哈工大 机械学电子教案-第10章

（指内径相同的轴承有几个不同的外径）
7 超特轻
8，10 0，1 超轻 特轻
2 轻
3 中
4 重
5 特重
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(2) 滚动轴承公称内径代号
轴承公称内径 20 d 480 (22,28,32除外) 内径代号 示例 232 08 d/5（若商为个位数， 左边加“0”） （d=40mm） 10—00 12—01 62 00 15—02 （d=10mm） 17—03
Po x0 Fr y0 Fa
滚动轴承设计的基本步骤: （1）初选滚动轴承型号； （2）计算当量动载荷P ； （3）校核寿命L10h；
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（滚动轴承例题10-3）:
如图所示锥齿轮轴由一对相同的单列圆锥滚子轴承支承，两个支 承承受的径向力分别为 Fr1=6000N，Fr2=2000N，锥齿轮的轴向 负荷 Fa=500N，轴的转速n=960r/min，轴的直径d=40mm，工作 中有中等冲击， fd＝1.5 ，要求轴承基本额定寿命不低于10000h， 试选择轴承型号。
40
热补偿间隙c
41
特点：正装调整轴承间隙方便；
42
特点：支承刚性大、能补偿温度使轴伸长变形的影响，防止轴承 卡死；
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(2).单支点双向固定
游动端 （深沟球轴承）
游动端 （圆柱滚子轴承） 内圈可分离
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游动端 （深沟球轴承） 固定端 （深沟球轴承）
45
固定端 （深沟球轴承）
游动端 （圆柱滚子轴承） 内圈可分离
压力机
螺旋拆卸器
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3. 滚动轴承的安装、润滑和密封
(3) 轴承的润滑
润滑目的:减小摩擦与减轻磨损。若形成油膜，还有吸收振动， 降低工作温度和噪声作用。
润滑剂的分类： 气体、液体（润滑油）、半固体（润滑脂）、 固体（固体润滑剂）。 滚动轴承常用润滑脂润滑 润滑油：附近有润滑油源时；
固体润滑剂：在高温、高压、极低温、真空、强辐射、不允 许污染及无法给油场合；
调心滚子 特宽轻
10 d 17 1 d 10（整数）
正常超轻
直接表示，用“／”分 618/5（d=5mm） 开 618/2.5 直接表示，用“／”分 0.6 d 10（非整数） 开 （d=2.5mm） 特宽特轻
d500 (包括22,28,32)
直接表示，用“／”分 开
230/500 （d=500mm）
轴承分部 类 件代号 型 代 号
内 部 结 构 代 号
公 差 等 级 代 号
游 隙 代 号
其 他 代 号
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(1) 滚动轴承尺寸系列代号
宽度系列代号（向心轴承）（“0”在代号中省略）
（指内外径相同的轴承有几个不同的宽度） 8 特窄 0 窄 1 正常 2 宽 3，4，5，6 特宽
26
直径系列代号：
36
37
38
五.滚动轴承的组合设计 1. 单个轴承的轴向固定 (1) 轴承内圈的轴向固定
(2)轴承组合的轴向固定 (1).双支点单向固定
轴承在工作时，不允许有轴向和径 向移动，限制轴向移动有3种方法
深沟球轴承
热补偿间隙c
游隙：指轴承的内、外圈与滚动体之间的间隙量
FS２
（FS1+FA）> FS２
Fs1
Fr1
FA
Fr2
Fs2
放松端
压紧端 （正装） F S２＝ FS1 + FA - FS2 压紧端轴向力: Fa2 =F S２+FS2= FS1+FA 放松端轴向力: Fa1 =FS1
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（FS1+FA）> FS２
Fs2
FA
Fs1 Fr1 放松端 （反装）
锥齿轮轴、机床主轴等
21
22
23
滚动轴承类型的选择：
载荷大小：载荷大－－选用线接触的滚子轴承； 载荷小－－选用点接触的球轴承；
受载荷的方向：承受纯径向载荷－－选用径向接触向心轴承；
承受纯轴向载荷－－选用轴向接触推力轴承； 同时承受径向载荷和不大的轴向载荷：－－选用向心角接触轴承， 或深沟球轴承； 同时承受径向载荷和较大的轴向载荷：－－选用圆锥滚子轴承； 同时承受轴向载荷比径向载荷大得多：－－选用向心轴承和推力轴承 的组合； 高速－－选用球轴承； 低速－－选用推力球轴承或滚子轴承； 支承刚度较高－－选用向心角接触球轴承；
支点跨度大、轴变形大或多支点轴－－选用调心轴承；
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三.滚动轴承代号的组成 前置代号
五
基本代号
四 三二 一
尺寸系 列代号 宽 度 系 直径 内径 列 系列 系列 代 代号 代号 号
后置代号
密 封 和 防 尘 结 构 代 号 保 持 架 及 其 材 料 代 号 特 殊 轴 承 材 料 代 号 多 轴 承 配 置 代 号
故学习本章的目的主要解决三个问题： 1、如何选择滚动轴承的类型； 2、滚动轴承的寿命计算； 3、滚动轴承组合设计（固定、安装、拆卸、润滑、密封）；
2
10.1 滚动轴承
一.滚动轴承的构造:
3
特点：摩擦力矩小，承载能力高；使用寿命长，运动精度高；
对温度不敏感；有互换性，维修方便； 外形尺寸大，安装结构复杂、成本较高；
7
滚动轴承的应用
铁路车辆的行车速度不断提高，就要求配套的轴承也要达到行车安全 的技术指标，图中为铁路机车轮对准高速轴承NV2232WB/YB2（内 圈无挡边圆柱滚子轴承），速度为160-180km/h，寿命100万公里。 8
滚动轴承的应用
图中为6317绝缘轴承，用于防静电的技术领域。
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二.滚动轴承的类型
Fs1
Fs2
压紧端
放松端
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（滚动轴承习题10-14）: 根据工作条件，某机械传动装置中轴的两 端各采用一个深沟球轴承，轴径d=55mm，转速n=2500 r/min， 每个轴承承受径向载荷Fr =2000 N，常温下工作，载荷平稳， fd＝1 ，预期寿命Lh=8 000 h，试选择轴承型号。
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特点：只承受径向载荷，内圈、外圈沿轴向可分离；适用于刚性很 大，对中良好的轴，如大功率电机、机床主轴、人字齿轮减速器
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铁路机车轮对准高速轴承
18
19
内圈
外圈
特点：只能承受一个方向的轴向载荷，可限制轴（外壳）一个方 向的轴向位移；
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特点：只能承受两个方向的轴向载荷，可限制轴（外壳）两个方 向的轴向位移；不适用于高速，应用如起重机吊钩、蜗杆轴、
同一批轴承，其额定寿命为一百万转时所承受的载荷
4) 当量动载荷P
滚动轴承的额定动载荷，是在向心轴承仅承受径向 载荷，推力轴承仅承受轴向载荷的条件下根据实验 确定的，如果轴承上实际承受的载荷与上述条件不 同，则必须将实际载荷换算为当量动载荷；
额定寿命的计算公式:
L10 h
10 Cr 60n P
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(3).两端游动
特点：防止齿轮卡死，或人字齿两侧受力不均；另一轴必须 轴向固定
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(4).轴承组合的调整 垫片
调整螺钉
螺母
压盖
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3. 滚动轴承的安装、润滑和密封
(1) 轴承的安装（冷压法和热套法）
专用压套
冷压法装轴承
热套法:把轴承放入油池中加热至80-100度后套装在轴上
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(2) 轴承的拆卸
6

（1）滚动轴承当量动载荷P的计算
P=fd（XFr+YFa）
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（2）滚动轴承的轴向载荷的计算
Fs
Fs的方向:
Fs
外圈
Y是Fa/Fr>e时 的轴向系数
外圈的宽边指向窄边
圆锥滚子 轴承 70000B （=40°） 1.14 Fr 30000 Fr/(2Y)
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滚动轴承的内部轴向力FS的大小：
角接触球轴承 轴承类型 FS 70000C （=15°） e Fr 70000AC （=25°） 0.68 Fr
指轴承的内、外圈与滚动体之间的间隙量，即将内圈或外圈之一固 游隙： 定，将另一个套圈上下（径向）、左右（轴向）方向移动时，从某 一极限位置移至另一极限位置的移动量；
10
二.滚动轴承的类型
公称接触角 滚动体与套圈接触处的法线与轴承径向平面 之间的夹角；
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特点：主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷，当轴承的 径向游隙加大时，具有角接触轴承的性能；允许内圈（轴）对外 圈（外壳）相对倾斜8 ～15；小功率电机、减速器、滑轮等
Fr2 压紧端
(1). 根据轴上的外加轴向力和两轴承上的附加轴向力判断轴的移动 趋势,然后结合轴承的安装方式来分析哪一端轴承被压紧,哪一端 轴承被放松;
(2). 放松端总轴向力 = 附加轴向力 压紧端总轴向力 = 放松端附加轴向力+外加轴向力
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（3）按额定静载荷选择轴承
C0r S0P0
C0r : 额定静载荷 S0 : 安全系数 P0 : 当量静载荷
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3. 滚动轴承的安装、润滑和密封
(4) 轴承的密封 密封目的:防止灰尘、水分等进入轴承，并阻止润滑剂流失.
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课后作业：10-11，10-12，10-13，10-14，大作业2的计算部分 （滚动轴承习题10-11）: 一轴上装有一对6312型深沟球轴承支承， 轴承所受的负荷Fr1＝5500 N， Fa1＝3000 N， Fr2＝6500 N， Fa2＝0 N，其转速 n=1250r/min，运转时有轻微振动， fd＝1.2 ， 要求轴承预期寿命L‘10h5000h，试分析该轴承是否可用？
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特点：可同时承受径向载荷和单向的轴向载荷，也可承受纯轴向 载荷。接触角α越大，承受轴向载荷的能力越大，极限转速较高， 13 一般应成对使用。蜗杆减速器、离心机、电钻、穿孔机