第10章 滚动轴承汇总

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缺点:抗冲击能力差,高速时噪声大,径向尺寸大,不能剖分,位于轴中 间时安装较困难,寿命较低。
本章主要讲授: 滚动轴承的类型和代号(认识轴承); 滚动轴承的选用(包括类型选择、尺寸选择、承载能力验算); 滚动轴承的装置设计。
滚动轴承的主要类型、特点和代号
一、滚动轴承的类型
按滚动体形状分: 球轴承:点接触,摩擦损失小,承载能力和抗冲击能力差。 滚子轴承:短圆柱、长圆柱、螺旋滚子、圆锥滚子、球面滚子、滚针。 按承受载荷方向分: 1. 向心轴承——主要承受径向载荷 2. 推力轴承——主要承受轴向载荷
可不进行承载能力验算 END
滚动轴承的类型选择
二、滚动轴承类型选择时主要考虑因素
1. 载荷的大小、方向和性质 球轴承: 点接触,宜承受轻载或中等载荷。
尺寸系列相同时 滚子轴承:线接触,可承受较大载荷。
只受径向载荷时:选用深沟球轴承,径向接触轴承(圆柱滚子轴子、滚针轴承);
只受轴向载荷时:选用推力轴承,轴向接触轴承(推力球轴承,推力滚子轴承);
第10章 滚动轴承
§ 10-1 概述 § 10-2 滚动轴承的主要类型、特点和代号 § 10-3 滚动轴承的类型选择 § 10-4 滚动轴承的工作情况分析 § 10-5 滚动轴承的寿命计算 § 10-6 滚动轴承的静强度计算 § 10-7 滚动轴承的组合设计 § 10-8 滚动轴承例题分析
思考题
概述
为5级,游隙组为0组;
7214AC/P4:7-角接触球轴承,2-轻系列,14-内径d=70mm,公差等
级为4级,游隙组为0组,公称接触角a=25°;
30213: 3-圆锥滚子轴承,2-轻系列,13-内径d=65mm,0-窄系列宽
度(0不可省略),公差等级为0级,游隙组为0组;
注意:滚动轴承代号比较复杂,上述代号仅为最常用的、最有规律的部分。
一般:球轴承nlim高于滚子轴承,较轻系列nlim高于较重系列,实体保 持架nlim高于冲压保持架。
高速运转时:优先选用球轴承、较轻系列。
低速重载时:选用滚子轴承、较重系列。 推力轴承nlim较低,当转速高而轴向力不大时,常采用角接触向心球轴 承或深沟球轴承承受轴向力。
3. 调心性能要求
轴弹性变形较大、轴承座孔不平行、 不同轴时,应选用调心球轴承、调心 滚子轴承并成对使用。或选用带座外 球面球轴承。
代尘其材代

号结材料号

构料代

代代号
号号
基本代号——表示轴承的类型与尺寸等主要特征。 后置代号——表示轴承的精度与材料的特征。 前置代号——表示轴承的分部件。
滚动轴承的主要类型、特点和代号
1. 基本代号
1) 类型代号 常用轴承代号为3、5、6、7、N五类, 详细代号查阅表10.1。
2) 内径代号 表10.3 内径代号×5=内径(mm)。
具体应用时,若遇到看不懂的代号时,应查阅GB/T272-1993。
滚动轴承的类型选择
滚动轴承是标准零件,在机械设计过程中,根据使用的要求较合理地 选择滚动轴承的类型与规格。
一、滚动轴承选择的一般过程如下:
选择轴承的类型和直径系列
按轴径确定轴承内径
对有较严格要求的轴承
对没有严格要求的轴承
不合格
进行承系能力验算 合格
◆ 宽度系列(高度系列)代号 对向心轴承:特窄(8)、窄(0)、正常(1)、宽(2)、特宽(3、4、5、6)。 当宽度代号为“0”时,可省略。 但对圆锥滚子轴承(30000型)和调心滚子轴承(20000型)不能省略“0”。 对推力轴承 :特低(7)、低(9)、正常(1、2)。 其中“2”专用于双向推力轴承。
轴承类型
3
允许角偏位 ≤2'
N 2' ~4'
0,4,6,7 1,2 2' ~10' 1.5º~3º
滚动轴承的类型选择
4. 允许的空间 径向空间较小时:选用特轻、超轻系列或滚针轴承。 轴向空间较小时:选用窄或特窄系列。
5. 安装与拆卸方便 应尽可能方便,剖分式轴承座时一般不会发生困难。
整体式轴承座:优先选用内、外圈可分离的轴承,如3、N 类轴承。
轴承游隙分为1、2、0、3、4、5共六个组别。
游隙值:小

以/C1、/C2、/C3、/C4、/C5为代号表示。
“0”组游隙最为常用,可不标注。 公差等级代号和游隙代号同时表示时,由公差等级代号加游隙组号组合
表示。
如: /P63、 /P52、 /P4
滚动轴承的主要类型、特点和代号
■ 配置代号
成对安装的轴承有三种配置形式:背对背、面对面、串联。 简图及其代号见图10.13。 示例如32208/DF。
受径向载荷作用时:
上半圈滚动体不受力(因存在径向间隙);
下半圈滚动体受力不均,其中位于最下方位置的 滚动体受力最大。
由理论分析可得受力最大值为: 球轴承:5Fr/z; 滚子轴承:4.6Fr/z,z为滚动体数。
工作时,轴承各个元件上载荷及产生的应力是时时变化的:详细分析 滚 动 体:为不稳定脉动循环变应力。
用于长轴的中间时: 选用带有内锥孔和紧定套的轴承。
滚动轴承的类型选择
6. 经济性 一般:球轴承较滚子轴承便宜。 球轴承:深沟球轴承最便宜,角接触球轴承最贵。 滚子轴承:圆锥滚子轴承价格最低,调心滚子轴承最贵。 基本型价格低于派生型(有特殊要求): 如带有紧定套贵40~60%;带防尘盖或密封圈贵20~30%。
常用滚动轴承基本类型、名称及代号见表8.1。
Baidu Nhomakorabea
类型代号 0 1 2
轴承类型 双列角接触球轴承 调心球轴承 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
类型代号 6 7 8
轴承类型 深沟球轴承 角接触球轴承 推力圆柱滚子轴承
N
圆柱滚子轴承,双列或多
列用NN表示
U
外球面球轴承
滚动轴承的主要类型、特点和代号
2. 前置代号
用字母表示:表示成套轴承的分部件。 如:“L”表示可分离轴承的可分离套圈;
“K”表示轴承的滚动体与保持架组件。
3. 后置代号
用字母或字母加数字表示:表示轴承的结构、公差、材料的特殊要求、游 隙等。
常用后置代号: ■ 内部结构代号
用字母表示:表示同一类型轴承的不同内部结构。 如 : “C”表示 α=15°;“AC”表示 α=25°; “B”表示 α=40°;“E”表示 加强型,增大承载能力。
滚动轴承的主要类型、特点和代号
两圆锥滚子轴承正安装:支反力作用点O1、O2靠近,跨距减小。
c) 两轴承串联安装(DT安装)
滚动轴承的主要类型、特点和代号
轴承代号示例: 6308:6-深沟球轴承,3-中系列,08-内径d=40mm,公差等级为0级,
游隙组为0组;
N105/P5:N-圆柱滚子轴承,1-特轻系列,05-内径d=25mm,公差等级
滚动轴承的主要类型、特点和代号
◆ 按轴承的结构形式不同分类: 在实际应用中,滚动轴承的结构形式有很多。作为标准的滚动轴承,在国
家标准中分为13类,其中,最为常用的轴承大约有下列6类:
深沟球轴承
圆柱滚子轴承
推力球轴承
角接触球轴承
圆锥滚子轴承
调心轴承
更多的滚动轴承
虚拟现实中的滚动轴承
滚动轴承的主要类型、特点和代号
如:08表示轴承内径 d=5×08=40mm。
特殊情况:
内径 d 10
12
15
17
代 号 00 01 02 03
基本代号
五四三二一
尺寸系 列代号
类宽直

型度径

代系系

号列列

代代
号号
3) 尺寸系列代号 表10.4
轴承基本尺寸:内径d,外径D,宽度B (推力轴承为高H)。
滚动轴承的主要类型、特点和代号
同时受径向载荷、轴向载荷作用时: 若轴向载荷较小:选角接触向心轴承;
(深沟球轴承,α小的角接触球轴承,圆锥滚子轴承)
若轴向载荷较大:选角接触推力轴承,或选用一个推力轴承与一 对向心球轴承组合。
(α大的角接触球轴承,圆锥滚子轴承)
冲击、振动载荷时:宜选用滚子轴承。
滚动轴承的类型选择
2. 轴承的转速 各类轴承规定有极限转速nlim,应 nmax<nlim
QJ 四点接触球轴承
滚动轴承的主要类型、特点和代号
二. 滚动轴承的结构特性 1.滚动轴承的游隙:为滚动体与内、外圈滚道之间的间隙。
径向游隙 ur :一个套圈固定不动,另一个套圈沿径向的最大位移量。 轴向游隙 ua :一个套圈固定不动,另一个套圈沿轴向的最大位移量。
应根据轴承与轴配合的松紧程度、温差大小、轴的挠曲变形程度、轴 的回转精度要求选择所需轴承游隙。
四、滚动轴承的代号
代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等,由GB/T272规定。
滚动轴承代号构成:
前置代号
基本代号
后置代号
五四三二一内密保特公游多其
轴 承 的 分 部 件 代 号
尺寸系
列代号 类宽直 型度径 代系系 号列列
代代
号号
内 径 代 号
部封持殊差隙轴它
结与架轴等代承代
构防及承级号配号
同型号的P0、P6、P5、P4、P2级的价格比约为: 1:1.8:2.7:7:10,选用高精度时要慎重。 一般机械选用P0级,有特殊要求时选用较高公差等级。
除以上主要因素外,还应考虑支承刚性等: 一般滚子轴承刚性高于球轴承。
滚动轴承的工作情况分析
滚动轴承的工作情况:
滚动轴承工作时,并非所有滚动体都同时受载。 滚动体同时受载的程度与轴承所受的径向力和轴 向力的大小有关,一般以控制约半圈滚动体同时受载 为宜(如右图所示)。
a) 两轴承外圈宽边相对 称为反安装或背对背安装(DB安装)。 两角接触球轴承反安装:支反力作用点O1、O2远离,跨距增大。
滚动轴承的主要类型、特点和代号
两圆锥滚子轴承反安装:支反力作用点O1、O2远离,跨距增大。
b) 两轴承外圈窄边相对: 称为正安装或面对面安装(DF安装)。 两角接触球轴承正安装:支反力作用点O1、O2靠近,跨距减小。
滚动轴承的主要类型、特点和代号
标准规定径向游隙分基本游隙组和辅助游隙组,应优先选用基本游隙组值。 轴向游隙值可由径向游隙值按一定关系换算得到。
2.滚动轴承的公称接触角α:
为轴承套圈与滚动体间作用力的合力F的作用线与垂直于轴承轴线的平
面之间的夹角。
α 的大小反映轴承承受轴向载荷的能力: α,承受轴向载荷能力
形成滚动摩擦。 保持架:将滚动体隔开,以避免其因直接接触而产生剧烈磨损。
概述
2. 材料
轴承钢:GCr15、GCr15SiMn等,淬火硬度大于60HRC,工作表面磨削 抛光。
保持架材料:软钢F8、F10冲压,或黄铜、铝合金、塑料制成。
3. 优缺点(与滑动轴承相比)
优点:摩擦阻力小,启动容易,效率高,轴向尺寸小,运转精度高,是标 准件,选用方便。润滑和维护方便。
滚动轴承的主要类型、特点和代号
三、滚动轴承的类型
◆ 按滚动体的不同分类:球轴承、滚子轴承; ◆ 按可承受的外载荷分类:向心轴承、推力轴承、向心推力轴承;
座圈
轴圈
β
r
向心轴承
推力轴承
向心推力轴承
(一般只受径向力)
(只受轴向力) (受径向力和轴向力)
α-----轴承的接触角,其大小由结构决定。
β ----轴承的载荷角,其大小由Fa和Fr决定。
滚动轴承的主要类型、特点和代号
■ 公差等级代号
用字母或加数字表示:表示轴承的公差等级。
轴承公差分为2、4、5、6(6x)、0级,共五个级别。
高级
低级
用/P2、/P4、 /P5、 /P6(/P6x)、 /P0为代号表示。
其中6x只用于圆锥滚子轴承。 “0” 级为普通级,可省略其代号/P0。
■ 游隙代号 用字母或字母加数字表示:表示轴承的径向游隙。
滚动轴承的主要类型、特点和代号
3.角偏位和偏位角
角偏位:轴承内、外圈的轴线之间的相对倾斜。
偏位角 :轴承内、外圈的轴线之间的最大倾斜量。
轴承具备角偏位可补偿因加工、安装和轴的变形造成的内、外圈轴线的 倾斜。
角偏位能力大的轴承称为调心轴承。
常用轴承已标准化,由专业工厂制造,设计 时只要根据具体工况正确选择轴承类型,通过计算 确定尺寸,并解决安装、固定、调整、润滑、密封 等问题。
滚动轴承是现代机器中广泛应用的零件之一,它是依靠主要元件间的滚动 接触来支承转动零件的(例如:转动的齿轮与轴)。
基本结构及工作原理
1. 组成及工作原理
组成:内圈、外圈、滚动体、 保持架等。
虚拟演示
常用滚动体有:球、圆柱、锥柱、鼓形、针形等。(各类滚动体) 一般外圈固定,内圈随轴一起旋转,滚动体在内、外圈的滚道上滚动,
同类型的相同内径轴承要求有不同的承载能力, 因而有不同的外径和宽度(高度)。 用尺寸系列代号表示。 ◆ 直径系列代号
对向心轴承:超特轻(7)、超轻(8、9)、特轻(0、1)、 轻(2)、中(3)、重(4)、特重(5)。
对推力轴承 :超轻(0)、特轻(1)、轻(2)、中(3)、 重(4)、特重(5)。
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