第18章滚动轴承
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滚动轴承与滑动轴承的对照表
P = Fr 2．对只能承受轴向载荷Fa的轴承（5和8） P = Fa 3．同时受径向载荷Fr和轴向载荷Fa的轴承 P = X Fr +Y Fa X——径向载荷系数 Y——轴向载荷系数 表18.7
考虑在实际应用中会出现附加载荷，如冲击力、不平衡力的作用、 惯性力以及轴挠曲或轴承座变形产生的附加力等原因 引入载荷系数 fd——表18.8 P = fd Fr P = fd Fa P = fd ( X Fr + Y Fa )
N105/P5
7214C/P4
30213
6203
6--深沟球轴承,2--轻系列, 03--内径d=17mm,公差等 级为“0”级,游隙组为“0”组;
§18—4 滚动轴承的受力分析、失效形式及计算准则
一、滚动轴承的载荷分布 1、受轴向载荷Fa 各滚动体平均分担
2、受径向载荷Fr
上半圈滚动体不受力 下半圈滚动体受力
二、滚动轴承的当量动载荷P（实际载荷）
轴承在许多应用场合常常同时承受径向载荷Fr和轴向载荷 Fa。因此，在进行滚动轴承的寿命计算时，应该把滚动轴承实 际承受的载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致。 按这一原则转换的载荷称为滚动轴承的当量动载荷 1．对只能承受径向载荷Fr的轴承（N、NA轴承）
Q,H
进入承载区 进入非承载区
Q,H
T
固定套圈——稳定的脉动循环变应力
Q,H
T
T
四、滚动轴承的失效形式和计算准则
滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内外滚道上的点蚀破坏。 这是在安装、润滑、维护良好的条件下，由于大量重复地承受变 化应力所致。除了点蚀以外，轴承还可能发生其它多种的失效形 式。例如，润滑油不足时轴承烧伤；润滑油不清洁而使滚动体和 滚道过度磨损；装配不当而使轴承卡死、胀破内圈、挤碎内外圈 和保持架等 １. 主要失效形式： 1）疲劳点蚀 ＿＿安装润滑和维护良好
考虑在实际应用中会出现附加载荷，如冲击力、不平衡力的作用、 惯性力以及轴挠曲或轴承座变形产生的附加力等原因 引入载荷系数 fd——表18.8 P = fd Fr P = fd Fa P = fd ( X Fr + Y Fa )
N105/P5
7214C/P4
30213
6203
6--深沟球轴承,2--轻系列, 03--内径d=17mm,公差等 级为“0”级,游隙组为“0”组;
§18—4 滚动轴承的受力分析、失效形式及计算准则
一、滚动轴承的载荷分布 1、受轴向载荷Fa 各滚动体平均分担
2、受径向载荷Fr
上半圈滚动体不受力 下半圈滚动体受力
二、滚动轴承的当量动载荷P（实际载荷）
轴承在许多应用场合常常同时承受径向载荷Fr和轴向载荷 Fa。因此，在进行滚动轴承的寿命计算时，应该把滚动轴承实 际承受的载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致。 按这一原则转换的载荷称为滚动轴承的当量动载荷 1．对只能承受径向载荷Fr的轴承（N、NA轴承）
Q,H
进入承载区 进入非承载区
Q,H
T
固定套圈——稳定的脉动循环变应力
Q,H
T
T
四、滚动轴承的失效形式和计算准则
滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内外滚道上的点蚀破坏。 这是在安装、润滑、维护良好的条件下，由于大量重复地承受变 化应力所致。除了点蚀以外，轴承还可能发生其它多种的失效形 式。例如，润滑油不足时轴承烧伤；润滑油不清洁而使滚动体和 滚道过度磨损；装配不当而使轴承卡死、胀破内圈、挤碎内外圈 和保持架等 １. 主要失效形式： 1）疲劳点蚀 ＿＿安装润滑和维护良好
18滚动轴承
R e ( Ln ) ln( R e 0.1 0 5 3 6( Ln L1 0 Ln ) L1 0 1 1 1 ) 0.10536 0.9 L1 0 L1 0
1 1 ln 1L1 0 0.10536 R
8.6 滚动轴承的静载荷计算 静载荷--1. 基本额定静载荷 C0r, Coa---轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引 起以下的接触应力时所相当的假想径向静载荷或轴 向静载荷 #调心球轴承----4600MPa #所有其他球轴承---4200MPa #所有滚子轴承---4000MPa
内圈、外圈、滚动体、保持架
优缺点
优点: #摩擦阻力和液体动力润滑轴承相当,比 混合润滑轴 承低很多倍,轴承效率比液体动力润滑轴承稍低, 比 混合润滑轴承稍高.启动力矩小,有利于负载下启动 #径向游隙较小,可以预紧,运转精度高#宽度较小#大 多数滚动轴承可以同时承受径向和轴向载荷#消耗 润滑剂少,便于密封,易于维护#不需有色金属,标准 化程度高,成本低。 缺点：#承受冲击载荷能力差 #高速重载下轴承寿命较低 #振动及噪声较大 #径向尺寸较大
2. 当量静载荷 0的向心轴承 =0的向心轴承 =90的推力轴承
P0 r X 0 Fr Y0 Fa P0 r Fr
P0 r Fr P0 a Fa Fr 0.55Fa P0 a Fa 2.7 Fr
0 的推力调心 滚子轴承
3.静载荷计算 C0C’0=S0P0
#根据轴承的工作载荷性质\转速及要求 转速高\载荷小\旋转精度高---球轴承 转速低\载荷大或有冲击----滚子轴承 受径向及轴向载荷--角接触轴承或圆锥滚子轴承 径向载荷较大\轴向载荷较小---深沟球轴承 轴向载荷较大\径向载荷较小---推力角接触轴承或 组合结构 内外圈倾斜角较大时---调心轴承 须拆卸方便和调整间隙---内外圈可分离型轴承 考虑轴承的经济性---球轴பைடு நூலகம்比滚子轴承便宜
1 1 ln 1L1 0 0.10536 R
8.6 滚动轴承的静载荷计算 静载荷--1. 基本额定静载荷 C0r, Coa---轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引 起以下的接触应力时所相当的假想径向静载荷或轴 向静载荷 #调心球轴承----4600MPa #所有其他球轴承---4200MPa #所有滚子轴承---4000MPa
内圈、外圈、滚动体、保持架
优缺点
优点: #摩擦阻力和液体动力润滑轴承相当,比 混合润滑轴 承低很多倍,轴承效率比液体动力润滑轴承稍低, 比 混合润滑轴承稍高.启动力矩小,有利于负载下启动 #径向游隙较小,可以预紧,运转精度高#宽度较小#大 多数滚动轴承可以同时承受径向和轴向载荷#消耗 润滑剂少,便于密封,易于维护#不需有色金属,标准 化程度高,成本低。 缺点：#承受冲击载荷能力差 #高速重载下轴承寿命较低 #振动及噪声较大 #径向尺寸较大
2. 当量静载荷 0的向心轴承 =0的向心轴承 =90的推力轴承
P0 r X 0 Fr Y0 Fa P0 r Fr
P0 r Fr P0 a Fa Fr 0.55Fa P0 a Fa 2.7 Fr
0 的推力调心 滚子轴承
3.静载荷计算 C0C’0=S0P0
#根据轴承的工作载荷性质\转速及要求 转速高\载荷小\旋转精度高---球轴承 转速低\载荷大或有冲击----滚子轴承 受径向及轴向载荷--角接触轴承或圆锥滚子轴承 径向载荷较大\轴向载荷较小---深沟球轴承 轴向载荷较大\径向载荷较小---推力角接触轴承或 组合结构 内外圈倾斜角较大时---调心轴承 须拆卸方便和调整间隙---内外圈可分离型轴承 考虑轴承的经济性---球轴பைடு நூலகம்比滚子轴承便宜
考研机械设计滚动轴承习题
第十八章滚动轴承18．1 选择题18．1．1 只能承受径向载荷而不能承受轴向载荷的滚动轴承是 __________。
a）深沟球轴承 b）角接触球轴承c）圆柱滚子轴承 d）推力球轴承18．1．2 只能承受轴向载荷而不能承受径向载荷的滚动轴承是__________。
a）深沟球轴承 b）推力球轴承c）调心球轴承18．1．3 在下列滚动轴承中，__________轴承的极限转速最高。
a）深沟球轴承 b）圆锥滚子轴承c）推力球轴承 d）圆柱滚子轴承18．1．4 在下列滚动轴承的精度等级中以 __________级精度最高。
a）P0 b）P6 c）P4 d）P218．1．5 角接触轴承所能承受轴向载荷的能力取决于__________ 。
a）轴承的宽度 b）接触角的大小c）轴承精度 d）滚动体的数目18．1．6 为适应不同承载能力的需要，规定了滚动轴承不同的直径系列，不同系列的轴承区别在于__________。
a）在外径相同时，内径大小不同b）在内径相同时，外径大小不同c）在直径相同时，滚动体大小不同d）在直径相同时，滚动体数目不同18．1．7 __________可以采用滚动轴承。
a）大型低速柴油机曲轴 b）大型水轮发电机推力轴承c）轧钢机轧辊轴承 d）蒸汽蜗轮发电机转子18．1．8 调心球轴承不宜用来承受径向载荷，与轴向载荷的联合作用，这是因为__________。
a）这种轴承外圈没有滚道，不具备承受轴向力结构条件b）在轴向力的作用下，这种轴承将不能很好地发挥自位调心作用c）在轴向力的作用下，其中一列滚动体将处于部分卸载状态，并使另一列滚动体过载，从而导致轴承迅速破裂d）在轴向力作用下，其中一列滚动体的径向间隙完全消失，从而使轴承迅速发热绞死18．1．9 球轴承和滚子轴承的支承刚性相比较，__________a）两类轴承基本相同 b）球轴承较高 c）滚自轴承较高d）小尺寸的，滚子轴承较高；答尺寸的，球轴承较高。
《滚动轴承讲解》课件
安装滚动轴承的步骤
• 清洁轴承和匹配面 • 涂上适当的润滑剂和密封胶 • 轴承套装入合适的位置 • 调整轴承的预紧力和安装顺序
滚动轴承的维护和保养
适当的维护和保养可以延长轴承的使用寿命，减少故障和更换成本。需要定期检查和清洗轴承，加注 适当的润滑剂和控制温度和湿度等环境因素。
1
维护方法
定期检查和清洗
圆锥滚子轴承是一种可承受很高轴向和径向载荷的滚动轴承，具有受力均匀、旋转平稳、密封性好 等特点。适用于大型载重设备，如汽车、船舶、铁路车辆等。
1
特点
受力均匀、旋转平稳、密封性好
2
应用场景
汽车、船舶、铁路车辆等
3
安装要求
安装时需要注意端面与轴线的垂直度，以及轴承的预载、润滑等问题。
圆柱滚子轴承的特点和应用
滚动轴承的结构及工作原理
滚动轴承的结构和工作原理相对简单而可靠。内外圆盘之间放置滚珠或滚子，并加入保持器，当承受轴 向或径向载荷时，滚珠或滚子起到支撑作用，保持器则保证滚珠或滚子正常运转。
滚动轴承的结构
滚动轴承的结构包括内外圆盘、滚珠或滚子和保 持器。
滚动轴承的工作原理
滚动轴承通过滚珠或滚子的运转，将旋转运动变 为滚动运动，降低了动摩擦和静摩擦。
• 光亮处理和氧化处理 • 镀铬、镀锌、镀镍等
滚动轴承的市场竞争分析
滚动轴承市场竞争激烈，主要竞争者有国内外大型轴承企业和各种中小企业。企业需要提高产品质量和 稳定性，降低成本和价格，采用更加优化的技术和管理手段来提高竞争力。
主要竞争者
瑞典 SKF、日本 NSK、德国FAG等大型国际品 牌，以及国内的南方轴承、海格尔等企业
冶金机械、矿山机械、纺织机 械等大型重载设备的轴承。
第18章滚动轴承
18.2.2 类型旳选择
类型选择时应考虑旳要求：
1.载荷大小、性质、方向，转速；
2.调心性； 3 . 装拆以便、调整以便； 4.经济性； 5.轴和座孔旳刚度。
18.2.2 类型旳选择
表18.1 球轴承和滚子轴承旳一般特征比较
项目
负荷 转速 摩擦 耐冲击性
球轴承 较小负荷 高速 小 较小
滚子轴承 大负荷 较低速 较大 较大
3（圆锥滚子轴承）
0 45
同步承受较大旳径向和轴向载荷， 成对使用，面对面或背靠背装。
角接触轴承旳安装
图
两端固定的角接触轴承轴系
（上半为角接触轴承，下半为圆锥滚子
轴承）
18.2.1 类型
5（推力球轴承）
8（推力圆柱滚子轴承）
90
5 双向推 力球轴承
轴圈 只能承受单向轴向力，用于低速。
座圈
原则件
18.1.1 构造 滚动体
Outer ring
外圈
Inner ring 内圈
Rolling滚e动l体ement
保持架
cage
关键元件
图18.1 滚动轴承构造
滚动体有：
球、圆柱滚子、 圆 锥滚子、 球面滚子
18.1.2 材料
内圈、外圈、滚动体－铬锰高碳钢， 如 GCr15、GCr15SiMn，淬火后硬度不低于
工况分析：
1.轴承受冲击载荷； 2. 转速不高； 3. 同步承受径向和轴向载荷。
设计应处理旳主要问题：
2
1 3
4
n
1.选择轴承；
2.载荷计算； 3.寿命计算。
主要内容
18.1 概述 18.2 滚动轴承旳类型和选择 18.3 滚动轴承旳代号 18.4 滚动轴承旳力分析、失效和计算准则 18.5 滚动轴承旳动载荷和寿命计算 18.6 滚动轴承旳静载荷计算 18.7 极限转速 18.9 滚动轴承旳组合构造设计 18.10 滚动轴承旳润滑与密封
机械设计习题集答案第十八章 滚动轴承的设计
第十八章滚动轴承的设计18－1 根据国家标准规范，说明下列轴承代号的含义及其主要特性（直接填入下表中）。
18－2 某传动装置轴上装有一对6309轴承，两轴承上的径向负荷分别为：F R1＝5600N ，F R2＝2500N ，F a =1800N ，轴的转速为n ＝1450r/min ，预期寿命为L h ′＝2500h ，工作温度不超过100℃，但有中等冲击。
试校核轴承的工作能力。
若工作能力不满足要求，如何改进？求解过程及答案：1、确定轴承轴向力F A1，F A2：由组合结构可知，轴承I （左端）为固定支承，轴承II 为游动支承，其外部轴向力F a 由轴承1承受，轴承2不承受轴向力，两轴承的轴向力分别是F A1＝F a ＝1800N ，F A2=0 。
2、计算轴承当量动负荷P 1，P 2 由手册查得6309轴承的C r ＝52.9KN ，C Or =31.8KN对于轴承2，因其只承受纯径向载荷，则3、校核轴承工作能力4、右端轴承2改当固定支承，将会使左端轴承1的载荷减小，寿命增加，将可能满足要求。
分析与思考：a ．题15－4图中的轴承组合结构属何种形式？两端固定和一端固定、一端游动两种组合结构形式中，轴承的轴向力A 如何确定？b ．题15－4图中外部轴向力F A 方向改变，其他条件不变，两轴承寿命有何变化？NP f YF XF f P e F F C F p A R p R A or A 9321)180071.1560056.0(5.1 )1.5( )(71.1Y 56.0X 26.0321.05600180010-15 0.26e 0566.0318001800111111=⨯+⨯⨯==+====>=====中等冲击取表工作能力不能满足要求计算，按且，，取 25002101)9321529001(14506010L P P 3 1 )(6010'361216h L h P f P C f n L h t t h =<=⨯⨯=>===εεN F f R p 345023005.1P 22=⨯=⋅=IIIF a18－4试选择小锥齿轮轴上的一对30000类轴承型号。
机械设计基础第18章 滚动轴承(朱明zhubob
18.1 滚动轴承的结构及类型
18.1.1 滚动轴承的结构 滚动轴承一般是由内圈、外圈、滚动
体和保持架组成(图18-1)。保持架的作 用是把滚动体沿滚道均匀地隔开，
与滑动轴承相比，滚动轴承具有摩擦 阻力小，起动灵敏、效率高、润滑简便 和易于互换等优点，所以获得广泛应用。 它的缺点是抗冲击能力较差，高速时出 现噪声，工作寿命也不及液体摩擦的滑 动轴承。
点蚀
（2） 塑性变形
当轴承转速很低或间歇摆动时，一
般不会产生疲劳损坏。而很大的静载荷 或冲击载荷会使轴承滚道和滚动体接触 处产生塑性变形，使滚道表面形成变形 凹坑。从而使轴承在运转中产生剧烈振 动和噪声，无法正常工作。
此外，使用维护和保养不当或密封
润滑不良也能引起轴承早期磨损、胶合、 内外圈和保持架破损等失效形式。
第18章
滚动轴承
主讲：朱明 高级工程师、高级技师、国家经济师
高级国家职业技能鉴定明zhubob 需要资料名)
知足常乐，历经兵农工商学。
历经：兵团开车，地方修车，
企业管理：技术、运营、 物流、安全、保卫，
职任：客运站长、 公司经理， 集团技术总监，
公称接触角小的，触角小的，如角接触向 心轴承，主要用于承受径向载荷；公称接 触角大的，如角接触推力轴承，主要用于 承受轴向载荷。
径向接触向心球轴承的公称接触角为零 （表18-2），但由于滚动体与滚道间留有 微量间隙，受轴向载荷时轴承内外圈间将 产生轴向相对位移，实际上形成一个不大 的接触角，所以它也能承受一定的轴向载 荷。
因此对一个具体轴承，很难预知其确切的 寿命。 一组同一型号轴承在相同条件下运转，其 可靠度为90时，能达到或超过的寿命称 为额定寿命，单位为百万转（106转）。 换言之，一组轴承中10％的轴承发生点蚀 破坏，而90％的轴承发生点蚀破坏前的转 数或工作小时数作为轴承的寿命，并称为
第18章 滚动轴承
N
18.2 滚动轴承的类型和选择
N
18.2.1 滚动轴承的类型
公称接触角α ：向心推力轴承滚动体与外圈接触处的法
线与半径方向的夹角 滚针轴承：用于径向尺寸受限的场合P365图18.5 类型：见下页，性能和特点P360表18.1
径向接触轴承
向心轴承
主要承受 F r 0 球轴承亦能承受较小
第18章 滚动轴承
太原理工大学机械零件教研室
18.1 概述
标准件
18.1.1 构造
内圈：一般随轴转动，有滚道，限制滚动体的侧向移动 外圈：一般不转动，有滚道，限制滚动体的侧向移动 滚动体：核心元件，在滚道中产生滚动摩擦有球、圆柱磙子、圆
球
锥磙子等 圆柱滚子
滚针
圆锥滚子 鼓形滚子
18.4.1 向心轴承中作用力的分布
推力轴承可以认为载荷平均分担，径向轴承则不然 推力轴承
F0 =Fa /z 向心轴承，在载荷Fr 的作用下, 根据变形关系，中间滚动体受力 最大，向两边逐渐减小
假设下半圈滚动体受力 ： 球: Fmax 5Fr / z (9 2) (9 3) 滚子：Fmax 4.6 Fr / z
18.4.2 角接触轴承中的附加轴向力
角接触轴承受径向力时会产生附加轴向力，计算方法见P371表
18.4 由于会产生轴向力，方向由宽边指向窄变，故应配对使用
18.4.3 滚动轴承的失效
点蚀、塑性变形、磨损、元件破裂
动载荷 H
失效形式
H lim
计算准则 引起点蚀 控制动载荷
装填量不超过轴承 空间的1/3～2/1 浸油润滑时，油面 不高于最下方滚动 体的中心;
画法几何及机械制图(第2版)课件：滚动轴承
画法绘制。
14
思考题答案
（1）通用画法、特征画法及规定画法中的各种符号、矩 形线框和轮廓线均用 粗实 线绘制。
（2）一般可按表7-5规定画法或特征画法绘制。规定画法 一般绘制在轴的一侧，另一侧按通用画法绘制。
15
谢谢 再见！
16
推力轴承
3 圆锥滚子轴承
N 圆柱滚子轴承
4 双列深沟球轴承
U 外球面球轴承
5 推力球轴承
QJ 四点接触球轴承
6
三、 滚动轴承的画法
滚动轴承的画法有：
1.通用画法； 2.规定画法；
常用滚动轴承的通用画法：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.特征画法。
一般通用画法
外圈有挡边 的通用画法
7
内圈有单挡圈 的通用画法
三、 滚动轴承画法
常用滚动轴承的规定画法和特征画法
轴承通常用基本代号表示。 滚动轴承的标记示(基本代号)例：
滚动轴承 6 2 08 GB/T 276-2013
深沟球轴承 类型代号
内径代号 尺寸系列（02）代号
5
二、 滚动轴承的标记及代号
滚动轴承类型代号
代号 轴承类型
代号 轴承类型
0 双列角接触球轴承
6 深沟球轴承
1 调心球轴承
7 角接触球轴承
2 调心滚子轴承和推力调心 8 滚子轴承
《画法几何及机械制图》
滚动轴承
本讲主要内容
01 滚动轴承的作用及分类 02 滚动轴承的标记及代号 03 滚动轴承的画法
2
一、 滚动轴承的作用及分类
● 作用
滚动轴承（rollingbearing）是将运转的轴与轴座之间的 滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密 的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保 持架四部分组成，内圈的作用是与轴相配合并与轴一起 旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动 体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之 间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能 和寿命；保持架能使滚动体均匀分布， 引导滚动体旋转 起润滑作用。
邱宣怀《机械设计》(第4版)(章节题库 滚动轴承)【圣才出品】
【答案】球；滚子
15．滚动轴承内圈与轴的公差配合为______制，而外圈与座孔的配合采用______制。统 一采用上偏差为______，下偏差为______的分布。
【答案】基孔；基轴；零；负值
16．若滚动轴承采用脂润滑，则其装脂量一般为轴承内部空间容积的______。 【答案】1/3～2/3
17．轴承的接触角越大，承受______的能力就越大。 【答案】轴向载荷
【答案】调心
4．滚动轴承的选择主要取决于______。滚动轴承按其承受载荷的方向及公称接触角的 不同，可分为主要可承受径向载荷的______轴承和主要承受轴向载荷的______轴承。
【答案】轴承所受载荷大小、方向、性质、转速高低、调心性能要求、装拆方便及经 济性要求；径向；推力
5．承受方向固定的径向载荷的滚动轴承，其滚动体上产生的接触应力是______变应力。 固定套圈上产生的接触应力是______变应力。
【答案】高；低；高
11．滚动轴承根据受载不同，可分为推力轴承，主要承受______载荷；向心轴承，主 要承受______载荷；径向推力轴承，主要承受______。
【答案】轴向；径向；径向和轴向载荷
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台
12．内径为 25mm 的轻窄系列角接触球轴承，接触角 α＝15°，公差等级为 4 级，该
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18．轴承转动时，滚动体和滚道受______循环的变化的______应力作用。
【答案】脉动；接触
19．在滚动轴承的组合设计中，对于温度变化较大的轴，宜采用______的固定方式。 【答案】一端固定一端游动
15．滚动轴承内圈与轴的公差配合为______制，而外圈与座孔的配合采用______制。统 一采用上偏差为______，下偏差为______的分布。
【答案】基孔；基轴；零；负值
16．若滚动轴承采用脂润滑，则其装脂量一般为轴承内部空间容积的______。 【答案】1/3～2/3
17．轴承的接触角越大，承受______的能力就越大。 【答案】轴向载荷
【答案】调心
4．滚动轴承的选择主要取决于______。滚动轴承按其承受载荷的方向及公称接触角的 不同，可分为主要可承受径向载荷的______轴承和主要承受轴向载荷的______轴承。
【答案】轴承所受载荷大小、方向、性质、转速高低、调心性能要求、装拆方便及经 济性要求；径向；推力
5．承受方向固定的径向载荷的滚动轴承，其滚动体上产生的接触应力是______变应力。 固定套圈上产生的接触应力是______变应力。
【答案】高；低；高
11．滚动轴承根据受载不同，可分为推力轴承，主要承受______载荷；向心轴承，主 要承受______载荷；径向推力轴承，主要承受______。
【答案】轴向；径向；径向和轴向载荷
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12．内径为 25mm 的轻窄系列角接触球轴承，接触角 α＝15°，公差等级为 4 级，该
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18．轴承转动时，滚动体和滚道受______循环的变化的______应力作用。
【答案】脉动；接触
19．在滚动轴承的组合设计中，对于温度变化较大的轴，宜采用______的固定方式。 【答案】一端固定一端游动
《化工设备机械基础》教学课件—滚动轴承
及材料的特殊要求等，其中常用代号有：
号
内部结构代号： C:表示α=15° AC:表示α=25° B:表示α=40°
公差代号，由高级到 低级： /p2:2级 /p4:4级 /p5:5级 /p6:6级 /p6x:6x级 /p0:普通级，可省略
径向游隙代号，由小 到大： 1组: /c1 2组: /c2 0组：常用，可不标 3组: /c3 4组: /c4 5组: /c5
1）初步试选
C p 60nLh ft 106
式中： f t 1
3
p f p ( XFr YFa )
计算p
f p 1.2 (表18-16）
Fa Fr 540 2300 0.235 初取e 0.22 表18-15 则：X 0.56,Y 1.99 故：p 1.2(0.56 2300 1.99 540) 2835.12N
表18-17
2）确定轴承实际轴向力
八、轴承的密封
1、接触式密封
2、非接触式密封
迷宫式密封
甩油密封
九.滚动轴承的安装与拆卸
➢滚动轴承的安装与拆卸 安装方法：冷压法和热套法 压力机、手锤和套筒、润滑剂、加热器等 拆卸方法：使用拆卸器
实例分析1：
一水泵选用深沟球轴承，已知轴颈直径d=35mm，转速 n=2900r/min，Fr=2300N,Fa=540N,Lh'=5000h。试选用轴承。
• 预期寿命L´h
——在对轴承进行寿命计算时，必须先给出轴承 的使用时间，及预期寿命，按此选择轴承型号。 表18-13推荐出预期寿命
二、基本额定动载荷
1. 定义：使轴承的基本额定寿命恰好是106 转时，轴承所能承 受的载荷，用字母C表示，单位：kN
2. 大小：不同类型C的含义不同；不同型号C的大小不同。 向心轴承：为径向基本额定动载荷，用Cr 表示 推力轴承：为轴向基本额定动载荷，用Ca 表示 向心推力轴承：使套圈产生纯径向位移的载荷径向
滚动轴承第18章
P = Fa
P = X Fr +Y Fa
X——径向载荷系数Y——轴向载荷系数
引入载荷系数 fd 表18-8
P = fd Fr P = fd Fa P = fd ( X Fr + Y Fa )
第37页/共94页
由表18.7知，X、Y受e——轴向载荷“判断系数”影响
考虑机器冲击振动，P的公式为：
解：
考虑极限转速 ，综合考虑，轴承允许的最高工作转速为1090 r/min。
第43页/共94页
例2：有一型号为6207的深沟球轴承,已知径向载荷Fr=2300N,轴向载荷Fa=600N,径向基本额定静载荷C0r=15200N,基本额定动载荷C=25500,载荷平稳，若要求其预期寿命为5000小时，试校核该轴承的寿命。
滚子轴承——承载能力高，极限转速低 滚针轴承————承载能力较高，径向尺寸小
按滚动体形状：
球 轴承 ——承载能力低，极限转速高
第8页/共94页
滚动轴承的主要类型、结构和特点
1
4
2
3
5
NA
N
9
6
7
0：双列角接触球轴承 1：调心球轴承 2：推力调心滚子轴承3：圆锥滚子轴承 5：推力球轴承 6：深沟球轴承7：角接触球轴承 2：推力调心滚子轴承 N：圆柱滚子轴承NA：滚针轴承 4：双列深沟球轴承 8：推力圆柱滚子轴承 9：推力圆锥滚子轴承
解：
1.确定e值
Fa/Cor=600/15200=0.0395
查表得e在0.22---0.26之间，用内查法得e=0.236
Fa/Fr=600/2300=0.260 e
2.求X,Y
根据e和Fa/Fr的值查表得：X=0.56, Y=1.88
P = X Fr +Y Fa
X——径向载荷系数Y——轴向载荷系数
引入载荷系数 fd 表18-8
P = fd Fr P = fd Fa P = fd ( X Fr + Y Fa )
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由表18.7知，X、Y受e——轴向载荷“判断系数”影响
考虑机器冲击振动，P的公式为：
解：
考虑极限转速 ，综合考虑，轴承允许的最高工作转速为1090 r/min。
第43页/共94页
例2：有一型号为6207的深沟球轴承,已知径向载荷Fr=2300N,轴向载荷Fa=600N,径向基本额定静载荷C0r=15200N,基本额定动载荷C=25500,载荷平稳，若要求其预期寿命为5000小时，试校核该轴承的寿命。
滚子轴承——承载能力高，极限转速低 滚针轴承————承载能力较高，径向尺寸小
按滚动体形状：
球 轴承 ——承载能力低，极限转速高
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滚动轴承的主要类型、结构和特点
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NA
N
9
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0：双列角接触球轴承 1：调心球轴承 2：推力调心滚子轴承3：圆锥滚子轴承 5：推力球轴承 6：深沟球轴承7：角接触球轴承 2：推力调心滚子轴承 N：圆柱滚子轴承NA：滚针轴承 4：双列深沟球轴承 8：推力圆柱滚子轴承 9：推力圆锥滚子轴承
解：
1.确定e值
Fa/Cor=600/15200=0.0395
查表得e在0.22---0.26之间，用内查法得e=0.236
Fa/Fr=600/2300=0.260 e
2.求X,Y
根据e和Fa/Fr的值查表得：X=0.56, Y=1.88
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向心推力轴承
轴承 类型
按载荷 方向分 按滚动体 形状分 球轴承 滚子轴承
圆柱滚子
圆锥滚子
二、基本类型
球面滚子 滚针
十大类（掌握6类球轴承、7类角接触球轴承、5类推力球轴承、1类调心球轴承 N类圆柱滚子轴承、3类圆锥滚子轴承）
表18-2 滚动轴承的主要类型和特性
轴承名称、 类型及代号
结构简图 承载方向 极限转速 允许角偏差
4、计算准则：
：按照寿命计算决定轴 承尺寸，然后 回转轴承（转动为主） ； 校核静强度及极限速度 （轴承尺寸)→ 3 不回转及低速轴承（转 速很慢 10 r / min）：按结构及静强度 计算确定轴承大小，校 核轴承寿命及极限速度
§18-5
滚动轴承寿命计算
L/(1×10-6 r) 20
h
3，滚子轴承 10 / 3. 寿命指数，球轴承 . 其中： C 额定动载荷 P 当量动载荷 .
不同可靠度情况下的寿命计算前面的理论都是在R=90%的情况下计算的， 当R=99%或R=50%时，要用到寿命—可靠度计算（P379）。
三、当量动载荷 理由：基本额定动载荷是单向载荷（径向或轴向）试
70000B
Fa / Fr ≤ e X Y 1 (Y1) 1 (Y1) 1 1.2 1 0
1
0
1
0
α=25˚
1
0
Fa / Fr >e X Y 判断系数e 0.65 (Y2) (e) 0.67 (Y2) (e) 1 1.2 0.4 (Y) (e) 2.30 0.19 1.99 0.22 1.71 0.26 1.55 0.28 0.56 1.45 0.30 1.31 0.34 1.15 0.38 1.04 0.42 1.00 0.44 1.47 0.38 1.40 0.40 1.30 0.43 1.23 0.46 0.44 1.19 0.47 1.12 0.50 1.02 0.55 1.00 0.56 1.00 0.56 0.41 0.87 0.68 0.35 0.57 1.14
公式分析：
Fa e Fr
1)系数X .Y与几何接触角性能有关 Fa 查出 e C0r
根据e确定X .Y
2) Fa的计算
径向动载荷系数X与轴向动载系数Y
轴承类型 相对轴向载荷 名 称 代 号 f 0Fa / C0r Fa / C0 调心球轴承 10000 — — 调心滚子轴承 20000 — — 推力调心滚子轴承 29000 — — 圆锥滚子轴承 30000 — — 0.172 0.345 0.689 1.030 深沟球轴承 60000 1.380 — 2.070 3.450 5.170 6.890 0.015 0.029 0.058 0.087 70000C 0.120 α=15˚ 0.170 0.290 角接触球轴承 0.440 0.580 70000AC — —
r a
Fr
潘存云教授研制
向心轴承用于受径向力
Fa
Fr
向心推力轴承用于承受径向力和周向力联合作用
潘存云教授研制
Fa
θ
推力轴承用于受轴向力
调心轴承
§18-3、滚动轴承的代号
1. 前置代号——成套轴承分部件代号。
2. 基本代号——表示轴承的基本类型、结构和尺寸。
3. 后置代号——有特殊要求的。
基本代号共5位
一、基本概念：
15 轴承寿命：任一元件出现疲劳点蚀 前总转次或在一定转速下的工作小时； 10 额定寿命：一批相同的轴承在相同的 条件下当90%的轴承不发生疲劳点蚀前 达到或超过的寿命，一般为106，用 5 L10表示；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
额定动载荷：规定轴承在额定寿命106次 0 50 100 R /(%) 所能承受的恒定载荷，用C表示； 轴承的寿命曲线 当量动载荷：将实际所受的Fr、Fa折算 为符合轴承性质的纯载荷，用P表示； 额定静载荷：在无载荷作用下滚动轴承受载最大的滚动体 与较弱套圈滚道接触处产生的塑性变形之和（塑性变形是 滚动体直径的万分之一）时的载荷，用C0表示； 当量静载荷：用P0表示；
高度系列代号
2
尺寸系列代号
特轻
(0) 0 (0) 1
(0) 2 (0) 3
10 11
12 13
20 21
22 23
10 11
12 13 22 23
轻
中
4
重
(0) 4
24
14
24
基本代号共5位
（
）
类 型 代 号
尺寸系列代号
宽(高)度 直径系列 系列代号 代号
内 径 代 号
内径代号——基本代号左起第四、五位。 轴承的内径代号
（
类 型 代 号
）
尺寸系列代号
宽(高)度 直径系列 系列代号 代号
内 径 代 号
类型代号 ——左起第一位，为0则省略。
滚动轴承主要类型代号表
轴承类型 代号 轴承类型 代号
双列角接触球轴承
调心球轴承 调心滚子轴承
0
1 2 3 4
角接触球轴承
推力滚子轴承 推力圆锥滚子轴承 圆柱滚子轴承 外球面球轴承
7
§18-1 概 述
滚动轴承 标准化; 。 标准件 成批自动化生产 设计人员的主要任务是: 熟悉标准，正确选用类型和型号进行组合
结构设计。
一、构造 1、滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。
2、各零件的作用： 内圈：支撑轴； 外圈：支撑零件或轴系；
滚动体：滑动滚动；
保持架: 将滚动体分开。
三 、特点： 与滑动轴承相比，滚动轴承具有下列优点： （１）标准化程度高，选用方便。 （２）起动力矩小，旋转精度高。 （３）同尺寸的轴颈宽度比滑动轴承小。 （４）大多数滚动轴承能同时承受径向和轴向载荷。 （５）易于润滑、维护及保养。
α=40˚
—
—
1
0
四、轴向载荷Fa的计算
1、向心轴承（6类）：Fa←FA
两固：轴向力指向的一 端承受轴向力 Fa的计算与安装方式有关 一固一游：固定端承受 轴向力
2、角接触轴承（7类、3类）： 注意：不但有外界给的轴向力FA ，还有轴承内部产生的附加轴向
主要特性和应用
调心球轴承 10000
中
2˚ ~3˚
主要承受径向载荷， 同时也能承受少量 轴向载荷。因为外 滚道表面是以轴承 中点为中心的球面， 故能调心。
表18-2 滚动轴承的主要类型和特性（续）
轴承名称、 类型及代号 结构简图 承载方向 极限转速 允许角偏差 主要特性和应用
调心滚 子轴承 20000C
70000C(α=15˚ ) 70000AC(α=25˚ ) 70000B(α=40˚ )
高
8’~16’
较高
能同时承受较大的径向、 轴向联合载荷。 α大， 2’~10’ 承载能力越大，有三种 规格。称对使用。 能承受较大的径向载 荷。内外圈可作自由 轴向移动，不能受轴 向载荷。滚子与套圈 间是线接触，只允许 有很小角位移。
圆柱滚 子轴承 N0000
较高
2’~4’
三、 滚动轴承的类型选择
1 选择原则： ①转速高，载荷小；旋转精度要求高的采用球轴承 转速低，载荷大；采用滚子轴承 Fr 作用，选6类、N类； ② F F 的情况：只受 Fa 较小且方向不定，选6类； Fr 为主， Fr Fa 都很大，选3类； Fr Fa 较大，选7类、3类； Fa 为主， Fa ， 选5类推力轴承； Fr 较小，只受 ③调心性：角偏差较大，选1类，调心； ④结构：安装性能；拆卸性能；接触间隙； 调整的方便性，径向尺寸要求； ⑤经济性：球轴承优先于滚子轴承；普通级G级； 精度级E级；高精度C级；
低
0.5˚ ~2˚
比10000小
能承受很大的径向载荷 和少量轴向载荷。承载 能力大，具有调心性能。
圆锥滚 子轴承 30000
中
2’
能同时承受较大的径向、 轴向联合载荷。因线性 接触，承载能力大，内 外圈可分离，装拆方便， 成对使用。
只能承受轴向载荷，且作用线 必需与轴线重合。分为单、双 向两种。高速时，因滚动体离 心力大，球与保持架摩擦发热 严重，寿命较低，可用于轴向 载荷大、转速不高之处。
安装方式
潘存云教授研制
FA
1 2 O2 FS2 FS1 O1 a2 a1 Fr2 Fr1 外圈窄边相对安装 (正装)
潘存云教授研制
FA FS1
O1 a1 Fr1
1
2 O2 a2
FS2 Fr2
外圈宽边相对安装(反装)
3、滚动轴承的失效形式
• 点蚀、塑性变形、破碎
滚动体与套件 • 磨损 滚动体与保持架 大端端边与内圈（对滚 子轴承说）
推力球轴承 50000 (a)单向
低
不允许
表18-2 滚动轴承的主要类型和特性（续）
轴承名称、 类型及代号 结构简图 承载方向 极限转速 允许角偏差 主要特性和应用 主要承受径向载荷，也 可承受一定的双向轴向 载荷。摩擦系数小，极 限转速高，价廉。应用 范围最广。
深沟球轴承 60000 角接触 球轴承
滚动轴承也有下列缺点： （1）大多数滚动轴承径向尺寸较大。 （2）在高速、重载荷条件下工作时，寿命短。 （3）振动及噪音较大。承受冲击载荷能力差
§18-2 滚动轴承的主要类型和选择
一、分类 轴承 类型 按载荷 方向分 按滚动体 形状分 向心轴承 推力轴承 向心推力轴承
Fa
Fr
Fr
Fa
向心轴承
推力轴承
一、滚动体的受力分析
1、向心轴承的受载情况 ①受Fa 均布载荷
承载区 ②受Fr 非承载区
Fmax 5 Fr ≈ z
（点接触轴承）
F0
4 .6 Fr Z