第十六章 滚动轴承

C L P 6 L : 基本额定寿命（ 10 r） P : 当量动载荷（N）

C : 基本额定动载荷（ N）
10 C Lh 60n P
6

考虑到温度、载荷状态 ，修正为： f C 106 t Lh 60n f P p
16-2 滚动轴承的代号
前置代号：GB/T 272-93
后置代号：
内部结构代号
代号 C AC B 角接触球轴承 角接触球轴承 角接触球轴承 示例
15 公称接触角
对应旧标准 7210C 36210 46210 66210 --32207 E
公称接触角 25 7210AC
40 公称接触角
二、轴承寿命
轴承的一个套圈或滚动体的材料出现第一个疲劳扩展迹 象前，一个套圈相对于另一个套圈的总转数，或某一转 速下的小时数。
基本额定寿命 ： 一批相同轴承，在相同条件下运转， 90%轴 承在疲劳点蚀前转过的 转数，单位为106 r。 基本额定动负荷：轴承工作温度在 100 C 以下,基本额定寿命 L 1 106 r 时，轴承所能承受的最大载荷， 用C表示。 基本额定动负荷 对于向心轴承为径向载荷 的方向: 对于推力轴承为中心轴向载荷 对于角接触向心轴承为载荷的径向分量
7210B 32310B
圆锥滚子轴承 接触角加大 E
加强型,改进结构设计,增大承载能力 NU207E
公差等级代号
精度低 对应旧标准 /P0 G /P6 E /P5 D 精度高 /P4 C /P2 B 示例 6206/P5 D206
配置代号
代号 含义 /DB 背对背安装方式 /DF 面对面安装方式 /DT 串联安装方式
16-5 滚动轴承的组合设计
轴承部件：在机器中,传动件、轴、滚动轴承、机体、 润滑及密封等组成为一个相互联系的有机整体。 在进行轴承部件结构设计时，主要应考虑以下几个问题。
一、轴承部件的轴向固定
轴向固定： 轴向力的承受方式
1.两端固定支承
支点跨距l< 300~500
分析轴向力如何承受， 即力如何传到支承上 游隙C=0.25~0.35
第十六章 滚动轴承
支撑轴及轴上零件，减少轴与支承之间的摩擦和磨损。 外圈1、内圈2、滚动体3、保持架4
滚动体的种类有
特点（与滑动轴承相比） 1) 摩擦系数小，f=0.001~0.004 2) 启动灵活； 3) 润滑容易 4) 标准化、互换 5) 但抗冲击载荷能力差，很难做成剖分式 滚动轴承中的承载形式为点或线接触，最大接触应力可 以高达4000MPa；
2.一端固定、一端游动支承
间隙：2~3mm
固定端如何固定
游动端如何游动
3.两端游动支承
由于人字齿轮存在误差 齿向载荷不均
小齿轮轴做成两端游动
4. 支承刚度
跨距大，受力情况不好 轴的刚度小
跨距小，受力情况好 轴的刚度大
二、轴承部件的调整
1.轴承间隙的调整
(a)加减垫片
(b)调整螺钉
2.轴承的预紧
轴承类型为角接触球轴承
练习
32210/P3/DB
背对背安装 3级精度 直径50mm 宽、轻系列 圆锥滚子轴承
16-3 滚动轴承的选择计算
一、失效形式
1、疲劳破坏 应力种类？
脉动应力
疲劳点蚀：滚动轴承最常见的失效形式。
内环上的疲劳点蚀
钢球疲劳点蚀
2.塑性变形：受较大静载或冲击载荷
3.磨粒磨损：杂质进入
滚动轴承的应用
图中为6317绝缘轴承，用于防静电的技术领域。
外圈——孔：过渡配合，偏间隙 游动支承：外圈与孔之间为间隙配合
四、轴承的装拆
1.加热 (80~900C) 2.利用拆装工具
注意：内、外环用不同工具
注意：h≥1/4外环厚度
滚动轴承的应用
超低温液氢泵用混合式陶瓷轴承
滚动轴承的应用
1883年德国的Fischer先生发明了磨 制钢球的球磨机并创建FAG公司以 来，伴随着滚动轴承工业的诞生和 发展，FAG的产品在几乎所有可能 的领域内得到了充分的认证并一直 扮演着十分重要的角色，
滚动轴承的应用
瑞典SKF公司 新一代SKF球面滚子轴承--Explorer" 探索者"系列的性能，远远超过ISO国 际标准的计算方法，而ISO亦无法恰 当地预测其预期寿命…… --轴承如此经久耐用，它将改变 工业设备的维修计划 --轴承如此先进卓越，它将为设 计工程师，开拓一个充满崭新选择的 世界，从而创造新一代的工业机械设 备。
不宜填充过多
dn< （1.5~2）╳ 105 mm r/min
油润滑：喷油或浸油、浸油高度不超过滚动体中心 dn> （1.5~2）╳ 105 mm r/min
浸油润滑
二、滚动轴承的密封
密封类型 图例 适用场合 脂润滑。要求环 境清洁，轴颈圆 周速度 v 不大于 4m/s~5m/s，工作 温度不超过 90º C 说明 矩形断面的毛毡 圈安装在梯形槽 内，毛毡受到压 力而紧贴在轴 上，从而起到密 封作用 唇型密封圈用皮 革、塑料或耐油 橡胶制成，有的 具有金属骨架， 有的没有骨架， 是标准件 单向密封
示例
旧标 准
236210
336210
436210
示例: 7210 C/P5/DF
7 2 10
C /P5 /DF
面对面配置
轴承精度等级为5级 公称接触角 15 空一个字符 轴承内径 d 5 10 50mm
尺寸类型代号,其中 宽度类型代号为0,窄系列,省略不写, 直径系列代号为2,轻系列

球轴承 Байду номын сангаас子轴承
0
0
90

1.向心轴承 按受力分： 2.推力轴承
径向接触轴承( 0 ) 向心角接触轴承(0 45 ) 轴向接触轴承( 90 ) 推力角接触轴承(45 90 )
单列
按滚动体列数分：
双列 多列
轴承公称接触角: 滚动体与外圈轨道接触点的法线和轴承半 径方向的夹角
滚动轴承的应用
這類軸承適用於內燃機和壓縮機。由于其特殊的設計，可以應用 於此種高轉 速、高溫、不利于潤滑且又具有特殊載荷和運動狀態的支 承。其中，KZK曲 柄銷支承用的滾針和保持架組件，採用M型保持架， 可因應客戶特殊要求， 在保持架表面進行鍍銀、鍍銅處理。
滚动轴承的应用
推力軸承由滾動體、推力保持架及推力墊圈組成。滾動體 可以是滾針或圓柱 滾子。滾針或圓柱滾子受到推力保持架 的保持和引導，並和不同的推力墊圈 、軸圈、座圈一起工 作。
材料、热处理及用途 套圈及滚动体：GCr15—普通 、9Cr18（4400C）-防锈、 Cr4Mo4V(M50)—高温
保持架：高聚物、低碳钢、铜、夹布胶木
各类轴承及滚动体
熟悉标准
正确选用
16-1 滚动轴承的基本类型和特点
按滚动体的形状分
轴承公称接触角: 滚动体与外圈轨道接触点的法线和轴承半径方向的夹角

f p P 60n C 6 Lh f t 10
1

三、当量动载荷的计算
P XFr YFa
四、角接触向心轴承轴向载荷的计算
16-4 滚动轴承的润滑和密封 一、滚动轴承的润滑
润滑的目的：减少摩擦磨损、吸收振动、降低温度 润滑方式： 脂润滑：可承受较大载荷， 便于密封及维护，
4.胶合：高速、重载、发热
轴承胶合
滚动轴承的计算准则
寿命计算：对于转动的滚动轴承，疲劳点蚀是 其主要失效形式，因而主要是进行寿命计算， 必要时再作静强度校核。 静强度计算：对于不转动、低速或摆动的轴承， 局部塑性变形是其主要失效形式，因而主要是 进行静强度计算。
校核极限转速：对于高速轴承，发热以至胶合 是其主要失效形式，因而除进行寿命计算外还 应该校核极限转速。
滚动轴承的应用
這種軸承由薄壁沖壓外圈、保持架和整組的滾針組成，其 剖面高度極小，可節 約空間，尤其適用於殼體孔不宜作為 滾道的場所。與穿孔型軸承相比，封口型 軸承的一端為密 閉式，可保護軸承免於雜物侵入和防止潤滑泄漏。
滚动轴承的应用
铁路车辆的行车速度不断提高，就要求配套的轴承也要达 到行车安全的技术指标，图中为铁路机车轮对准高速轴承 NV2232WB/YB2，速度为160-180km/h，寿命100万公里。
接触式密封
脂或油润滑。轴 颈圆周速度 v<7m/s,工作温度 范围-40º C~100º C
密封类型 `
图例
非接触式密封
适用场合 说明 脂润滑。 干燥 靠轴与盖间的细小环节间 清洁环境 隙密封,间隙愈小愈长,效果 愈好,间隙 δ 取 0.1mm~0.3mm 脂润滑或油 将旋转件与静止件之间的 润滑。 工作温 间隙作成迷宫 （曲路） 形式， 度不高于密 在间隙中充填润滑油或润 封用脂的滴 滑脂以加强密封效果。 迷宫 点。 这种密封 或密封分径向、轴向两种： 效果可靠 图（a）径向曲路，径向间 隙 δ 不大于 0.1mm~0.2mm; 图(b)轴向曲路,考虑轴的伸 长,间隙可取大些
（3）当转速较高时，宜用球轴承；当转速较低时，可 用滚子轴承，也可用球轴承。
（4）当轴的挠曲变形大或轴承座孔不同、跨度大而对支 承有调心要求时，应选用调心轴承。 （5）为便于轴承的装拆，可选用内、外圈分离的轴承。
（6）从经济角度看，球轴承比滚子轴承便宜，精度低 的轴承比精度高的轴承便宜，普通结构轴承比特殊结构 的轴承便宜。
可调游隙式轴承 预紧使承载均匀， 精度、刚度提高
3.轴承组合位置的调整
垫片1调整锥齿轮位置
垫片2调整轴承间隙
蜗轮位置调整
轴向位置用垫 片调整 径向位置由中 心距保证
三、滚动轴承的配合
配合标注： 内圈与轴：只标注轴(基孔制） 外圈与孔：只标注孔（基轴制）
一般情况下，内圈随轴转动，外圈固定不动
内圈——轴：过渡配合，偏过盈
角偏差：由于安装误差或轴的变形引起 的轴承内外圈中心线的倾斜角。
国家标准GB/T272-1993中，按载荷方向及结构不同进 行分类
滚动轴承类型的选择 选择滚动轴承类型时可参考以下几点：
（1）当载荷加大后有冲击载荷时，宜用滚子轴承；当载 荷较小时，宜用球轴承。 （2）当只受径向载荷时，或虽同时受径向和轴向载 荷，但以径向载荷为主时，应用向心轴承。 当只受轴向载荷时，一般应用推力轴承，而当转 速很高时，可用角接触球轴承。 当径向和轴向载荷都较大时，应采用角接触轴承。