主轴滚动轴承及其配置型式
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轴承型号规格大全
标准号
圆锥滚子轴承
双列深沟球轴承 推力球轴承
轴承类型 双向推力球轴承
简图
续表
类型代号 尺寸系列代号 组合代号
标准号
带球面座圈的推 推 力球轴承 力 球 轴 承
带球面座圈的双 向推力球轴承
深沟球轴承
角接触球轴承
轴承类型 推力圆柱滚子轴承
外圈无挡边圆柱 滚子轴承
简图
续表
类型代号 尺寸系列代号 组合代号
轴承名称
类型 代号
带偏心套外球面球轴承
本标准
续表
原标准
尺寸系 轴承代号 宽度系 结构代号 类型代号 直径系 轴承代号
列代号
列代号
列代号
圆锥孔外球面球轴承
四点接触球轴承
滚针轴承
注 表中括号
表示该数字在代号中省略
尺寸系列分别为
表示成
尺寸系列分别为
表示成
表 外形尺寸用轴承配合安装特征尺寸表示的滚针轴承
轴承名称
表
向心轴承
推力轴承
直
径
宽度系列代号
系
高度系列代号
列 代
号
尺寸系列代号
常用的轴承类型 尺寸系列代号及由轴承类型代号 尺寸系列代号组成的组合代号按表 表
轴承类型
简图
类型代号 尺寸系列代号 组合代号
标准号
双列角接触球轴承
调心球轴承
调心滚子轴承
轴承类型 调心滚子轴承
推力调心滚子轴承
简图
续表
类型代号 尺寸系列代号 组合代号
内圈无挡边圆柱滚子 轴承
轴承名称
内圈无挡边圆柱滚子 轴承
类型 代号
本标准
续表
原标准
尺寸系 轴承代号 宽度系 结构代号 类型代号 直径系 轴承代号
滚动轴承优质获奖课件
滚动体：滑动滚动；
保持架: 将滚动体分开, ↓滚动体间旳摩擦、磨损。
滚动副旳材料要求：
潘存云教授研制
硬度和接触疲劳强度↑ 、耐磨性和冲击韧性↑ 用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达：61~65HRC。 工作表面需经磨削或抛光。 保持架：软材料，低碳钢板冲压后铆接或焊接。高速轴
承：有色金属或塑料。
特点：与滑动轴承比较 优点： 1）起动力矩小，可在负载下起动；
二、滚动轴承选择应考虑旳问题
1） 轴承旳载荷
向心轴承用于受径向力；
载荷方向：
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
潘存云教授研制
Fa
Fr
二、滚动轴承选择应考虑旳问题
1） 轴承旳载荷
向心轴承用于受径向力；
载荷方向：
向心推力轴承用于承受径向力和周向力 联合作用。
推力轴承用于受轴向力； 载荷大小：
α=40˚ α=15˚ α=25˚ 接触角α加大
加强型
示例
7210B 7210C 7210AC 32310B N207E
表10-8 公差等级代号
30000(α=10°~18°) →30000B(α=27°~30°大锥角)
代号
省略 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2
公差等级潘符存云合教授原研制 则旳 0级 6级 6x级 5级 4级 2级
技术要求等，为便于组织生产和选
表10-3 滚动轴承代号旳排列顺用序，要求了滚动轴承旳代号，
前置代号
基本代号共5位
（ 成套轴承分 部件代号
0
）
类
尺寸潘存系云教列授研制代号
型
宽(高)度 直径系列
代 系列代号 代号
号
保持架: 将滚动体分开, ↓滚动体间旳摩擦、磨损。
滚动副旳材料要求：
潘存云教授研制
硬度和接触疲劳强度↑ 、耐磨性和冲击韧性↑ 用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达：61~65HRC。 工作表面需经磨削或抛光。 保持架：软材料，低碳钢板冲压后铆接或焊接。高速轴
承：有色金属或塑料。
特点：与滑动轴承比较 优点： 1）起动力矩小，可在负载下起动；
二、滚动轴承选择应考虑旳问题
1） 轴承旳载荷
向心轴承用于受径向力；
载荷方向：
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
潘存云教授研制
Fa
Fr
二、滚动轴承选择应考虑旳问题
1） 轴承旳载荷
向心轴承用于受径向力；
载荷方向：
向心推力轴承用于承受径向力和周向力 联合作用。
推力轴承用于受轴向力； 载荷大小：
α=40˚ α=15˚ α=25˚ 接触角α加大
加强型
示例
7210B 7210C 7210AC 32310B N207E
表10-8 公差等级代号
30000(α=10°~18°) →30000B(α=27°~30°大锥角)
代号
省略 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2
公差等级潘符存云合教授原研制 则旳 0级 6级 6x级 5级 4级 2级
技术要求等，为便于组织生产和选
表10-3 滚动轴承代号旳排列顺用序，要求了滚动轴承旳代号，
前置代号
基本代号共5位
（ 成套轴承分 部件代号
0
）
类
尺寸潘存系云教列授研制代号
型
宽(高)度 直径系列
代 系列代号 代号
号
第3章_典型部件设计(主轴、支承件、导轨)
(1) 角接触球轴承 接触角a是球轴承的一个主要设计参数。 接触角a是滚动体与滚道接触点处的公法线与 主轴轴线垂直平面间的夹角。
3.1.4.1 主轴部件主支承常用滚动轴承 (1) 角接触球轴承(向心推力球轴承)
角接触球轴承极限转速较高；可以同时承受 径向和一个轴向的载荷，a越大，可承受的进给力 越大。主轴用的a一般取15o或25o。
传动件放在主轴的后悬伸端，较多用于带传 动，可便于传动带的更换，如磨床。
3.1.3.3 主轴传动件位置的合理布置 (2) 驱动主轴的传动轴位置的合理布置 ★在布置传动轴的位置时，应尽量使传动力
Q与切削力P两者引起的主轴轴端位移和轴承受力 的影响能互相抵消一部分。
3.1.3.4 主轴主要结构参数的确定 主轴的主要结构参数有：
3.1.4.1 主轴部件主支承常用滚动轴承 (1) 角接触球轴承 球轴承为点接触，刚度不高，为提高刚度，
同一支承处可多联组配。 组配方式有三种： 背靠背组合；面对面组合；同向组合。
3.1.4.1 主轴部件主支承常用滚动轴承 (2) 双列短圆柱滚子轴承 特点：内圈有1:12的锥孔，轴向移动内圈可
径向圆跳动
端面圆跳动
3.1.4 主轴滚动轴承
主轴轴承的类型、配置方式、精度、安装、 调整、润滑和冷却等都直接影响主轴部件的工作 性能。
常用主轴轴承有滚动轴承、液体动压轴承， 液体静压轴承、空气静压轴承等。
轴承的轴向承载能力和刚度，由强到弱依次 为：推力球轴承、推力角轴承、圆锥滚子轴承、 角接触球轴承；
以调整轴承的径向间隙和预紧； 轴承的滚子能承受较大的
径向载荷和转速； 轴承由两列滚子交叉排列，
数量较多，因此刚度很高； 不能承受轴向载荷。
3.1.4.1 主轴部件主支承常用滚动轴承 (3) 圆锥滚子轴承 特点：刚度和承载能力大，既可承受径向力，
3.1.4.1 主轴部件主支承常用滚动轴承 (1) 角接触球轴承(向心推力球轴承)
角接触球轴承极限转速较高；可以同时承受 径向和一个轴向的载荷，a越大，可承受的进给力 越大。主轴用的a一般取15o或25o。
传动件放在主轴的后悬伸端，较多用于带传 动，可便于传动带的更换，如磨床。
3.1.3.3 主轴传动件位置的合理布置 (2) 驱动主轴的传动轴位置的合理布置 ★在布置传动轴的位置时，应尽量使传动力
Q与切削力P两者引起的主轴轴端位移和轴承受力 的影响能互相抵消一部分。
3.1.3.4 主轴主要结构参数的确定 主轴的主要结构参数有：
3.1.4.1 主轴部件主支承常用滚动轴承 (1) 角接触球轴承 球轴承为点接触，刚度不高，为提高刚度，
同一支承处可多联组配。 组配方式有三种： 背靠背组合；面对面组合；同向组合。
3.1.4.1 主轴部件主支承常用滚动轴承 (2) 双列短圆柱滚子轴承 特点：内圈有1:12的锥孔，轴向移动内圈可
径向圆跳动
端面圆跳动
3.1.4 主轴滚动轴承
主轴轴承的类型、配置方式、精度、安装、 调整、润滑和冷却等都直接影响主轴部件的工作 性能。
常用主轴轴承有滚动轴承、液体动压轴承， 液体静压轴承、空气静压轴承等。
轴承的轴向承载能力和刚度，由强到弱依次 为：推力球轴承、推力角轴承、圆锥滚子轴承、 角接触球轴承；
以调整轴承的径向间隙和预紧； 轴承的滚子能承受较大的
径向载荷和转速； 轴承由两列滚子交叉排列，
数量较多，因此刚度很高； 不能承受轴向载荷。
3.1.4.1 主轴部件主支承常用滚动轴承 (3) 圆锥滚子轴承 特点：刚度和承载能力大，既可承受径向力，
数控机床设计4主轴组件设计
采用合理的轴承选配法，可在制造精度并非很高的情况下，也能使主轴组 件获得较高的旋转精度。
2）后轴承选配
对主轴组件前轴承选配之后再对后轴承选配，还可进一步提高主轴组件的 旋转精度。
把后轴承如同前轴承那样选配，可得到较小的轴端的偏心量。
综上所述，为了提高主轴组件的旋转精度，采用轴承选配法的几点结论是： （1）首先对前轴承进行选配（高点导向），使其偏心量δ A为最小。
常用中碳结构钢：优质结构钢，45。 合金结构钢，40Cr, 50Mn, 65Mn. 球墨铸铁也开始应用。 （2）热处理方法：滑动轴承支承，前端定位表面，淬硬HRC50~55； 低碳钢，渗碳淬火；合金可以化学处理。
三、主轴的技术条件 主轴的精度是根据机床的精度来提出技术要求，主轴的精度是：尺寸精 度，形状精度，以及支承轴颈与壳心表面之间的位置精度和光洁度。 支承轴颈为主轴基准，是工艺基准和测量基准，技术条件可以根据机床 手册和同等精度机床主轴图纸上的条件确定。
可用于要求不高的中速、普通精度机床的主轴（卧式车床、多刀车床、立式铣 床等）。
3）两端定位
两端定位结构其特点：
（1）支承结构简单，间隙调整方便； （2）主轴受热伸长会改变轴承间隙，
影响轴承的旋转精度及寿命；
（3）刚度和抗振性较差。 适用范围：（1）轴向间隙变化不影响正常工作的机床主轴，如钻床。
（2）支距短的机床主轴，如组合机床。
2 .60°接触角双向推力向心球轴承
这种轴承的优点是制造精度高，
允许转速高，温升较低，抗振性高 于推力球轴承8000型，装配调整简
单，精度稳定可靠。与双列圆柱滚
子轴承相配套，用于承受轴向载荷。 3.单列圆锥滚子轴承 普通单列圆锥滚子轴承（7000型），能同时承受径向和轴向载荷，承载 能力和刚度较高，价格便宜，支承简单，间隙调整方便。可用于中速、中载、 一般精度的主轴组件。
滚动轴承
五四 三
组合代号
尺寸系列代号
类宽
型
（ 或
直 径
代
高 ）
系 列
号
度 系
代 号
列
代
号
圆锥滚子轴承（3）
二一
内 径 尺 寸 代 号 20~480mm
例 试说明下列轴承代号的含义：
6 12 06 3 3 15/p6
公差等级代号，0级（普通级） 内径尺寸代号，d=30mm
尺寸系列代号，直径系列2（轻系列） 宽度系列1（正常系列）
外圈 outer ring
轴承装配
与滑动轴承相比滚动轴承的优缺点：
优点： ●摩擦阻力小、起动灵敏、效率高； ●轴向结构紧凑、润滑简单； ●运转精度较高； ●不需要用有色金属； ●标准化程度高，成批生产，成本较低。
缺点： ●抗冲击能力差； ●安装不方便（不是剖分件，常需加热后安装）； ●径向处尺寸大； ●高速运转时振动及噪音较大； ●寿命比液体摩擦滑动轴承低。 ●因滚动轴承不能剖分，位于长轴中间的滚动轴承安装较困难。
9、推力球轴承 （类型代号：5）
单列推力球轴承
特点 套圈与滚动体是分离的。 （单列推力球轴承）有 两个套圈，内径稍小的 “紧圈”装载轴上， 内径稍大的“松圈” 则与轴保持一定的间隙， 并被安放在机座中。 可承受单向的轴向力。 用于转速不高，轴向力 较大的场合。
双列推力球轴承 （类型代号：5）
特点 双列推力球轴承有三个套圈， 其中两个为“松圈”，一个为 “紧圈”，可承受双向轴向力。
是以轴承中点为心的球面，可调心。
适用于多支点和变形较大的传动轴，
以及不能精确对中的支承处。
7、调心滚子轴承 （类型代号：2 ）
特点 能承受较大的径向力和 少量的轴向力。承载能 力大，具有调心性能。
滚动轴承的类型名称、代号、简图、性能和特点
滚动轴承的类型名称、代号、简图、性能和特点滚动轴承是标准件，用于支承轴颈的部件，有时也用来支承轴上的回转零件。
滚动轴承使用、安装、维修方便、价格较便宜，应用广。
采用滚动轴承的机器起动力矩小，有利于在负载下起动。
对于同尺寸的轴颈，滚动轴承的宽度比滑动轴承小，可使机器的轴向结构紧凑。
大多数滚动轴承能同时受径向和轴向载荷，因此轴承组合结构较简单。
但滚动轴承存在承受冲击载荷能力较差；高速重载荷下轴承寿命较低；振动及噪声较大的缺点。
典型的滚动轴承构造如图1所示。
由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
内圈、外圈分别与轴颈及轴承座孔装配在一起。
多数情况是内圈随轴回转，外圈不动；但也有外圈回转、内圈不转或内、外围分别按不同转速回转等使用情况。
滚动体使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动磨擦。
根据不同轴承结构的要求，滚动体有球、圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子等滚动体的大小和数量直接影响轴承的承载能力。
在球轴承内、外圈上都有凹槽滚道，它起着降低接触应力和限制滚动体轴向移动的作用。
保持架使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。
如果没有保持架，相邻滚动体将直接接触，且相对摩擦速度是表面速度的两倍，发热和磨损都较大。
滚动轴承的内、外圈和滚动体用强度高、耐磨性好的铬锰高碳钢制造，如 GCrls、GCr15SiMn等，淬火后硬度达到 61 HRC～65 HRC。
保持架选用较软材料制造，常用低碳钢板铜合金、铝合金、工程塑料等材料。
1.滚动轴承的类型滚动轴承的类型名称、代号、简图、性能和特点等列于表1中。
表1 常用滚动轴承的类型、代号、简图、性能和特点注：⑴表中括号内的数字在基本代号中可省略。
⑵基本额定动载荷比、极限转速比、价格比为同一尺寸系列的轴承与深沟球轴承之比。
极限转速比比值＞90%为高，60%～90%为中，＜60%为低。
滚动轴承中套圈与滚动体接触处的法线和垂直于轴承轴心线的平面间的夹角α称为公称接触角。
滚动轴承按所能承受载荷方向与公称接触角的不同分为两大类（图3）。
滚动轴承
§7—4
滚动轴承
一、滚动轴承的构造和种类
滚动轴承是一种支承转动轴的组件，它具有磨擦小、
结构紧凑的优点，已被广泛使用在机器中，滚动轴承是标
准件。 1、滚动轴承的结构
外圈 滚动体
外圈——与机座孔相配合；
内圈
内圈——与轴配合； 滚动体——装在内圈和外圈之间的滚道中；
保持架
保持架——用来把滚动体互相隔离开。
因而有不同的承载能力。 ★ 右边的两位数字是内径代号。
当内径尺寸在20~480 mm范围内时，内径尺寸=内径代号×5
如：轴承代号 6204
6——类型代号：深沟球轴承。 2——尺寸系列（03）代号。 04——内径代号（内径尺寸=4×5=20mm）。
轴承代号中字母、数字的含义可查阅国家标准GB/T272—93
★ 第一位数字是轴承类型代号，如下表所示：
代号 轴承类型
0 双列角接触轴承 1 调心球轴承 2 调心滚子轴承和推力调心滚子轴承 3 圆锥滚子轴承 4 双列深沟球轴承 5 推力球轴承 6 深沟球轴承 7 角接触轴承 8 推力圆柱滚子轴承 N 圆柱滚子轴承 U 外球面球轴承 QJ 四点接触球轴承
★ 第二、三位数字是尺寸系列代号。 尺寸系列是指同一内径的轴承具有不同的外径和宽度，
滚动轴承一般由内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4组成。 内圈装在轴径上，与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动。 内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。 保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损。
2
4 3
1
2
4
1
3
2、类型 按受力情况，
分为三大类：
A/2 A/2
1、深沟球轴承 简化画法
滚动轴承
一、滚动轴承的构造和种类
滚动轴承是一种支承转动轴的组件，它具有磨擦小、
结构紧凑的优点，已被广泛使用在机器中，滚动轴承是标
准件。 1、滚动轴承的结构
外圈 滚动体
外圈——与机座孔相配合；
内圈
内圈——与轴配合； 滚动体——装在内圈和外圈之间的滚道中；
保持架
保持架——用来把滚动体互相隔离开。
因而有不同的承载能力。 ★ 右边的两位数字是内径代号。
当内径尺寸在20~480 mm范围内时，内径尺寸=内径代号×5
如：轴承代号 6204
6——类型代号：深沟球轴承。 2——尺寸系列（03）代号。 04——内径代号（内径尺寸=4×5=20mm）。
轴承代号中字母、数字的含义可查阅国家标准GB/T272—93
★ 第一位数字是轴承类型代号，如下表所示：
代号 轴承类型
0 双列角接触轴承 1 调心球轴承 2 调心滚子轴承和推力调心滚子轴承 3 圆锥滚子轴承 4 双列深沟球轴承 5 推力球轴承 6 深沟球轴承 7 角接触轴承 8 推力圆柱滚子轴承 N 圆柱滚子轴承 U 外球面球轴承 QJ 四点接触球轴承
★ 第二、三位数字是尺寸系列代号。 尺寸系列是指同一内径的轴承具有不同的外径和宽度，
滚动轴承一般由内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4组成。 内圈装在轴径上，与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动。 内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。 保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损。
2
4 3
1
2
4
1
3
2、类型 按受力情况，
分为三大类：
A/2 A/2
1、深沟球轴承 简化画法
轴承基本知识培训精品新
带油脂密封轴承
外圈带止动环轴承
无外圈轴承
无内圈轴承
既无外圈也无内圈
第一章 滚动轴承的一般概念和分类
2、滚动轴承四大件的功能 ◆内圈通常与轴是紧配合，并与轴一起旋转。 ◆外圈通常与轴承座孔或机械部件的壳体配合，起支撑作用。 ◆滚动体借助保持架均匀的排列在内、外圈之间，它的 行状 、大小和数量直接决定轴承的承载能力。 ◆保持架将滚动体均匀的分隔开，引导滚动体在正确的 轨道上运动。
第二章 滚动轴承的代号
★前置代号
代号 L R K WS GS F
KOWKIWLR
含义 可分离轴承的可分离内圈或外圈 不带可分离内圈和外圈的轴承（滚针轴承仅适用于NA型）
滚子和保持架组件 推力圆柱滚子轴承轴圈 推力圆柱滚子轴承座圈 凸缘外圈的向心球轴承（仅适用于d≤10mm)
无轴圈推力轴承 无座圈推力轴承 带可分离的内圈或外圈与滚动体组件轴承
保持架的材料
F
钢、球墨铸铁或粉末冶金实体保持 架
Q 青铜实体保持架
M 黄铜实体保持架
L 轻合金实体保持架
T 酚醛层压布管实体保持架
TN 工程塑料模注保持架
J 钢板冲压保持架
V 满装滚动体（无保持架）
代号
含义
保持架结构类型及表面热处理
H 自锁兜孔保持架
W 焊接保持架 R 铆接保持架 D 碳氮共渗保持架 C 有镀层的保持架 A 外圈引导 B 内圈引导 S 引导面有润滑槽
● 从形状上看，滚针和滚柱区别的标准有两种：第一就是比例2.5为分界点。 第二种标准是以比例4为标准。 ● 从受力的角度来讲，滚针完全不承受轴向力（滚针的端面是不磨的，如果和 挡肩接触，则摩擦非常大），而滚柱，如果滚道带挡肩的话是可以承受一定轴 向力的，当然不能太大，原则是不超过径向力的1/10。 ●从应用上看，滚针主要应用于空间受限制的场合，所以汽车，摩托车，纺机 上应用广泛。而且滚针的内圈是选配的，说白了就是如果轴的硬度，粗糙度等 符合要求的，可以不配内圈（空间本来就有限），但是如果轴的加工程度比较 低，或者比较软，则需要另配内圈作为滚道。而滚柱常用于支撑轴的浮动端， 以吸收轴的膨胀量。扎机上四列滚柱用的较多，主要是滚柱承载力非常大。
轴的定义与解释
机械制造装备设计
第3章 主轴组件设计
第 3 章 主 轴 组 件 设 计 3.1主轴组件的基本要求 主轴组件的基本要求 3.2主轴轴承的选择与配置 主轴轴承的选择与配置 3.3主轴 主轴 3.4主轴组件的计算 主轴组件的计算 3.5提高主轴组件性能的措施 提高主轴组件性能的措施
第 3 章 主 轴 组 件 设 计
中等精度,转速 —40Cr等合金结构钢,调质,淬火 高精度轴 —轴承钢GCr15,弹簧钢65Mn,调质,淬火 高转速,重载
—20CrMnTi,20Cr,38CrMoAlA 渗碳淬火或氮化
第 3 章 主 轴 组 件 设 计
3.3.3主轴的技术要求 3.3.3主轴的技术要求
主轴的精度直接影响到主轴组件的旋转 精度.主轴和轴承,齿轮等零件相连接 处的表面几何形状误差和表面粗糙度关 系到接触精度.因此,主轴的技术要求, 应根据专机精度标准有关的项目制定. 具体的技术要求可参阅有关的主轴组件 而确定.
第 3 章 主 轴 组 件 设 计
3.4主轴组件的计算 3.4主轴组件的计算
3.4.1主轴组件计算时支承的简化 主轴组件计算时支承的简化 3.4.2主轴结构参数的确定 主轴结构参数的确定 3.4.3传动件的布置 3.4.3传动件的布置 3.4.4主轴组件的两支承的最佳跨距的计 主轴组件的两支承的最佳跨距的计 算 3.4.5主轴组件采用三支承的跨距的确定 主轴组件采用三支承的跨距的确定 3.4.6主轴组件的刚度校核 主轴组件的刚度校核
第 3 章 主 轴 组 件 设 计 3.4.1主轴组件计算时支承的简化 3.4.1主轴组件计算时支承的简化
如一支承上安装两个轴 承时,对于角接触轴承 采用反装法可以提高其 支承刚度,而支承点应 在前端轴承的接触线与 轴线交点处,如图3.9d所 示. 对于接触角为0的向心轴 承,则支承点在前端一 个轴承中部,如图3.9e所 示.其理由为预紧发生 在前面一列滚子(或滚 珠)与后轴承之间.
第3章 主轴组件设计
第 3 章 主 轴 组 件 设 计 3.1主轴组件的基本要求 主轴组件的基本要求 3.2主轴轴承的选择与配置 主轴轴承的选择与配置 3.3主轴 主轴 3.4主轴组件的计算 主轴组件的计算 3.5提高主轴组件性能的措施 提高主轴组件性能的措施
第 3 章 主 轴 组 件 设 计
中等精度,转速 —40Cr等合金结构钢,调质,淬火 高精度轴 —轴承钢GCr15,弹簧钢65Mn,调质,淬火 高转速,重载
—20CrMnTi,20Cr,38CrMoAlA 渗碳淬火或氮化
第 3 章 主 轴 组 件 设 计
3.3.3主轴的技术要求 3.3.3主轴的技术要求
主轴的精度直接影响到主轴组件的旋转 精度.主轴和轴承,齿轮等零件相连接 处的表面几何形状误差和表面粗糙度关 系到接触精度.因此,主轴的技术要求, 应根据专机精度标准有关的项目制定. 具体的技术要求可参阅有关的主轴组件 而确定.
第 3 章 主 轴 组 件 设 计
3.4主轴组件的计算 3.4主轴组件的计算
3.4.1主轴组件计算时支承的简化 主轴组件计算时支承的简化 3.4.2主轴结构参数的确定 主轴结构参数的确定 3.4.3传动件的布置 3.4.3传动件的布置 3.4.4主轴组件的两支承的最佳跨距的计 主轴组件的两支承的最佳跨距的计 算 3.4.5主轴组件采用三支承的跨距的确定 主轴组件采用三支承的跨距的确定 3.4.6主轴组件的刚度校核 主轴组件的刚度校核
第 3 章 主 轴 组 件 设 计 3.4.1主轴组件计算时支承的简化 3.4.1主轴组件计算时支承的简化
如一支承上安装两个轴 承时,对于角接触轴承 采用反装法可以提高其 支承刚度,而支承点应 在前端轴承的接触线与 轴线交点处,如图3.9d所 示. 对于接触角为0的向心轴 承,则支承点在前端一 个轴承中部,如图3.9e所 示.其理由为预紧发生 在前面一列滚子(或滚 珠)与后轴承之间.
机械制造装备设计(第2章 金属切削机床设计5-6 主轴&支承)
2.5.3 主轴部件结构设计
（二）推力轴承的位置配置型式 （2）后端配置 两个方向的推力轴承都布置在后支承处。 这类配置方案前支承处轴承较少，发热小，
温升低；但主轴受热后向前伸长，影响轴向精度。 这种配置用于轴向精度要求不高的普通精度
机床，如立铣、多刀车床等。
2.5.3 主轴部件结构设计
（二）推力轴承的位置配置型式 （3）两端配置 两个方向的推力轴承分别布置在前后两个支承
2.5.3 主轴部件结构设计
（三）主轴传动件位置的合理布置
合理布置传动件在主轴上的轴 向位置，可以改善主轴的受力情况 ，减少主轴变形，提高主轴的抗振 性。
主轴上传动件轴向布置时，应 尽量靠近前支承，有多个传动件时 ，其中最大传动件应靠近前支承。
2.5.3 主轴部件结构设计
（四）主轴主要结构参数的确定 主轴前、后轴径直径D1和D2，主轴内孔直径d，主轴前端悬 伸量a和主轴主要支承间的跨距L，这些参数将直接影响主 轴旋转精度和主轴刚度。
2.5.3 主轴部件结构设计 （一）主轴部件的支承数目 也可以前、中支承为主要支承，后支承为辅助支承。
角接触 球轴承 背对背
安装
2.配置型式
（1）前端配置 两个方向的推力轴承都布置在前支承处。 这类配置方案在前支承处轴承较多，发热大， 温升高；但主轴受热后向后伸长，不影响轴向精度 ，精度高，对提高主轴部件刚度有利。 这种配置用于轴向精度和刚度要求较高的高精 度机床或数控机床。
离和主轴前端的悬伸量，传动件的布置方式，主轴组
件的制造和装配质量等。 刚度不足，影响机床的加工精 度、传动质量及工作的平稳性。
2.5.1 主轴部件应满足的基本要求
（3）抗振性：指抵抗受迫振动和自激振动的能力。 主轴振动有两种类型：
第三章-主轴部件
切
动压轴承和静压轴承两类。按照流体介质不同可分为
削
液体滑动轴承和气体滑动轴承。
机
（一）动压轴承
床
动压轴承按油楔数分为单油楔和多油楔。多油楔轴承
设
的轴心位置稳定性好，抗振动和冲击性能好。故多采
计
用多油楔轴承。
多油楔轴承有固定多油楔和活动多油楔两类。
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3.1.5 主轴滑动轴承
第 三
床
支承，中间支承为辅助支承，参见图2‐23； 也可以前、中支承为主要支承，后支承为
设 计
辅助支承，见图2‐29。且后者应用较多。
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图2‐23 卧式车床主轴箱展开图
中间支承为辅助支承 前后支承为主支承
图2‐29 加工中心主轴箱展开图
第 三
章
金 属 切 削 机 床 设 计
后支承为辅助支承 前中支承为主支承
《机械制造装备设计》
第三章 典型部件设计
主讲：王焱清
机械学院工业与制造工程系
3.1 主轴部件设计
退出
第
一、主轴部件应满足的基本要求
三 章
二、主轴部件的传动方式
金 属
切
三、主轴部件结构设计
削
机
四、主轴滚动轴承
床 设
计
五、主轴滑动轴承
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主
页
3.1.1 主轴部件应满足的基本要求
第 三
章
金 属 切 削 机
床
设
计
放在两个支承间靠近支承，受力情况良好， 最为常前见。
3.1.3 主轴部件结构设计
滚动轴承设计与计算
三、滚动轴承的当量动载荷P（假想载荷）
1．对只能承受径向载荷R的轴承（N、NA轴承）
P=R
2．对只能承受轴向载荷A的轴承（5和8） P=A
3．同时受径向载荷R和轴向载荷A的轴承 P = x R +y A
x— — 径向载荷系数 y— — 轴向载荷系数
表10.5
四、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷 A的计算 1）派生轴向力 S大小
滚动轴承的静载荷校核
一、滚动轴承的静载荷 当轴承转速很低或作间歇摆动时，轴承的失效
形式为塑性变形 1、基本额定静载荷C0
2、当量静载荷P0: P0 = x0R + y0 A
x0 , y0— 表10.9
二、按静载选择轴承的条件 C0 ≥ S0 P0
S0— 表10.8
滚动轴承设计例题
例１．一水泵选用向心球轴承，已知轴颈ｄ＝３５ｍｍ，转 速ｎ＝２９００ｒ／ｍｉｎ，轴承所承受径向载荷Ｒ＝２３００Ｎ， 轴向载荷Ａ＝５４０Ｎ，要求使用寿命Ｌ ’ｈ＝５０００ｈ， 试选择轴承型号。
— 普通级 可省略
（4）轴承的径向游隙 :共6组
／Ｃ１ ／Ｃ２ ／Ｃ０ ／Ｃ３ ／Ｃ４ ／Ｃ５ ，０组游隙常用，不标出
（5）保持架代号
例：6 3 05 (/P0) ││ │ └ 0级公差(不标) ││ └内径d=25mm │ └直径系列为 3(中),宽度系列为 0(不标) └深沟球轴承
二、滚动轴承的寿命计算公式
载荷与寿命的关系
Pε L = const
ε— — 寿命指数
球轴承：ε=3 滚子轴承：ε= 10/3
代入一组数据求解
P=C L=1（106r）
Pε L = Cε ×1
L = (C)ε P
14种滚动轴承的特点、区别和用途
14种滚动轴承的特点、区别和用途轴承分为滑动轴承与滚动轴承，今天给大家介绍14种常用的滚动轴承。
滚动轴承是机械设备中举足轻重的零部件，它的主要功能是支撑旋转轴或旋转体。
按承载方向或公称接触角不同，分为：向心轴承、推力轴承。
按滚动体种类，分为：球轴承，滚子轴承。
按能否调心，分为：调心轴承，非调心轴承（刚性轴承）。
按滚动体的列数，分为：单列轴承，双列轴承，多列轴承。
按部件能否分离，分为：可分离轴承，不可分离轴承。
此外还有按结构形状和尺寸大小的分类。
本文主要分享14种常见轴承的特点、区别和对应的用途。
一、角接触球轴承套圈与球之间有接触角，标准的接触角为15°、30°和40°，接触角越大轴向负荷能力也越大，接触角越小则越有利于高速旋转，单列轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷。
结构上为背面组合的两个单列角接触球轴承共用内圈与外圈，可承受径向负荷与双向轴向负荷。
主要用途：单列：机床主轴、高频马达、燃汽轮机、离心分离机、小型汽车前轮、差速器小齿轮轴。
双列：油泵、罗茨鼓风机、空气压缩机、各类变速器、燃料喷射泵、印刷机械。
二、调心球轴承双排钢珠，外圈滚道为内球面型，因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正，圆锥孔轴承通过使用紧固件可方便地安装在轴上，主要承受径向载荷。
主要用途：木工机械、纺织机械传动轴、立式带座调心轴承。
三、调心滚子轴承该类轴承在球面滚道外圈与双滚道内圈之间装有球面滚子，按内部结构的不同，分为R、RH、RHA和SR四种型式，由于外圈滚道的圆弧中心与轴承中心一致，具有调心性能，因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正，可承受径向负荷与双向轴向负荷主要用途：造纸机械、减速装置、铁路车辆车轴、轧钢机齿轮箱座、轧钢机辊道子、破碎机、振动筛、印刷机械、木工机械、各类产业用减速机、立式带座调心轴承。
四、推力调心滚子轴承该类轴承中球面滚子倾斜排列，由于座圈滚道面呈球面，具有调心性能，因此可允许轴有若干倾斜，轴向负荷能力非常大，在承受轴向负荷的同时还可承受若干径向负荷，使用时一般采用油润滑。
滚动轴承的类型名称、代号、简图、性能和特点
滚动轴承的类型名称、代号、简图、性能和特点滚动轴承是标准件，用于支承轴颈的部件，有时也用来支承轴上的回转零件。
滚动轴承使用、安装、维修方便、价格较便宜，应用广。
采用滚动轴承的机器起动力矩小，有利于在负载下起动。
对于同尺寸的轴颈，滚动轴承的宽度比滑动轴承小，可使机器的轴向结构紧凑。
大多数滚动轴承能同时受径向和轴向载荷，因此轴承组合结构较简单。
但滚动轴承存在承受冲击载荷能力较差；高速重载荷下轴承寿命较低；振动及噪声较大的缺点。
典型的滚动轴承构造如图1所示。
由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
内圈、外圈分别与轴颈及轴承座孔装配在一起。
多数情况是内圈随轴回转，外圈不动；但也有外圈回转、内圈不转或内、外围分别按不同转速回转等使用情况。
滚动体使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动磨擦。
根据不同轴承结构的要求，滚动体有球、圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子等（图2）。
图1 滚动轴承构造图 2 滚动体种类滚动体的大小和数量直接影响轴承的承载能力。
在球轴承内、外圈上都有凹槽滚道，它起着降低接触应力和限制滚动体轴向移动的作用。
保持架使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。
如果没有保持架，相邻滚动体将直接接触，且相对摩擦速度是表面速度的两倍，发热和磨损都较大。
滚动轴承的内、外圈和滚动体用强度高、耐磨性好的铬锰高碳钢制造，如GCrls、GCr15SiMn等，淬火后硬度达到61 HRC～65 HRC。
保持架选用较软材料制造，常用低碳钢板铜合金、铝合金、工程塑料等材料。
1.滚动轴承的类型滚动轴承的类型名称、代号、简图、性能和特点等列于表1中。
表1 常用滚动轴承的类型、代号、简图、性能和特点类型代号轴承类型名称、简图尺寸系列代号轴承性能特点基本额定动载荷比极限转速比价格比允许角偏斜0(6)双列角接触球轴承3233能同时承受径向和双向轴向载荷。
1.6～2.1中1 (1)调心球轴承(0)222(0)333外圈内表是以轴承中点为圆心的球面，可自动调心。
铁路货车轮轴简介(一)滚动轴承
一、铁路货车滚动轴承简介 2.2.2.5 铁道Ⅳ型脂装车使用
SKF197726
SKF197726型轴承使用的Ⅱ型A改性油脂的 颜色为棕色，其密封是接触式密封，摩擦以后导 致油脂变深，有的变为黑色。 通过论证，证明Ⅳ型脂完全能够代替Ⅱ型A 改性油脂。2006年10月1日起装用铁道车辆Ⅳ型 脂。
一、铁路货车滚动轴承简介
一铁路货车滚动轴承简介一铁路货车滚动轴承简介353130b353130b一铁路货车滚动轴承简介一铁路货车滚动轴承简介353130b353130b新的整体式低摩擦新的整体式低摩擦llll油封油封新的塑钢垫圈新的塑钢垫圈带有检查兜孔的新塑钢保持架带有检查兜孔的新塑钢保持架一铁路货车滚动轴承简介一铁路货车滚动轴承简介353130b353130b一铁路货车滚动轴承简介一铁路货车滚动轴承简介353130b353130b2252主要结构及特取消了密封座密封座的功能由内圈大挡边实现一铁路货车滚动轴承简介一铁路货车滚动轴承简介353130b353130b一铁路货车滚动轴承简介一铁路货车滚动轴承简介353130b353130b采用了ll型密封装置ll油封避免了微振磨蚀颗粒侵入轴承内具有良好稳定的密封性能提高了油脂及轴承使用寿命一铁路货车滚动轴承简介一铁路货车滚动轴承简介353130b353130b一铁路货车滚动轴承简介一铁路货车滚动轴承简介353130b353130b外油封牙口配合面外径凸台内油封配合面内油封增加1个特殊兜孔的设计方便轴承的一般检特殊兜孔识别标记数量
轴承型号
1. 既有铁路货车滚动轴承型号（19种）
● 无轴箱双列圆锥滚子轴承（15种）： 25t轴重（9种）：353130B（C353130）（主型） 、 CTBU150 (SKF ITALY V OR-7030 A) 、353130A 、 353130X2-2RZ 、 SKF 353130-2RS（SKF TBU150） 、TBU150（SKF ITALY V OR-7032）、 TAROL150/250TVP 808997 、 AP150 、 197730 （旧轮规） 。 21t轴重（5种）：352226X2-2RZ(TN) （主型） 、 SKF197726 （主型） 、 197726TN 、 197726 （旧轮 规）、AP130 。 12t轴重（1种）： 197720 （旧轮规） 。
风机主轴轴承及选配
滚动轴承例举
∗ 按滚动体的形状可分为球轴承和滚子轴承 ∗ 按滚动体的列数，可分为单列、双列及多列
滚动轴承的特点
∗ 摩擦阻力小，起动机运转力矩小，启动灵敏，功 率损耗小且轴承单位宽度承载能力较大，润滑、 安装及维修方便等。 ∗ 与滑动轴承相比，滚动轴承的缺点是径向轮廓尺 寸打，接触应力高，高速重载下轴承寿命较低且 噪声较大，抗冲击能力较差
∗ 热处理： 热处理：
∗ 国内风电轴承生产企业的热处理还停留在保护气氛的少氧化加热，采 用99.8% 以上氮气＋甲醇或只通入甲醇作为保护气氛，炉内碳势不易控 制，热处理后零件有少量脱碳层，基本可满足磨削要求。但在倒角、 油沟等不磨削位置仍有残留脱碳层，特别对滚动体的使用寿命还是有 一定影响。目前国外先进风电轴承企业已全面推广可控气氛的无氧化 加热，采用高纯氮气＋丙烷，炉内碳势可控制，保证炉内气氛的碳势 与加工零件含碳量基本一致，确保加工风电轴承零件无氧化。目前先 进轴承钢中氧含量要求在4 × 10 -6 以下。
风电主轴轴承现在都是通用轴承，其中一部 分要发展成为专用轴承，这是一种趋势。
∗ 随着风力发电机的发展，大功率的风力发电机成为市场发展的 趋势，较高的功率密度也成为各主机制造商争相追赶的目标。 随着风电机组单机容量的增大，一个主要的设计方向是降低机 舱重量，也即降低每千瓦电力所需的原材料投入（kg/kW）。 ∗ 很多研究以及目前主要制造商的设计趋势表明，圆锥滚子轴承 更能适应大型风电机组的运行。圆锥滚子轴承专为承受既有径 向力又有轴向力的复合载荷而设计，在风速和风向随时发生变 化的情况下，是掌控应力的理想选择。该类轴承功率密度高， 能在最紧凑的布局中提供最佳性能，为风机长期稳定的运行提 供保障。无论用于齿轮箱还是主轴上，圆锥滚子轴承的设计都 能在保证可靠运行的基础上有效的控制轴承尺寸和主轴及齿轮 箱等相关部件的尺寸，防止机舱重量增加过多，有助于风机设 计的进一步升级。
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1例： FAG高精系列主要以下几种： （1） 双向推力角接触球轴承（主要用于支承机床精密主轴）接触角为60度，公差等级（精度） 为SP级（特别精密级），一般选用FAG.L74V油脂。有2344XX 2347XX系列：如：2344 09.M.SP.CM/ CM表示机加工黄铜保持架。 （2）单列角接触球轴承（单列角接触中的通用结构常常成对使用），主要有：X型（面对面）， D型（背对背），T型（串联）三种形式，其中较其它品牌特别的是：配置间隙的特别，有UO型 与UA型。UA：X和O型布置中轴向游隙减小。UO：X和O型布置中轴向游隙为零。一般使用普 通级，特别要求也可提供P5级，有铜保及玻璃纤维两种保持架。 如：P UO P UA （3）单向推Байду номын сангаас角接触球系列。此为精密轴承。主要用于机床上的滚珠丝杆螺母组件。用于高速 场合，接触角60度，一般选用FSG.L135V润滑脂，模压窗式玻璃标准保持架（TVP表示），单个 及成对都可使用。有76020XX及76030XX系列如：P （4）主轴轴承,是一种特别设计的单列角接触球轴承，主要应用范围是要求导向精度高和转速 高的机床主轴。有B70XX，B719XX，B72XX 后缀一般为CTP4 SUL或ETP4 SUL，其中C代表 接触角15度，E代表25度，T代表树脂保持架，P4代表精度，UL代表自由组合。 该系列中还有 特别的，HSS70系列与HSS719型高速轴承及HCS70，HCS719型陶瓷混合轴承，该系列定货时， 请具体咨询适用油脂为FAGL74V。 （5）用于机床主轴径向支承的圆柱滚子轴承，主要有：NN30XX系列及NNU49XX系列。如： NN3028ASK MSP A：内部结构改良，S：带油槽油孔，K：1/12锥度，M：铜保持架，SP精度为 SP级，间隙为CINA非互换间隙。
主轴较粗,轴承直径较大,因此轴承的负荷较轻 一般,承载能力和疲劳寿命不是选择主轴轴承的主要指标 主轴轴承应根据精度,刚度和转速选择 选择轴承的类型,组合以及配置型式 为了提高精度和刚度,主轴轴承的间隙应该是可调的 一,主轴常用的滚动轴承 1.常用的滚动轴承: 圆锥滚子轴承, 角接触球轴承, 推力球轴承, 圆柱滚子轴承, 深沟球轴承 滚针轴承等 2.其它几种主轴滚动轴承 角接触球轴承 Angular contact ball bearing 可承受径向载荷,也可承受轴向载荷 接触角α°=15,编号为7000C(36100) 接触角α°=25,编号为7000AC(46100) α°=15,7000C(36100) 转速高 轴向刚度低 多用于轴向载荷小,转速较高的地方 如磨床主轴 或不受轴向载荷的车,镗,铣床的主轴后轴承 α°=25,7000AC(46100) 轴向刚度高 径向刚度和允许的转速略低 多用于轴向载荷大的地方 如车,镗,铣床和加工中心主轴; 把内外圈相对轴向位移,可以调整间隙,实现预紧; 多用于高速主轴. 为适应数控机床转速的提高,国外已开发了超高速角接触球轴承(α°=15),如采用陶瓷滚珠和减小滚 珠直径, 提高球轴承的刚度 多联组配 两个——代号为 /D 三个——代号为 /T 四个——代号为 /Q 常用 背靠背——代号为 /DB 面对面——代号为 /DF 同向(串联)——代号为 /DT 数控机床主轴用DB 丝杠轴承用DT 深沟球轴承 Deep groove ball bearing 一般不能调整间隙 常用于精度和刚度要求不太大的地方,如钻床主轴 轴向载荷由配套的推力轴承承受 圆锥滚子轴承
小部分油通过滚子与滚道之间,起润滑作用(图中外圈上的径向小孔为进油孔),改善了散热条件. 必须用油润滑,难以用于立式机床 为便于保证制造精度,与所有精密的圆锥滚子轴承一样,加梅轴承的内圈滚道锥面的小直径端没有挡 边.
例：FAG主轴轴承系列： B71900CTP4SUL-----B71948CTP4SUL B71900ETP4SUL-----B71948ETP4SUL B7000CTP4SUL------B7048CTP4SUL B7000ETP4SUL------B7048ETP4SUL B7200CTP4SUL------B7244CTP4SUL B7200ETP4SUL------B7244ETP4SUL NN3006ASKMSP---NN3096ASKMSP 7602012TVP------7602095TVP 7603020TVP------7603095TVP 234406MSP------234480MSP 234706MSP------234780MSP998-10-25 第三节 主轴滚动轴承及其配置型式 常用轴承 滚动轴承 滑动轴承 滚动轴承优点 能在转速和载荷变化幅度很大的条件下稳定地工作; 能在无间隙,甚至在预紧的条件下工作; 摩擦系数小,有利于减少发热; 润滑容易,脂或油; 由轴承厂专门生产,可以外购. 滚动轴承缺点 滚动体数量有限,在旋转中径向刚度变化,同时引起振动 阻尼较低 径向尺寸较大 主轴轴承的选用对主轴组件的工作性能有很大的影响.
Taper roller bearing 能承受径向和轴向载荷,承载能力和刚度较高 滚子大端与内圈挡边之间是滑动摩擦,发热较多,允许的转速较低 双列圆柱滚子轴承 NN3000K(3182100)型,特轻型 常用 滚道环槽开在内圈上 外圈可分离 内圈锥度1:12 NNU4900BK(4382900)型 滚道环槽开在外圈上,滚动体,保持架,内圈为一体 内圈装到主轴轴颈上后再精磨内圈外滚道,以避免主轴轴颈的圆度影响滚道精度,并保证滚道与主轴 的同轴度. 外滚道槽易存油,润滑较好,但制造复杂 适用于内径100mm以上的大规格轴承 特点 滚子数多(50～60个),两列滚子交错排列,与其它轴承相比在大小相同时,这类轴承刚度较高,承载能 力大,允许转速较高. 内圈有1:12的锥孔与主轴的锥形轴颈相配轴向移动,内圈胀大以消除间隙并预紧. 轴承内外圈可分离,只能承受径向载荷. 适用于载荷和刚度较高,中等转速的场合 双向推力角接触球轴承 234400(2268100)系列60°双向推力角接触深沟球轴承 特轻型234400与NN3000K(3182100)系列,超轻型234900与NNU4900BK系列轴承配套使用,以承受双向 轴向载荷. 组成:外圈3,内圈1和6,隔套4 消除间隙和预紧:修磨隔套4的厚度 外圈2的外圆基本尺寸与同孔径的NN3000K (3182100)型轴承相同,但外径为负公差,与箱体孔之间有 间隙,不承受径向载荷,专作推力轴承使用. 外圈2开有槽和油孔,润滑油由此进入轴承 轴承特点: 接触角大,钢球直径较小而数量较多,轴承承载能力和精度较高. 极限转速比一般推力球轴承高出1.5倍,与同孔径的 NN3000K (3182100)型轴承相同. 适用于高转速,较大轴向力,中等以上载荷的主轴前支承处 双列圆锥滚子轴承 轴承组成:外圈2,两个内圈1和4,隔套3 调整间隙或预紧:修磨隔套3的厚度 外圈轴肩,一端抵住箱体或主轴套筒的端面,另一端用法兰压紧,实现轴向定位.因此,箱体孔可做成 通孔,便于加工 它既可以承受径向载荷,又可以承受双向轴向载荷. 滚锥数量多,承载能力和刚度都较大,轴承制造精度较高. 适用于中低速,中等以上载荷的机床主轴的前支承处. 注意润滑和冷却条件 加梅(Gamet)轴承 H系列,用于前支承 两列滚子数目相差一个,使两列的刚度变化频率不同,以抑制振动. P系列,用于后支承,与H系列配套使用. P系列外圈上有弹簧,用作预紧.弹簧数为16～20,视直径而定. 加梅轴承采用空心滚子及整体式保持架 整体式保持架(铝质)把滚子之间的间隙占满,迫使大部分油通过滚子的中孔,以冷却不易散热的滚子,
主轴较粗,轴承直径较大,因此轴承的负荷较轻 一般,承载能力和疲劳寿命不是选择主轴轴承的主要指标 主轴轴承应根据精度,刚度和转速选择 选择轴承的类型,组合以及配置型式 为了提高精度和刚度,主轴轴承的间隙应该是可调的 一,主轴常用的滚动轴承 1.常用的滚动轴承: 圆锥滚子轴承, 角接触球轴承, 推力球轴承, 圆柱滚子轴承, 深沟球轴承 滚针轴承等 2.其它几种主轴滚动轴承 角接触球轴承 Angular contact ball bearing 可承受径向载荷,也可承受轴向载荷 接触角α°=15,编号为7000C(36100) 接触角α°=25,编号为7000AC(46100) α°=15,7000C(36100) 转速高 轴向刚度低 多用于轴向载荷小,转速较高的地方 如磨床主轴 或不受轴向载荷的车,镗,铣床的主轴后轴承 α°=25,7000AC(46100) 轴向刚度高 径向刚度和允许的转速略低 多用于轴向载荷大的地方 如车,镗,铣床和加工中心主轴; 把内外圈相对轴向位移,可以调整间隙,实现预紧; 多用于高速主轴. 为适应数控机床转速的提高,国外已开发了超高速角接触球轴承(α°=15),如采用陶瓷滚珠和减小滚 珠直径, 提高球轴承的刚度 多联组配 两个——代号为 /D 三个——代号为 /T 四个——代号为 /Q 常用 背靠背——代号为 /DB 面对面——代号为 /DF 同向(串联)——代号为 /DT 数控机床主轴用DB 丝杠轴承用DT 深沟球轴承 Deep groove ball bearing 一般不能调整间隙 常用于精度和刚度要求不太大的地方,如钻床主轴 轴向载荷由配套的推力轴承承受 圆锥滚子轴承
小部分油通过滚子与滚道之间,起润滑作用(图中外圈上的径向小孔为进油孔),改善了散热条件. 必须用油润滑,难以用于立式机床 为便于保证制造精度,与所有精密的圆锥滚子轴承一样,加梅轴承的内圈滚道锥面的小直径端没有挡 边.
例：FAG主轴轴承系列： B71900CTP4SUL-----B71948CTP4SUL B71900ETP4SUL-----B71948ETP4SUL B7000CTP4SUL------B7048CTP4SUL B7000ETP4SUL------B7048ETP4SUL B7200CTP4SUL------B7244CTP4SUL B7200ETP4SUL------B7244ETP4SUL NN3006ASKMSP---NN3096ASKMSP 7602012TVP------7602095TVP 7603020TVP------7603095TVP 234406MSP------234480MSP 234706MSP------234780MSP998-10-25 第三节 主轴滚动轴承及其配置型式 常用轴承 滚动轴承 滑动轴承 滚动轴承优点 能在转速和载荷变化幅度很大的条件下稳定地工作; 能在无间隙,甚至在预紧的条件下工作; 摩擦系数小,有利于减少发热; 润滑容易,脂或油; 由轴承厂专门生产,可以外购. 滚动轴承缺点 滚动体数量有限,在旋转中径向刚度变化,同时引起振动 阻尼较低 径向尺寸较大 主轴轴承的选用对主轴组件的工作性能有很大的影响.
Taper roller bearing 能承受径向和轴向载荷,承载能力和刚度较高 滚子大端与内圈挡边之间是滑动摩擦,发热较多,允许的转速较低 双列圆柱滚子轴承 NN3000K(3182100)型,特轻型 常用 滚道环槽开在内圈上 外圈可分离 内圈锥度1:12 NNU4900BK(4382900)型 滚道环槽开在外圈上,滚动体,保持架,内圈为一体 内圈装到主轴轴颈上后再精磨内圈外滚道,以避免主轴轴颈的圆度影响滚道精度,并保证滚道与主轴 的同轴度. 外滚道槽易存油,润滑较好,但制造复杂 适用于内径100mm以上的大规格轴承 特点 滚子数多(50～60个),两列滚子交错排列,与其它轴承相比在大小相同时,这类轴承刚度较高,承载能 力大,允许转速较高. 内圈有1:12的锥孔与主轴的锥形轴颈相配轴向移动,内圈胀大以消除间隙并预紧. 轴承内外圈可分离,只能承受径向载荷. 适用于载荷和刚度较高,中等转速的场合 双向推力角接触球轴承 234400(2268100)系列60°双向推力角接触深沟球轴承 特轻型234400与NN3000K(3182100)系列,超轻型234900与NNU4900BK系列轴承配套使用,以承受双向 轴向载荷. 组成:外圈3,内圈1和6,隔套4 消除间隙和预紧:修磨隔套4的厚度 外圈2的外圆基本尺寸与同孔径的NN3000K (3182100)型轴承相同,但外径为负公差,与箱体孔之间有 间隙,不承受径向载荷,专作推力轴承使用. 外圈2开有槽和油孔,润滑油由此进入轴承 轴承特点: 接触角大,钢球直径较小而数量较多,轴承承载能力和精度较高. 极限转速比一般推力球轴承高出1.5倍,与同孔径的 NN3000K (3182100)型轴承相同. 适用于高转速,较大轴向力,中等以上载荷的主轴前支承处 双列圆锥滚子轴承 轴承组成:外圈2,两个内圈1和4,隔套3 调整间隙或预紧:修磨隔套3的厚度 外圈轴肩,一端抵住箱体或主轴套筒的端面,另一端用法兰压紧,实现轴向定位.因此,箱体孔可做成 通孔,便于加工 它既可以承受径向载荷,又可以承受双向轴向载荷. 滚锥数量多,承载能力和刚度都较大,轴承制造精度较高. 适用于中低速,中等以上载荷的机床主轴的前支承处. 注意润滑和冷却条件 加梅(Gamet)轴承 H系列,用于前支承 两列滚子数目相差一个,使两列的刚度变化频率不同,以抑制振动. P系列,用于后支承,与H系列配套使用. P系列外圈上有弹簧,用作预紧.弹簧数为16～20,视直径而定. 加梅轴承采用空心滚子及整体式保持架 整体式保持架(铝质)把滚子之间的间隙占满,迫使大部分油通过滚子的中孔,以冷却不易散热的滚子,