滚动轴承的配合-机械设计
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但对圆锥滚子轴承(3类)和调心滚子轴承(2类)不能省略“0”。
◆ 公差等级代号：公差分2、4、5 、6(6x)、 0级，共五个级别。 高级 低级
以/P2 、/P4、 /P5、 /P6(/P6x)为代号，0级不标注 。
机械设计
第10章 滚动轴承
8
◆ 内部结构代号：具体见手册，主要掌握： 1）圆锥滚子轴承：30000(α=10°~18°) →30000B(α=27°~30°大锥角) 2）角接触球轴承：70000C（ α=15°）、 70000AC（ α=25°）、 70000B（ α=40°）。 3）E：加强型, N207E
类型代号
数字或字母表示
内径代号
表示轴承公称直径 的大小20~480mm
径和宽度（高度） 不同类型的轴承
代号5=内径mm
机械设计
◆内径代号特殊情况：
内径 d 代号 10 00
第10章 滚动轴承
7
12 01
15 02
17 03
◆ 外径系列代号：特轻(0、1)、轻(2)、中(3)、重(4)。 宽度系列代号：一般正常宽度为“0”，通常不标注。
机械设计
第10章 滚动轴承
1
第10章 滚动轴承
10.1 概述 10.2 滚动轴承的主要类型、特定和代号
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 滚动轴承组合设计
机械设计
10.1、概述
第10章 滚动轴承
2
标准件、专门轴承厂生产，只需选型和组合设计。
表示轴承内径 8 5=40mm
N 22 08
尺寸系列代号为22 表示轴承内径 15 5=75mm
圆锥滚子轴承
3 33 15 E
尺寸系列代号为33
加强型
机械设计
第10章 滚动轴承
11
二、滚动轴承的主要类型 主要掌握： 1、60000型:深沟球轴承 2、70000型:角接触球轴承 3、30000型:圆锥滚子轴承 70000C：α=15° 70000AC：α=25° 70000B：α=40°
4、N0000型:圆柱滚子轴承:内外圈间可自由移动 5、50000型:推力球轴承 6、调心功能
单向：单向Fa
双向：双向Fa 10000型：调心球 外圈滚道为 20000型：调心滚子 内球面
机械设计
第10章 滚动轴承
12
公称接触角α：套圈与滚动体接触处的法线和垂直于轴 承轴心线间夹角。 α↑——承受轴向载荷能力↑ 按载荷方向、α的不用分为： 向心轴承——α= 0°~ 45°，主要径向载荷。 径向接触轴承：α=0°，如6、N类； 向 心 推 力 轴 承 向心角接触轴承： 0 45 ，如3、7类； 推力轴承——α= 45°~90°，主要轴向载荷；
机械设计
一、构造 内圈
第10章 滚动轴承
3
有时无 外圈 核心元件：滑动→滚动 滚动体
球轴承：球—点接触
滚子轴承：圆柱、圆锥、 球面滚子、滚 针—线接触
保持架
使滚动体等距离分布， ↓滚动体间的摩擦、磨损。
机械设计
二、材料
第10章 滚动轴承
4
内外圈、滚动体：强度高、耐磨的铬锰高碳钢。
保持架：软材料，低碳钢板冲压后铆接或焊接。 三、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、载荷性质 同时Fa、Fr：角接触球轴承或圆锥滚子轴承； Fr大、Fa小：深沟球轴承； Fa大、 Fr 小：推力角接触轴承；
机械设计
第10章 滚动轴承
14
三、轴刚度差、挠曲变形大、座孔不平行、不同轴、 多支点轴：调心轴承。
座孔不平行
不同轴
挠曲变形
机械设计
第10章 滚动轴承
15
四、轴承装拆、调整方便：内、外圈可分离型(如3、QJ类)。 五、经济性：球轴承比滚子轴承便宜。精度↑——价↑↑； 举例： 1）直齿圆柱齿轮轴： 2）斜齿轮、锥齿轮、蜗轮轴： 3）悬臂圆锥齿轮轴： 4）蜗杆轴： 分别承受Fa、Fr 4类：双列深沟球轴承 （∵轴较长）
2）径向游隙较小，运动精度高；
3）轴向宽度较小； 4）可同时承受径向、轴向载荷,轴承组合较简单; 5）便于密封、易于维护； 6）不需有色金属，标准件，成本低。
机械设计
第10章 滚动轴承
5
缺点：1）承受冲击载荷能力差； 2）振动、噪音较大； 3）径向尺寸较大；
4）有的场合无法使用； 四、滚动轴承设计的内容： 1、根据具体的工作条件，合理选择轴承的类型和尺寸， 并验算轴承的承载能力； 2、综合考虑轴承的定位、装拆、调整、润滑、密封等 问题，对轴承的组合结构设计。
机械设计
第10章 滚动轴承
6
10.2、滚动轴承的主要类型、特点和代号（GB/T272—93） 一、代号：表示类型、结构、尺寸、公差等级、技术
性能等特征的产品代号。
• 有特殊要求时使用 •表示轴承结构、形状、 材料、公差等级等
前置代号
基本代号
后置代号
尺寸系列代号
表示结构、内径 相同的轴承在外
方面的变化系列
F0 max 点接触轴承： 5 F0 Fr z 4.6 Fr z
Fra Baidu bibliotekF1
F1cosφ
F1cosφ
F1
F0 max F0 线接触轴承：
机械设计
2、应力变化规律
第10章 滚动轴承
17
内圈或滚动体上某一点σH的变化规律。 σH
轴向接触轴承： 90
45 90 推力角接触轴承：
机械设计
第10章 滚动轴承
13
10.3、滚动轴承的类型选择 一、球轴承为点接触、滚子轴承为线接触。 承载能力：球轴承＜滚子轴承 耐冲击： 球轴承＜滚子轴承 nlim： 球轴承＞滚子轴承
∴载荷大、有冲击时选滚子轴承，转速高时选球轴承。
机械设计
◆ 配置代号
第10章 滚动轴承
有时轴承需成对安装。
9
面对面（/DF）
背对背(/DB)
串联(/DT)
举例： 7306AC/P4—— 角接触球轴承，α=20°， d=30mm，精度为4级
机械设计
深沟球轴承
第10章 滚动轴承
表示轴承内径 12 5=60mm
10
6 2 12
尺寸系列代号为2
圆柱滚子轴承
5）滑轮轴：
机械设计
第10章 滚动轴承
16
10.4、滚动轴承的工作情况分析 一、向心轴承中作用力的分布 1、载荷分布
δ0——Fr作用线下滚动体变形量。
Fr
由于： δi <δ0
∴ F2<F1<F0
由于内部游隙，最多只有
2φ φ F2 F2cos2φ
δ0
半圈滚动体受载，且受载大小
F2 F2cos2φ
不同。
◆ 公差等级代号：公差分2、4、5 、6(6x)、 0级，共五个级别。 高级 低级
以/P2 、/P4、 /P5、 /P6(/P6x)为代号，0级不标注 。
机械设计
第10章 滚动轴承
8
◆ 内部结构代号：具体见手册，主要掌握： 1）圆锥滚子轴承：30000(α=10°~18°) →30000B(α=27°~30°大锥角) 2）角接触球轴承：70000C（ α=15°）、 70000AC（ α=25°）、 70000B（ α=40°）。 3）E：加强型, N207E
类型代号
数字或字母表示
内径代号
表示轴承公称直径 的大小20~480mm
径和宽度（高度） 不同类型的轴承
代号5=内径mm
机械设计
◆内径代号特殊情况：
内径 d 代号 10 00
第10章 滚动轴承
7
12 01
15 02
17 03
◆ 外径系列代号：特轻(0、1)、轻(2)、中(3)、重(4)。 宽度系列代号：一般正常宽度为“0”，通常不标注。
机械设计
第10章 滚动轴承
1
第10章 滚动轴承
10.1 概述 10.2 滚动轴承的主要类型、特定和代号
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 滚动轴承组合设计
机械设计
10.1、概述
第10章 滚动轴承
2
标准件、专门轴承厂生产，只需选型和组合设计。
表示轴承内径 8 5=40mm
N 22 08
尺寸系列代号为22 表示轴承内径 15 5=75mm
圆锥滚子轴承
3 33 15 E
尺寸系列代号为33
加强型
机械设计
第10章 滚动轴承
11
二、滚动轴承的主要类型 主要掌握： 1、60000型:深沟球轴承 2、70000型:角接触球轴承 3、30000型:圆锥滚子轴承 70000C：α=15° 70000AC：α=25° 70000B：α=40°
4、N0000型:圆柱滚子轴承:内外圈间可自由移动 5、50000型:推力球轴承 6、调心功能
单向：单向Fa
双向：双向Fa 10000型：调心球 外圈滚道为 20000型：调心滚子 内球面
机械设计
第10章 滚动轴承
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公称接触角α：套圈与滚动体接触处的法线和垂直于轴 承轴心线间夹角。 α↑——承受轴向载荷能力↑ 按载荷方向、α的不用分为： 向心轴承——α= 0°~ 45°，主要径向载荷。 径向接触轴承：α=0°，如6、N类； 向 心 推 力 轴 承 向心角接触轴承： 0 45 ，如3、7类； 推力轴承——α= 45°~90°，主要轴向载荷；
机械设计
一、构造 内圈
第10章 滚动轴承
3
有时无 外圈 核心元件：滑动→滚动 滚动体
球轴承：球—点接触
滚子轴承：圆柱、圆锥、 球面滚子、滚 针—线接触
保持架
使滚动体等距离分布， ↓滚动体间的摩擦、磨损。
机械设计
二、材料
第10章 滚动轴承
4
内外圈、滚动体：强度高、耐磨的铬锰高碳钢。
保持架：软材料，低碳钢板冲压后铆接或焊接。 三、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、载荷性质 同时Fa、Fr：角接触球轴承或圆锥滚子轴承； Fr大、Fa小：深沟球轴承； Fa大、 Fr 小：推力角接触轴承；
机械设计
第10章 滚动轴承
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三、轴刚度差、挠曲变形大、座孔不平行、不同轴、 多支点轴：调心轴承。
座孔不平行
不同轴
挠曲变形
机械设计
第10章 滚动轴承
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四、轴承装拆、调整方便：内、外圈可分离型(如3、QJ类)。 五、经济性：球轴承比滚子轴承便宜。精度↑——价↑↑； 举例： 1）直齿圆柱齿轮轴： 2）斜齿轮、锥齿轮、蜗轮轴： 3）悬臂圆锥齿轮轴： 4）蜗杆轴： 分别承受Fa、Fr 4类：双列深沟球轴承 （∵轴较长）
2）径向游隙较小，运动精度高；
3）轴向宽度较小； 4）可同时承受径向、轴向载荷,轴承组合较简单; 5）便于密封、易于维护； 6）不需有色金属，标准件，成本低。
机械设计
第10章 滚动轴承
5
缺点：1）承受冲击载荷能力差； 2）振动、噪音较大； 3）径向尺寸较大；
4）有的场合无法使用； 四、滚动轴承设计的内容： 1、根据具体的工作条件，合理选择轴承的类型和尺寸， 并验算轴承的承载能力； 2、综合考虑轴承的定位、装拆、调整、润滑、密封等 问题，对轴承的组合结构设计。
机械设计
第10章 滚动轴承
6
10.2、滚动轴承的主要类型、特点和代号（GB/T272—93） 一、代号：表示类型、结构、尺寸、公差等级、技术
性能等特征的产品代号。
• 有特殊要求时使用 •表示轴承结构、形状、 材料、公差等级等
前置代号
基本代号
后置代号
尺寸系列代号
表示结构、内径 相同的轴承在外
方面的变化系列
F0 max 点接触轴承： 5 F0 Fr z 4.6 Fr z
Fra Baidu bibliotekF1
F1cosφ
F1cosφ
F1
F0 max F0 线接触轴承：
机械设计
2、应力变化规律
第10章 滚动轴承
17
内圈或滚动体上某一点σH的变化规律。 σH
轴向接触轴承： 90
45 90 推力角接触轴承：
机械设计
第10章 滚动轴承
13
10.3、滚动轴承的类型选择 一、球轴承为点接触、滚子轴承为线接触。 承载能力：球轴承＜滚子轴承 耐冲击： 球轴承＜滚子轴承 nlim： 球轴承＞滚子轴承
∴载荷大、有冲击时选滚子轴承，转速高时选球轴承。
机械设计
◆ 配置代号
第10章 滚动轴承
有时轴承需成对安装。
9
面对面（/DF）
背对背(/DB)
串联(/DT)
举例： 7306AC/P4—— 角接触球轴承，α=20°， d=30mm，精度为4级
机械设计
深沟球轴承
第10章 滚动轴承
表示轴承内径 12 5=60mm
10
6 2 12
尺寸系列代号为2
圆柱滚子轴承
5）滑轮轴：
机械设计
第10章 滚动轴承
16
10.4、滚动轴承的工作情况分析 一、向心轴承中作用力的分布 1、载荷分布
δ0——Fr作用线下滚动体变形量。
Fr
由于： δi <δ0
∴ F2<F1<F0
由于内部游隙，最多只有
2φ φ F2 F2cos2φ
δ0
半圈滚动体受载，且受载大小
F2 F2cos2φ
不同。