《机械设计基础》第十一章 滚动轴承解析

只能承受径向载荷，承载能力大，径向 尺寸特小，一般无保持架，因而滚针间有摩 擦，轴承极限转速低。不允许有角偏差。
§11-3 滚动轴承的代号
前置代号 （字母） ∣ 轴 承 分 部 件 代 号 基本代号（数字、字母） 五 ∣ 类 型 代 号 四 ∣ 宽 度 系 列 代 号 三 ∣ 直 径 系 列 代 号 二 一 后 置 代 号 (字母+数字)
3. 角偏差
轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内外圈中心线发生相对倾 斜。其倾斜角称为角偏差。 角偏差较大时会影响轴承正常运转， 在这种场合下应采用调心轴承。
调心轴承的外滚道表面是球面， 能自动补偿两滚道轴心线的角偏差， 从而保证轴承正常工作。
滚针轴承对轴线偏斜最为敏感， 应尽可能避免在轴线有偏斜的情况下 使用。
能承受很大的径向载荷和少量的轴 向载荷，承载能力大，具有调心性能。
能自动调心，能承受很大的径 向载荷和少量的轴向载荷，抗振动、 冲击。
能同时承受较大的径向载荷和轴向 载荷，外圈可分离，游隙可调，装拆方 便，适用于刚性较大的轴。
只能承受轴向载荷，且载荷作用线必须与轴线重合。 因滚动体离心力大，滚动体与保持架摩擦发热严重，故用于轴 向载荷大但转速不高的场合。
二、滚动轴承的材料
滚动体与内外圈的材料应具有较高的硬度和接触疲劳强度、良好的耐磨 性和冲击韧性。一般用含铬合金制造，经热处理后硬度可达61～65HRC， 工作表面须经磨削和抛光。 保持架一般用低碳钢板冲压制成，高速轴承的保持架多采用有色金属或 塑料。
三、滚动轴承的特点
1、优点 1）摩擦系数小、启动灵活、效率高（η ＝0.98～0.99） 2）轴承单位宽度的承载能力较强，结构紧凑 3）极大地减小了有色金属的消耗 4）易于互换、润滑，维护方便 5）可同时承受径向载荷和轴向载荷 2、缺点
1）接触应力高，抗冲击能力差
2）减振能力低，运转时有噪声 3）径向外廓尺寸较大
4）不能制成剖分式
5）高速重载下寿命较低
§11-2 滚动轴承的类型与选择
接触角α
滚动体与外圈接触处的法线与垂直于轴承轴心线的平面之间 的夹角。
接触角是滚动轴承的一个主要参数，接触角越大，轴承承受轴向载 荷的能力越大。


公差代号
代号
/P2、/P4、/P5、/P6、/P6X、/P0 4 5 6 6X 0
公差等级 2ຫໍສະໝຸດ Baidu
游隙代号 C1、C2、C3、C4、C5分别表示轴承径向游隙，游隙量依次由小到 大C0为基本组游隙，常被优先采用，在轴承代号中可不标出。
例11－1 试说明滚动轴承代号62203和7312AC/P62的含义 解：（1）6——深沟球轴承，22——轻宽系列，03——内径d＝17mm； （2）7——角接触球轴承，（0）3——中窄系列， 12——内径d＝60mm，AC——接触角α ＝25º ， P6——6级公差，2——第2组游隙C2 当游隙与公差同时表示时，符号C可省略
--- 窄 正常
特宽 ------
轻 中 重
内径代号（基本代号左起第四、五位数 字）表示轴承公称内径尺寸 内径系列代号 00 01 02 03 04～99
轴承内径尺寸 10 12 15 (mm)
17
数字×5
2. 前置代号
用字母表示成套轴承的分部件。 3. 后置代号 表示轴承的基本类型、结构、尺寸，是轴承代号的基础。 轴承类型 角接触球轴承 圆锥滚子轴承 代号 B C AC B E 含义 α＝40º α＝15º Α＝25º 接触角α加大 加强型
第十一章
滚动轴承
(rolling bearing)
§11-1 概 述
一、滚动轴承的构造
内圈(inner ring) 保持架(cage) 滚动体(rolling element)
外圈(outer ring)
内圈装在轴颈上，外圈装在 机座或零件的轴承孔内。 内外圈上有滚道，当内外圈 相对转动时，滚动体将沿着滚道 滚动。 保持架的作用是把滚动体均匀 地隔开。
球面滚子 滚针
由于结构的不同，各类轴承的使用性能也不相同。
1. 承载能力 在同样外形尺寸下，滚子轴承的承载能力约为球轴承的1.5～3倍。 在载荷较大或有冲击载荷时宜采用滚子轴承。但当轴承内径d≤20 mm时，滚子轴承和球轴承的承载能力已相差不多，而球轴承的价格一般 低于滚子轴承，故优先选用球轴承。 由于接触角的存在，角接触轴承可同时承受径向载荷和轴向载荷。 2. 极限转速 滚动轴承转速过高会使摩擦面间产生高温，润滑失效，从而导致滚 动体回火或胶合破坏。 滚动轴承在一定载荷和润滑条件下，允许的最高转速——极限转速 如果轴承极限转速不能满足要求，可采取提高轴承精度、适当加大 间隙、改善润滑和冷却条件、选用青铜保持架等措施。

=0
0<≤45°
45°<<90° (c)
=90° (d)
(a) (b) 按公称接触角的不同，滚动轴承分为：
向心轴承 主要用于承受径向载荷，公称接触角α 为0°～45 °
推力轴承 主要用于承受轴向载荷，公称接触角α 为大于45°～90 °
球轴承
按滚动体的形状，滚动轴承
滚子轴承
圆柱滚子
圆锥滚子
单列——承受单向轴向载荷
双列——承受双向轴向载荷
主要承受径向载荷，同时也可 承受一定量的轴向载荷。
能同时承受径向、轴向联合载荷， 公称接触角越大，轴向承载能力越大。 公称接触角α有15º、25º、40º三种。
能承受较大的径向载荷，不能承受轴向载荷。因系线接触，内 外圈只允许有极小的相对偏转。
∣ 内 径 代 号
∣ 内 部 结 构 代 号
∣ 密 封 与 防 尘 代 号
∣ 保 持 架 及 材 料 代 号
∣ 公 差 等 级 代 号
∣ 游 隙 代 号
1. 基本代号 表示轴承的基本类型、结构、尺寸，是轴承代号的基础。
基本代号左起第一位——类型代号。若代号为“0”（双列角接触球 轴承）则可省略。 尺寸系列代号由轴承的宽度系列代号（基本代号左起第二位）和直 径系列代号（基本代号左起第三位）组合而成。 代号 宽度系列 直径系列 7 --超特轻 8 特窄 超轻 9 0 1 特轻 2 宽 3 4 5 6
§11-4 滚动轴承的选择计算
一、失效形式
滚动轴承在通过轴心线的轴向载荷（中心 轴向载荷）Fa作用下，可认为各滚动体所承受的 载荷是相等的。 当轴承受纯径向载荷Fr作用时，内圈沿F 方向下移一距离δ ，上半圈滚动体不承载，而 下半圈各滚动体承受不同的载荷。处于Fr作用 线最下位置的滚动体承载最大（Fmax），而远 离作用线的各滚动体，其承载就逐渐减小。 对于α＝0º的向心轴承 Fr δ