第十四章 轴承

第14章轴承

（一）教学要求

1.掌握常用滚动轴承的类型与特点，了解其受载及失效情况

2.掌握寿命计算方法和滚动轴承，组合结构设计的方法与原则

3.了解滑动轴承类型特点及应用

（二）教学的重点与难点

1.滚动轴承的类型、特点、代号，滚动轴承的疲劳点蚀

2.寿命计算、当量动、静载荷，滚动轴承的组合结构设计（三）教具

挂图、手册、滚动轴承和滑动轴承实物

（四）教学内容

16.1 轴承的功用和类型

16.2 滚动轴承的组成、类型及特点

16.3 滚动轴承的代号

16.4 滚动轴承类型的选择

16.5 滚动轴承的工作情况分析及计算

16.6 滚动轴承的选择

16.7 滚动轴承的组合设计

16.8 滑动轴承概述

16.9滚动轴承与滑动轴承的性能比较

在各种机器设备中广泛使用着轴承。本章主要介绍轴承的类型、特点及应用，滚动轴承类型的选择、组合设计等内容。

14.1 轴承的功用和类型

轴承的功用是支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度，减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。

根据支承处相对运动表面的摩擦性质，轴承分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承，分别简称为滑动轴承和滚动轴承，如图所示。

径向滑动轴承推力滑动轴承

滚动轴承（向心轴承）滚动轴承（推力轴承）

14.2 滚动轴承的组成、类型及特点

14.2.1 滚动轴承的组成

滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈装在轴颈上，外圈装在机座或零件的轴承孔内。多数情况下，外圈不转动，内圈与轴一起转动。（动画演示）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，并减少滚动体之间的碰撞和磨损。

滚动轴承的基本结构

常见的滚动体有6种形状，如图所示:

滚动轴承的内外圈和滚动体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。一般用特殊轴承钢制造，常用材料有GCrl5、GCrl5SiMn、GCr6、GCr9等，经热处理后硬度可达60-65HRC。滚动轴承的工作表面必须经磨削抛光，以提高其接触疲劳强度。保持架多用低碳钢板通过冲压成形方法制造，也可采用有色金属或塑料等材料。为适应某些特殊要求，有些滚动轴承还要附加其他特殊元件或采用特殊结构，如轴承无内圈或外圈、带有防尘密封结构或在外圈上加止动环等。滚动轴承具有摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、旋转精度高、润滑简便和装拆方便等优点，被广泛应用于各种机器和机构中。滚动轴承为标准零部件，由轴承厂批量生产，设计者可以根据需要直接选用。

14.2.2 滚动轴承的类型及特点

根据滚动体的形状，滚动轴承分为球轴承与滚子轴承。按照滚动轴承所能承受的主要负荷方向，又可分为向心轴承（主要承受径向载荷）、推力轴承（承受轴向载荷）、向心推力轴承（能同时承受径向载荷和轴向载荷）。

1.调心球轴承1000

2.调心滚子轴承2000

3.圆锥滚子轴承3000

4.双列深沟球轴承4000

5.推力球轴承5000

6.深沟球轴承6000

7.角接触球轴承

7000 8.推力圆柱滚子轴承

8000

9.圆柱滚子轴承

N

14.3 滚动轴承的代号

14.3.1 基本代号

轴承代号的构成

前置代号基本代号后置代号

字母字母和数字

×× ×× ×

类宽直内

型度径径

代系系代

号列列号

代代字母和数字

内部结构改变

密封、防尘与外部形状改变

保持架结构、材料改变公差等级和游隙

其它

基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。

除滚针轴承外，基本代号由轴承类型代号、尺寸代号及内径代号构成。

1.类型代号

0，1，2，3，4，5，6，7，8，N。

一般滚动轴承类型代号

2.尺寸系列代号

轴承尺寸系列代号由轴承的宽度系列代号和直径系列代号组合而成。

组合排列时，宽度系列在前，直径系列在后，见表。

3.内径代号

基本代号一般由五个数字（或字母加四个数字）组成。当宽度系列为0时可省略。如620002为尺寸系列代号。

14.3.2 前置和后置代号

轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求有改变时，在其基本代号左右添加的代号。

14.4 滚动轴承类型的选择

选型原则：

1.载荷条件

载荷较大时应选用线接触的滚子轴承。受纯轴向载荷时选用推力轴承；主要承受径向载荷时应选用深沟球轴承；同时承受径向和轴向载荷时应选择角接触轴承；当轴向载荷比径向载荷大很多时，常用推力轴承和深沟球轴承的组合结构；承受冲击载荷时宜选用滚子轴承。注意：推力轴承不能承受径向载荷，圆柱滚子轴承不能承受轴向载荷。

2.转速条件

选择轴承时应注意极限转速n lim。转速较高时，宜用球轴承。

3.调心性能

4.经济性

一般球轴承的价格低于滚子轴承。精度越高价格越高。同精度的轴承，深沟球轴承价格最低。

14.5 滚动轴承的工作情况分析及计算

14.5.1 滚动轴承的受载情况分析

轴承转动时，承受径向载荷Fr，外圈固定。当内圈随轴转动时，滚动体滚动，内、外圈与滚动体的接触点不断发生变化，其表面接触应力随着位置的不同作脉动循环变化。滚动体在上面位置时不受载荷，滚到下面位置受载荷最大，两侧所受载荷逐渐减小。所以轴承元件受到脉动循环的接触应力。