第13章 滚动轴承组合设计
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§ 13-4 滚动轴承部件的组合设计
滚动轴承是现代机器中 广泛应用的部件之一. 广泛应用的部件之一. 已标 准化， 准化，由专门的轴承工厂成 批生产.在机械设计中,只需 批生产.在机械设计中, 根据工作条件选用合适的滚 动轴承类型和尺寸并进行组 合结构设计 轴承的固定 轴承部件的组 合设计， 合设计，要解 决的问题： 决的问题： 调整 预紧 配合 装拆 润滑和密封
二.滚动轴承游隙和部件组合的调整 滚动轴承游隙和部件组合的调整
目的：为了使轴上零件得到最佳的工作位置
1．轴承间隙的调整
调整垫片 调整垫片 外圈压盖
调节螺钉
2．轴系部件位置的调整 锥齿轮轴承部件组合位置的调整结构（ 锥齿轮轴承部件组合位置的调整结构（一） 调轴系位置
调轴承间隙
正
装
锥齿轮轴承部件组合位置的调整结构（ 锥齿轮轴承部件组合位置的调整结构（二） 调轴系位置
在轴承盖中放置一个密封皮碗， 2）皮碗密封——在轴承盖中放置一个密封皮碗，它是用耐油橡胶等材料 皮碗密封 组成的，并组装在一个钢外壳之中（有的无钢壳）的整体部件， 组成的，并组装在一个钢外壳之中（有的无钢壳）的整体部件，皮碗直接压 在轴上。为增强密封效果，用一环形螺旋弹簧压在皮碗的唇部。 在轴上。为增强密封效果，用一环形螺旋弹簧压在皮碗的唇部。这种密封安 装方便，使用可靠，一般适用于ν 10m/s的油润滑场合 的油润滑场合。 装方便，使用可靠，一般适用于ν＜10m/s的油润滑场合。
箱 体 内
油沟式密封
指出下图轴承存在的使用问题
调轴承间隙
反
装
三 滚动轴承的预紧
目的： 目的 提高轴承的刚性 提高轴承的回转精度 减小轴承的振动 方法： 方法： 内外圈产生相对位移，使滚动体和内 外圈接触点产生 弹性预变形
1. 利用金属垫片
垫片
在内圈或外圈之间金属垫片 在内圈或外圈之间金属垫片 金属
垫片
反装“背对背”安装时， 反装“背对背”安装时， 在两外圈间置一薄垫片
2．非接触式密封Байду номын сангаас
这类密封没有与轴直接接触摩擦， 这类密封没有与轴直接接触摩擦， 多用于速度较高的场合。 多用于速度较高的场合。 1）油沟式密封——在轴与轴 油沟式密封 在轴与轴 承盖的通孔壁间留0.1 0.3mm 承盖的通孔壁间留0.1~0.3mm的 0.1 0.3mm的 窄缝隙，并在轴承盖上车出沟槽 窄缝隙， 在槽内充满油脂。这种形式的密 在槽内充满油脂。 封，结构简单，多用于ν＜ 5~ 结构简单，多用于ν 6m/s情况下。 6m/s情况下。 情况下 2）组合式密封 ） 联合采用两种以上的密封方 法，密封效果更好，多适用于密 密封效果更好， 封要求较高的场合。 封要求较高的场合。 组合式密封
一、滚动轴承的轴向固定
由两个支承各限制轴沿着一个方向的轴向移动， 1．两端固定式 由两个支承各限制轴沿着一个方向的轴向移动， 合起来就限制轴的双向移动。 合起来就限制轴的双向移动。
对于普通工作温度下的短轴（ 400mm mm） 对于普通工作温度下的短轴（跨距L≤400mm）， 常采用较简 单的两端固定方式。 单的两端固定方式。
φ30 k6
五.轴承拆卸
轴肩高度通常不大于内圈高度的3/4，过高不便于轴承拆卸； 轴肩高度通常不大于内圈高度的3/4，过高不便于轴承拆卸； 3/4 否则， 否则，必须在轴上制出沟槽以形成拆卸用的空间
六 滚动轴承的密封
一）滚动轴承的密封作用: 滚动轴承的密封作用: 二）密封类型
在轴承盖内放置软材料（毛毡、橡胶圈或皮碗等） 1．接触式密封 在轴承盖内放置软材料（毛毡、橡胶圈或皮碗等） 与转动轴直接接触而起密封作用。 与转动轴直接接触而起密封作用。 1）毡圈密封——在轴承盖上 毡圈密封 在轴承盖上 开出梯形槽， 开出梯形槽，将矩形剖面的细 毛毡放置在梯形槽内与轴接触 。这种密封结构简单，但摩擦 这种密封结构简单， 严重，主要用于ν 5m/s的 严重，主要用于ν＜4～5m/s的 脂润滑场合。 脂润滑场合。 阻止润滑剂流失 防止外界灰尘、 防止外界灰尘、水份及其它杂物浸入轴承
2．一端固定，一端游动式 一端固定， 当轴较长或工作温度较高时，轴的伸缩量大，宜采用一端 当轴较长或工作温度较高时，轴的伸缩量大， 固定、一端游动的型式。 固定、一端游动的型式。
游动端： 游动端： 6类轴承
固定端
2．一端固定，一端游动式之二 一端固定，
游动端 圆柱滚子轴承
固定端 一对角接触球轴承
滚动轴承的公差与配合特点： 滚动轴承的公差与配合特点： ①由于滚动轴承是标准件，因此轴承 由于滚动轴承是标准件， 内圈与轴的配合采用基孔制， 内圈与轴的配合采用基孔制，轴承外圈与 座孔的配合采用基轴制。 座孔的配合采用基轴制。 ②轴承内孔的基准孔偏差为负值，而 轴承内孔的基准孔偏差为负值， 一般圆柱体的基准孔的偏差为正值。 一般圆柱体的基准孔的偏差为正值。所以 轴承内径与轴颈的配合比一般圆柱体公差 标准中规定的基孔制同类配合要紧得多 ③标注方法与一般圆柱体的方式的 配合标注不同， 配合标注不同，它只标注轴颈及座孔直 径公差带代号。 径公差带代号。 配合 选择 选择原则：转速愈高、 选择原则：转速愈高、负荷愈大或工作温度愈高处应采用紧一些的 配合；而经常装拆的轴承或游动套圈则采用较松的配合。 配合；而经常装拆的轴承或游动套圈则采用较松的配合。 与内圈配合的旋转轴，通常用n6、m6、k5、、k6、j5、js6； 与内圈配合的旋转轴，通常用n6、m6、k5、、k6、j5、js6； n6 、、k6 常用 不转动的外圈相配合的座孔，常选用J6 J7、H7、G7等 J6、 配合 不转动的外圈相配合的座孔，常选用J6、J7、H7、G7等 φ72 H7
箱 体 内
箱 体 内
内包骨架旋转轴唇形密封圈 密封之一（防止漏油为主） 密封之一（防止漏油为主）
内包骨架旋转轴唇形密封 圈密封之二（ 圈密封之二（防外界杂质 侵入为主） 侵入为主）
箱 体 内
形无骨架橡胶密封圈密封（相背安装） 双 J形无骨架橡胶密封圈密封（相背安装） 既防止漏油，又防外界杂质侵入 既防止漏油，
面对面” 正 装“面对面”安装 时，将垫片置于两内圈 之间
2.采用磨窄内（或外） 2.采用磨窄内（或外）圈来预紧 采用磨窄内
磨内圈 磨外圈
反
装
正 装 “面对面”安装时， 面对面”安装时， 磨窄外圈
“背对背”安装时， 背对背”安装时， 磨窄内圈
四. 滚动轴承的配合 滚动轴承的配合主要是指
轴承内孔与轴颈的配合 轴承外圈与机座孔的配合
滚动轴承是现代机器中 广泛应用的部件之一. 广泛应用的部件之一. 已标 准化， 准化，由专门的轴承工厂成 批生产.在机械设计中,只需 批生产.在机械设计中, 根据工作条件选用合适的滚 动轴承类型和尺寸并进行组 合结构设计 轴承的固定 轴承部件的组 合设计， 合设计，要解 决的问题： 决的问题： 调整 预紧 配合 装拆 润滑和密封
二.滚动轴承游隙和部件组合的调整 滚动轴承游隙和部件组合的调整
目的：为了使轴上零件得到最佳的工作位置
1．轴承间隙的调整
调整垫片 调整垫片 外圈压盖
调节螺钉
2．轴系部件位置的调整 锥齿轮轴承部件组合位置的调整结构（ 锥齿轮轴承部件组合位置的调整结构（一） 调轴系位置
调轴承间隙
正
装
锥齿轮轴承部件组合位置的调整结构（ 锥齿轮轴承部件组合位置的调整结构（二） 调轴系位置
在轴承盖中放置一个密封皮碗， 2）皮碗密封——在轴承盖中放置一个密封皮碗，它是用耐油橡胶等材料 皮碗密封 组成的，并组装在一个钢外壳之中（有的无钢壳）的整体部件， 组成的，并组装在一个钢外壳之中（有的无钢壳）的整体部件，皮碗直接压 在轴上。为增强密封效果，用一环形螺旋弹簧压在皮碗的唇部。 在轴上。为增强密封效果，用一环形螺旋弹簧压在皮碗的唇部。这种密封安 装方便，使用可靠，一般适用于ν 10m/s的油润滑场合 的油润滑场合。 装方便，使用可靠，一般适用于ν＜10m/s的油润滑场合。
箱 体 内
油沟式密封
指出下图轴承存在的使用问题
调轴承间隙
反
装
三 滚动轴承的预紧
目的： 目的 提高轴承的刚性 提高轴承的回转精度 减小轴承的振动 方法： 方法： 内外圈产生相对位移，使滚动体和内 外圈接触点产生 弹性预变形
1. 利用金属垫片
垫片
在内圈或外圈之间金属垫片 在内圈或外圈之间金属垫片 金属
垫片
反装“背对背”安装时， 反装“背对背”安装时， 在两外圈间置一薄垫片
2．非接触式密封Байду номын сангаас
这类密封没有与轴直接接触摩擦， 这类密封没有与轴直接接触摩擦， 多用于速度较高的场合。 多用于速度较高的场合。 1）油沟式密封——在轴与轴 油沟式密封 在轴与轴 承盖的通孔壁间留0.1 0.3mm 承盖的通孔壁间留0.1~0.3mm的 0.1 0.3mm的 窄缝隙，并在轴承盖上车出沟槽 窄缝隙， 在槽内充满油脂。这种形式的密 在槽内充满油脂。 封，结构简单，多用于ν＜ 5~ 结构简单，多用于ν 6m/s情况下。 6m/s情况下。 情况下 2）组合式密封 ） 联合采用两种以上的密封方 法，密封效果更好，多适用于密 密封效果更好， 封要求较高的场合。 封要求较高的场合。 组合式密封
一、滚动轴承的轴向固定
由两个支承各限制轴沿着一个方向的轴向移动， 1．两端固定式 由两个支承各限制轴沿着一个方向的轴向移动， 合起来就限制轴的双向移动。 合起来就限制轴的双向移动。
对于普通工作温度下的短轴（ 400mm mm） 对于普通工作温度下的短轴（跨距L≤400mm）， 常采用较简 单的两端固定方式。 单的两端固定方式。
φ30 k6
五.轴承拆卸
轴肩高度通常不大于内圈高度的3/4，过高不便于轴承拆卸； 轴肩高度通常不大于内圈高度的3/4，过高不便于轴承拆卸； 3/4 否则， 否则，必须在轴上制出沟槽以形成拆卸用的空间
六 滚动轴承的密封
一）滚动轴承的密封作用: 滚动轴承的密封作用: 二）密封类型
在轴承盖内放置软材料（毛毡、橡胶圈或皮碗等） 1．接触式密封 在轴承盖内放置软材料（毛毡、橡胶圈或皮碗等） 与转动轴直接接触而起密封作用。 与转动轴直接接触而起密封作用。 1）毡圈密封——在轴承盖上 毡圈密封 在轴承盖上 开出梯形槽， 开出梯形槽，将矩形剖面的细 毛毡放置在梯形槽内与轴接触 。这种密封结构简单，但摩擦 这种密封结构简单， 严重，主要用于ν 5m/s的 严重，主要用于ν＜4～5m/s的 脂润滑场合。 脂润滑场合。 阻止润滑剂流失 防止外界灰尘、 防止外界灰尘、水份及其它杂物浸入轴承
2．一端固定，一端游动式 一端固定， 当轴较长或工作温度较高时，轴的伸缩量大，宜采用一端 当轴较长或工作温度较高时，轴的伸缩量大， 固定、一端游动的型式。 固定、一端游动的型式。
游动端： 游动端： 6类轴承
固定端
2．一端固定，一端游动式之二 一端固定，
游动端 圆柱滚子轴承
固定端 一对角接触球轴承
滚动轴承的公差与配合特点： 滚动轴承的公差与配合特点： ①由于滚动轴承是标准件，因此轴承 由于滚动轴承是标准件， 内圈与轴的配合采用基孔制， 内圈与轴的配合采用基孔制，轴承外圈与 座孔的配合采用基轴制。 座孔的配合采用基轴制。 ②轴承内孔的基准孔偏差为负值，而 轴承内孔的基准孔偏差为负值， 一般圆柱体的基准孔的偏差为正值。 一般圆柱体的基准孔的偏差为正值。所以 轴承内径与轴颈的配合比一般圆柱体公差 标准中规定的基孔制同类配合要紧得多 ③标注方法与一般圆柱体的方式的 配合标注不同， 配合标注不同，它只标注轴颈及座孔直 径公差带代号。 径公差带代号。 配合 选择 选择原则：转速愈高、 选择原则：转速愈高、负荷愈大或工作温度愈高处应采用紧一些的 配合；而经常装拆的轴承或游动套圈则采用较松的配合。 配合；而经常装拆的轴承或游动套圈则采用较松的配合。 与内圈配合的旋转轴，通常用n6、m6、k5、、k6、j5、js6； 与内圈配合的旋转轴，通常用n6、m6、k5、、k6、j5、js6； n6 、、k6 常用 不转动的外圈相配合的座孔，常选用J6 J7、H7、G7等 J6、 配合 不转动的外圈相配合的座孔，常选用J6、J7、H7、G7等 φ72 H7
箱 体 内
箱 体 内
内包骨架旋转轴唇形密封圈 密封之一（防止漏油为主） 密封之一（防止漏油为主）
内包骨架旋转轴唇形密封 圈密封之二（ 圈密封之二（防外界杂质 侵入为主） 侵入为主）
箱 体 内
形无骨架橡胶密封圈密封（相背安装） 双 J形无骨架橡胶密封圈密封（相背安装） 既防止漏油，又防外界杂质侵入 既防止漏油，
面对面” 正 装“面对面”安装 时，将垫片置于两内圈 之间
2.采用磨窄内（或外） 2.采用磨窄内（或外）圈来预紧 采用磨窄内
磨内圈 磨外圈
反
装
正 装 “面对面”安装时， 面对面”安装时， 磨窄外圈
“背对背”安装时， 背对背”安装时， 磨窄内圈
四. 滚动轴承的配合 滚动轴承的配合主要是指
轴承内孔与轴颈的配合 轴承外圈与机座孔的配合