：L=（Cr/Pr）ε，当额定动载荷增加一倍，球轴承寿命提高八倍，滚子轴承寿命提高十倍。
额定动载荷提高与轴承材料、热处理质量、冷加工质量等。
2）使轴承的零件、尺寸、公差通用化、标准化和系列化。
3）轴承设计应满足动态性能的要求。
如噪声、振动、温升、摩擦、密封等。
4）设计过程中必须考虑工艺的难易、现有设备能否加工，在保证质量前提下，尽可能工艺简单。
2、轴承的基本外形尺寸：指内径d、外径D、套圈宽度B或C、轴承宽度T或H、装配到角rsmin、r1smin、r2smin。
这些数据在有关标准中都能查到，设计新产品时应尽量选用已标准化的基本外形尺寸。
如GB/T 273.1-1987《滚动轴承圆锥滚子轴承外形尺寸方案》、GB/T 273.2-1998《滚动轴承推力轴承外形尺寸总方案》、GB/T 273.3-1999《滚动轴承向心轴承外形尺寸总方案》、GB/T 274-2000《滚动轴承倒角尺寸最大值》、GB/T 276-1994《滚动轴承深沟球轴承外形尺寸》、GB/T 285-1994《滚动轴承双列圆柱滚子轴承外形尺寸》、GB/T 288-1994《滚动轴承调心滚子轴承外形尺寸》、GB/T296-94 《滚动轴承双列角接触球轴承外形尺寸》、GB/T294-94《滚动轴承三点和四点接触球轴承外形尺寸》、GB/T4663-94《滚动轴承推力圆柱滚子轴承外形尺寸》、GB/T5859-94《滚动轴承推力调心滚子轴承外形尺寸》等3、滚动轴承套圈和滚动体材料轴承内外圈滚道和滚动体在很高的接触应力作用下进行滚动，滚动体和滚道之间存在滑动和摩擦，滚动体、保持架、套圈档边之间也存在摩擦。
材料是轴承质量的基础，为了使轴承获得长寿命、持久的高精度和低摩擦，轴承套圈和滚动体的材料必须具备以下特性：接触疲劳强度高，硬度高，耐磨性好，组织稳定性好，纯度高，加工性能好。
滚动轴承主要用铬轴承钢制造，也用渗碳钢（轧机轴承、车辆）、不锈钢、耐热钢和调质钢。
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轴承的组合设计
1 轴承的固定
在确定了轴承的类型和型号以后，还必须正确的进行轴承的组合结构设计，才能保证轴承的正常工作。
轴承的组合结构设计包括：
1）轴系支承端结构；
2）轴承与相关零件的配合；
3）轴承的润滑与密封；
4）提高轴承系统的刚度。
1. 两端固定(两端单向固定)
普通工作温度下的短轴（跨距L<400mm），支点常采用两端单向固定方式，每个轴承分别承受一个方向的轴向力。
如图,为允许轴工作时有少量热膨胀，轴承安装时应留有轴向间隙0.25mm-0.4mm（间隙很小，结构图上不必画出），间隙量常用垫片或调整螺钉调节。
特点：限制轴的双向移动。
适用于工作温度变化不大的轴。
注意：考虑受热伸长，轴承盖与外端面之间留补偿间隙c，c=0.2~0.3mm。
2．一端双向固定、一端游动
当轴较长或工作温度较高时，轴的热膨胀收缩量较大，宜采用一端双向固定、一端游动的支点结构，如图。
固定端由单个轴承或轴承组承受双向轴向力，而游动端则保证轴伸缩时能自由游动。
为避免松脱，游动轴承内圈应与轴作轴向固定（常采
用弹性挡圈）。
用圆柱滚子轴承作游动支点时，轴承外圈要与机座作轴向固定，靠滚子与套圈间的游动来保证轴的自由伸缩。
特点：一个支点双向固定，另一个支点作轴向游动。
轴承作为游动支点，轴承外圈与端盖留间隙。
圆柱滚子轴承作为游动支点，轴承外圈应双向固定。
适用：温度变化较大的长轴。
2 轴承组合的调整
1.轴承间隙的调整
调整方法：（1）轴承盖与机座的垫片厚度调整；
（2）用螺钉调整轴承外圈压盖的移动。
2.轴承预紧
目的：提高精度、刚度，减小振动。
安装时根据轴承的预紧力要求使轴承中保持一定轴向力，从而确保一定游隙，
3.轴承组合位置的调整
使轴上零件（齿轮、带轮等）具有准确的工作位置。
3. 轴承的配合
轴承内圈孔与轴的配合采用基孔制；
轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。
4. 轴承的的装拆
l滚动轴承通常的设计寿命与整机不一致，需要在使用过程中多次更换，当与轴承之间有装配关系的零件损坏时也需要对轴承进行拆卸，
拆卸轴承时应使拆卸力不经过滚动体传递，以防使滚动体发生塑性变形。
拆卸轴承通常使用专门的工具，设计轴系结构式应为工具的使用留有足够得为空间，这些数据可以在滚动轴承手册中找到。