1、第四篇第四篇 軸系零部件軸系零部件滑滑動動軸軸承承滾滾動動軸軸承承軸軸聯聯軸軸器、器、離離合合器器第十七章第十七章 滾動軸承滾動軸承17-1 概述17-2 滾動軸承的主要類型和代號17-3 滾動軸承的類型選擇17-4 滾動軸承的工作情況17-5 滾動軸承尺寸的選擇17-6 軸承裝置的設計功用：功用：支承軸及軸上零件，保持軸的旋轉精度，減少轉軸與支承之間的摩擦和磨損。 軸承的功用及組成軸承的功用及組成分類：分類：根據支承處相對運動表面的摩擦性質，軸承分為滑動摩擦軸承和滾動摩擦軸承，分別簡稱為滑動軸承和滾動軸承。 、專門軸承廠批量生產專門軸承廠批量生產17-1 17-1 概述概述 滾動軸承是現代機

2、器中廣泛應用的零件之一，滾動軸承是現代機器中廣泛應用的零件之一，它是依靠主要元件間的它是依靠主要元件間的滾動接觸滾動接觸來支承轉動零件的。來支承轉動零件的。 設計人員的任務主要是熟悉設計人員的任務主要是熟悉標準、正確選用。標準、正確選用。滾動軸承的應用：滾動軸承的應用：滾動軸承在減速器中的應用滾動軸承在減速器中的應用滾動軸承在海上鉆井平臺上的應用滾動軸承在海上鉆井平臺上的應用 滾動軸承的類型和代號（認識軸承）滾動軸承的類型和代號（認識軸承） 滾動軸承的選用（包括類型選擇、尺寸選擇、滾動軸承的選用（包括類型選擇、尺寸選擇、承載能力驗算）承載能力驗算） 滾動軸承的裝置設計（安裝、調整、潤滑、滾動軸

3、承的裝置設計（安裝、調整、潤滑、密封密封學習本章的目的主要解決三個問題學習本章的目的主要解決三個問題一、構造一、構造外圈外圈保持架保持架內圈內圈滾動體滾動體gundti使滾動體等距離分布，使滾動體等距離分布，滾動體間的摩擦、磨損滾動體間的摩擦、磨損有時無有時無q組成 內圈內圈1、外圈、外圈2、滾動體、滾動體3和保持架和保持架4四個基本元件四個基本元件組組成。成。q關系 軸承的軸承的內圈內圈裝在軸頸上裝在軸頸上，外圈外圈裝在軸承座孔或其它裝在軸承座孔或其它零件的軸承孔內零件的軸承孔內。v軸承內、外圈上都開有軸承內、外圈上都開有凹槽滾道凹槽滾道，它，它起著降低起著降低接觸應力及限制滾動體接觸應力及

4、限制滾動體軸向移動的作用軸向移動的作用。：滑動：滑動滾動滾動滾動體滾動體滾子軸承滾子軸承：圓柱、圓錐、圓柱、圓錐、球面滾子、滾球面滾子、滾針針線接觸線接觸球軸承球軸承：球：球點接觸點接觸 滾動體是滾動軸承的核心元件，當滾動體是滾動軸承的核心元件，當內、外圈相對轉動時，滾動體即在內、外圈滾內、外圈相對轉動時，滾動體即在內、外圈滾道間滾動，它使相對運動表面間的滑動摩擦變道間滾動，它使相對運動表面間的滑動摩擦變為滾動摩擦。滾動體的形狀、大小及數量直接為滾動摩擦。滾動體的形狀、大小及數量直接影響軸承的承載能力。影響軸承的承載能力。q保持架的作用是的作用是把滾動體均勻地相互隔開，防止滾動體脫把滾動體均勻

5、地相互隔開，防止滾動體脫落，改善軸承內部載荷分配及引導滾動體運動落，改善軸承內部載荷分配及引導滾動體運動。保持架有。保持架有沖壓的和實體的沖壓的和實體的(如右圖如右圖)兩種。沖壓保持架一般用低碳鋼板兩種。沖壓保持架一般用低碳鋼板沖壓后鉚接或焊接而成，它與滾動體間有較大間隙。實體沖壓后鉚接或焊接而成，它與滾動體間有較大間隙。實體保持架常用銅合金、鋁合金或工程塑料經切削加工而成，保持架常用銅合金、鋁合金或工程塑料經切削加工而成，它具有良好的定心作用，適用于高速軸承。它具有良好的定心作用，適用于高速軸承。q滾動軸承的性能和可靠性在很大程度上滾動軸承的性能和可靠性在很大程度上取決于內、外圈及滾動體的材

6、料，它要取決于內、外圈及滾動體的材料，它要求具有高的接觸疲勞強度，良好的耐磨求具有高的接觸疲勞強度，良好的耐磨及耐腐蝕性及耐腐蝕性。一般用含鉻合金鋼制造，。一般用含鉻合金鋼制造，經熱處理后硬度可達經熱處理后硬度可達6165HRC，工作，工作表面須經磨削和拋光。表面須經磨削和拋光。 滾動軸承的類型滾動軸承的類型 按照滾動軸承所能承受的主要負荷方向滾動軸承所能承受的主要負荷方向，又可分為：向心軸承：向心軸承：主要承受徑向載荷推力軸承：推力軸承：承受軸向載荷向心推力軸承：向心推力軸承：能同時承受徑向載荷和軸向載荷根據滾動體的形狀滾動體的形狀，滾動軸承分為： 球 軸承 承載能力低，極限轉速高 滾子軸承

7、承載能力高，極限轉速低 二、二、滾動軸承的結構特點滾動軸承的結構特點 把把滾滾動動體體均均勻勻隔隔開開: :保保持持架架裝裝在在內內外外圈圈之之間間: :滾滾動動體體裝裝在在軸軸承承座座孔孔內內: :外外圈圈裝裝在在軸軸上上: :內內圈圈1 1、結結構構 高高速速時時噪噪聲聲大大承承受受沖沖擊擊載載荷荷的的能能力力低低安安裝裝維維護護方方便便功功率率損損失失小小摩摩擦擦小小, ,2 2、特特點點二、材料二、材料三、與滑動軸承比較三、與滑動軸承比較優點優點： 摩擦阻尼小，啟動靈活摩擦阻尼小，啟動靈活 可同時承受徑向和軸向載荷，簡化了支承結構；可同時承受徑向和軸向載荷，簡化了支承結構； 徑向間隙小

8、，還可用預緊方法消除間隙，因此回轉精度高；徑向間隙小，還可用預緊方法消除間隙，因此回轉精度高； 互換性好，易于維護?；Q性好，易于維護。 不需有色金屬，標準件，成本低。不需有色金屬，標準件，成本低。缺點：缺點：抗沖擊能力較差；抗沖擊能力較差；高速時噪聲大，壽命較低；高速時噪聲大，壽命較低；徑向尺寸大徑向尺寸大; ;有的場合無法使用有的場合無法使用1 1、按可承受的外載荷分類：、按可承受的外載荷分類：向心軸承：向心軸承：主要用來承受徑向載荷主要用來承受徑向載荷推力軸承：推力軸承：只能承受軸向載荷只能承受軸向載荷向心推力軸承：向心推力軸承：能同時承受徑向載荷和軸向載荷能同時承受徑向載荷和軸向載荷一

9、、滾動軸承的主要類型、性能與特點一、滾動軸承的主要類型、性能與特點17-217-2、滾動軸承的主要類型及代號、滾動軸承的主要類型及代號徑向平面徑向平面接觸點法線接觸點法線徑向支反力徑向支反力R RN N支點總反力支點總反力S S軸向支反力軸向支反力接觸角接觸角載荷角載荷角2.2.載荷角載荷角：總載荷：總載荷N N與徑向平面的夾角與徑向平面的夾角1.1.接觸角接觸角：滾動體與外圈軌道接觸點的法線：滾動體與外圈軌道接觸點的法線 與軸承徑向平面的夾角與軸承徑向平面的夾角滾動體與套圈接滾動體與套圈接觸處的法線與軸觸處的法線與軸承的徑向平面之承的徑向平面之間的夾角間的夾角 ，稱，稱為為公稱接觸角公稱接觸

10、角。向心軸承：向心軸承： 045 主要承受徑向載荷主要承受徑向載荷徑向接觸軸承徑向接觸軸承0 的向心軸承；的向心軸承；向心角接觸軸承向心角接觸軸承 045的向心軸承；的向心軸承；徑徑向向接接觸觸軸軸承承向向心心角角接接觸觸軸軸承承推力軸承：推力軸承： 45 90 ，主要承受軸向載荷；，主要承受軸向載荷；軸向接觸軸承軸向接觸軸承90的推力軸承的推力軸承推力角接觸軸承推力角接觸軸承 45 只有一個滾動體受載時只有一個滾動體受載時派生的軸向力派生的軸向力 tgFrtgQiFsiFsnini11FrFstgtgFrFatgFrFa軸向力軸向力 單個滾動體受載產生的內部軸向力單個滾動體受載產生的內部軸向

11、力多個滾動體受載的條件多個滾動體受載的條件 結論：結論： 1）角接觸軸承及圓錐滾子軸承必須在）角接觸軸承及圓錐滾子軸承必須在Fr和和Fa的的聯合作用下工作，或成對使用對稱安裝。聯合作用下工作，或成對使用對稱安裝。2）為使更多的滾動體受載應使）為使更多的滾動體受載應使 tgFrFa3）Fr不變時，不變時，Fa由最小值（一個滾動體受載）逐由最小值（一個滾動體受載）逐漸增大（即載荷角增大），則受載滾動體數漸增大（即載荷角增大），則受載滾動體數tgtg25. 1當時當時 ，下半圈滾動體受載，下半圈滾動體受載4）實際工作時，至少達到下半圈滾動體受載，）實際工作時，至少達到下半圈滾動體受載，安裝安裝3和和

12、7類軸承不能有較大的軸向竄動量。類軸承不能有較大的軸向竄動量。 tgtg25. 1滾動體滾動體轉動套圈轉動套圈在承載區，載荷從零逐漸增大到最大，在承載區，載荷從零逐漸增大到最大， 再逐漸減少到零。再逐漸減少到零。二、軸承工作時軸承元件上的載荷及應力的變化二、軸承工作時軸承元件上的載荷及應力的變化固定套圈：固定套圈：滾動體滾過便受力，大小不變滾動體滾過便受力，大小不變穩定的脈動穩定的脈動循環載荷。循環載荷。根據受力分析可見，滾動軸承的各個元件所受根據受力分析可見，滾動軸承的各個元件所受載荷為循環變載荷，其表面接觸應力為循環變應力。載荷為循環變載荷，其表面接觸應力為循環變應力。F0，Ht tF0，

13、H三、滾動軸承的失效形式三、滾動軸承的失效形式外圈過大塑變內圈滾道磨損滾動體點蝕內圈滾道點蝕在安裝、潤滑和維護良好的條件下，軸承元件在在安裝、潤滑和維護良好的條件下，軸承元件在維護不當、潤滑維護不當、潤滑 不良、密封不嚴、不良、密封不嚴、多塵條件多塵條件 接觸疲勞接觸疲勞靜強度校核。靜強度校核。重點、難點重點、難點四、計算準則：四、計算準則：一般工作條件下的滾動軸承：一般工作條件下的滾動軸承：min10rn 擺動、擺動、n n很低軸承很低軸承( (）：）：高速軸承：高速軸承：maxlimnn類型選擇類型選擇1 1選擇軸承的類型和直徑系列選擇軸承的類型和直徑系列按軸徑確定軸承內徑按軸徑確定軸承內

14、徑滾動軸承選擇的一般過程：滾動軸承選擇的一般過程：對沒有嚴格要求的軸承對沒有嚴格要求的軸承可不進行承載能力驗算可不進行承載能力驗算ENDEND進行承載能力驗算進行承載能力驗算合格合格不合格不合格對有較嚴格要求的軸承對有較嚴格要求的軸承 承載能力：球軸承滾子軸承承載能力：球軸承滾子軸承耐沖擊：耐沖擊： 球軸承滾子軸承球軸承滾子軸承時選時選時選時選同時同時F Fa a、F Fr r：或或；F Fr r大、大、F Fa a小：?。?；F Fa a大、大、 F Fr r ?。盒。和屏墙佑|軸承推力角接觸軸承；選擇方法：選擇方法：經驗法并考慮下列因素：工作載荷、轉速、支承經驗法并考慮下列因素：工作載荷、轉

15、速、支承剛性、安裝精度剛性、安裝精度 軸剛度差、撓曲變形大、軸剛度差、撓曲變形大、座孔不平行、不同軸、座孔不平行、不同軸、 。長軸（剛度低）或多支點，要求軸承具有調心性長軸（剛度低）或多支點，要求軸承具有調心性調心軸承調心軸承n nlimlim一定載荷和潤滑條件下允許的最高轉速一定載荷和潤滑條件下允許的最高轉速 n nlimlim： 球軸承滾子軸承球軸承滾子軸承 輕載、高速、精度要求高的場合輕載、高速、精度要求高的場合 重載或有沖擊場合重載或有沖擊場合 2.2.尺寸選擇尺寸選擇選擇型號：內徑、外徑、寬度系列選擇型號：內徑、外徑、寬度系列 選定類型、初定型號、驗算壽命選定類型、初定型號、驗算壽命

16、滾針軸承滾針軸承帶內錐孔與緊帶內錐孔與緊定套軸承定套軸承圓錐滾子圓錐滾子軸承軸承10090 80 70 60 50 40 30 20 10 0151020未失效軸承數量 %軸承的壽命/（106r）一、軸承的基本額定壽命一、軸承的基本額定壽命1 1、軸承壽命：、軸承壽命：軸承的壽命是指單個軸承中一個套圈或滾動體軸承的壽命是指單個軸承中一個套圈或滾動體首次出現疲勞擴展之前，一套圈相對于另一套圈的首次出現疲勞擴展之前，一套圈相對于另一套圈的轉數轉數。一批相同軸承：各軸承壽命一批相同軸承：各軸承壽命、壽命相差數十倍。、壽命相差數十倍。如何確如何確定軸承定軸承的壽命的壽命呢？呢？17-5 17-5 滾動

17、軸承尺寸的選擇滾動軸承尺寸的選擇2、軸承的基本額定壽命：、軸承的基本額定壽命：一批相同軸承在同樣工作條件下運轉，其中一批相同軸承在同樣工作條件下運轉，其中10%10%軸承軸承發生點蝕破壞，發生點蝕破壞，而而90%90%的軸承不發生點蝕破壞的軸承不發生點蝕破壞前運轉前運轉的總轉數（的總轉數（L L1010）或工作的小時數（）或工作的小時數（L Lh h）?？煽慷瓤煽慷萊=90%R=90%10完好完好 (1(1）基本額定壽命為軸承設計壽命）基本額定壽命為軸承設計壽命 (2(2）基本額定壽命與載荷有關）基本額定壽命與載荷有關完好完好3 3、軸承的預期壽命、軸承的預期壽命L Lh h： 設計機器時所要

18、求的軸承壽命，可參照機器的大設計機器時所要求的軸承壽命，可參照機器的大修期限取定。表修期限取定。表17-317-3基本額定動載荷基本額定動載荷C時，軸承所能承受的載荷。時，軸承所能承受的載荷。即：在即：在C C作用下，軸承工作作用下，軸承工作10106 6r r而不點蝕失效（而不點蝕失效（R=90%R=90%）。）。CrCr：基本額定動載荷基本額定動載荷對向心軸承（對向心軸承（N N，NA)NA)：CrCr純徑向載荷純徑向載荷對角接觸軸承（對角接觸軸承（3 3、7 7）：）：CrCr載荷的徑向分量載荷的徑向分量CaCa：基本額定動載荷：基本額定動載荷：5 5類類 CaCa純軸向載荷純軸向載荷C

19、 CC C由試驗得出，同類不同型號軸承，由試驗得出，同類不同型號軸承，C C不不同。（查手冊）同。（查手冊）軸承的基本額定動載荷是反映軸承承載軸承的基本額定動載荷是反映軸承承載能力的一項性能參數能力的一項性能參數 CC 軸承抗疲勞承載能力軸承抗疲勞承載能力設計時需滿足：一定工況下的設計時需滿足：一定工況下的CP 時，時，rL61010三、滾動軸承壽命的計算三、滾動軸承壽命的計算CP 時，時，?10L1 1、已知軸承型號和所受載荷已知軸承型號和所受載荷P P，計算軸承的基本計算軸承的基本額定壽命？額定壽命？2 2、已知載荷已知載荷P P 和要求軸承應達到的預期計算壽和要求軸承應達到的預期計算壽命

20、命 時，需選用具有多大的基本額定動載荷的時，需選用具有多大的基本額定動載荷的軸承（即：軸承（即：選擇什么型號尺寸的軸承？）選擇什么型號尺寸的軸承？）hLP PL L1010曲線曲線 rPCL61010工程中常用工程中常用小時數小時數表示壽命：表示壽命：61060hCLnPn n軸承轉速軸承轉速r/minr/min=常數常數 10LP，P=C )10( 1610rL110CLP610() h60thf CLnP（ ）q作了上述修正后，壽命計算式可寫為作了上述修正后，壽命計算式可寫為 當工作溫度較高時，當工作溫度較高時，C C 值會下降，用溫度系數值會下降，用溫度系數 f ft t 修正修正, ,

21、ttCf C610 10tf CLrP66 01 0htPnCLf預期壽命預期壽命所需基本額定動載所需基本額定動載荷荷10CLP61060thf CLnP當量動載荷當量動載荷N基本額定動載荷基本額定動載荷N，查手冊，查手冊166010htnLPCf 預期壽命預期壽命注意國標號！注意國標號！所需額定動載荷所需額定動載荷基本額定壽命（基本額定壽命（h）基本額定壽命（基本額定壽命（106r）2 2、已知、已知 n n, ,hLP，66010htPnCLf查手冊，選型號，使查手冊，選型號，使CC用于選型用于選型用于校核壽命用于校核壽命hhLL1 1、已知軸承型號、所受載荷、已知軸承型號、所受載荷P P

22、和預期使用壽命和預期使用壽命L Lh h，hL回顧兩類問題回顧兩類問題計算壽命？選軸承？計算壽命？選軸承？610() 60thf CLnP兩類問題基本解決！兩類問題基本解決！ 但實際工作時，軸承可能同時受但實際工作時，軸承可能同時受F Fa a、F Fr r，很顯然，很顯然，單向載荷與雙向載荷作用下，軸承的壽命是不一樣的。單向載荷與雙向載荷作用下，軸承的壽命是不一樣的。的假想載荷的假想載荷10CLP為了與為了與C C在相同條件下比較在相同條件下比較轉化轉化F Fa aF Fr r是在單向載荷（徑向是在單向載荷（徑向F Fr r或軸向或軸向F Fa a ）試驗）試驗條件下得出的。條件下得出的。a

23、rFYFXPX徑向動載系數，徑向動載系數，Fr對壽命影響效應的大??；對壽命影響效應的大小；Y軸向動載系數軸向動載系數, , Fa對壽命影響效應的大小；對壽命影響效應的大??；式中：式中：1 1、計算公式：、計算公式：X，Y值值查表查表17-817-8計及附加載荷如沖擊力等的影響，計及附加載荷如沖擊力等的影響，P P的公式為：的公式為：()praPfXFYF四、滾動軸承的當量動載荷四、滾動軸承的當量動載荷P P載荷系數（表載荷系數（表17-917-9）向心軸承（向心軸承（N,NAN,NA類）：類）： P=FP=Fr r；推力軸承推力軸承(5(5類類) )：P=FP=Fa a()praPfXFYF3

24、 3、7 7類軸承的類軸承的P P？F Fr rF Fa aF Fr rF Fa a7 7 類類F Fr rF Fa a3 3、7 7類軸承類軸承F1F2F2F3F3F Fr rFs內部軸向力，內部軸向力，是由于結構原因而產生是由于結構原因而產生的內部軸向力。的內部軸向力。五、角接觸軸承和圓錐滾子軸承的載荷計算五、角接觸軸承和圓錐滾子軸承的載荷計算 1 1、內部軸向力、內部軸向力F Fs s 內部軸向力大小方向 NidirdFFFF NidiFF徑向分力：軸向分力：方向方向：由軸承由軸承使使內外圈有分離趨勢內外圈有分離趨勢大?。捍笮。翰楸聿楸?， F Fs s 使內外圈有分離趨勢，為使軸受力合理

25、使內外圈有分離趨勢，為使軸受力合理 F Fs1s1與與F Fs2s2方向應相反方向應相反, , 3 3、7 7類軸承成對使用，對稱安裝類軸承成對使用，對稱安裝兩種安裝方式兩種安裝方式反反正正兩外圈寬邊相對兩外圈寬邊相對, , Fs 相背相背兩外圈窄邊相對兩外圈窄邊相對, F, Fs s 相對相對F Fs1s1F Fs2s2F Fs2s2F Fs1s1 F Fs1s1F Fs2s2F Fs1s1F Fs2s2= =F Fs s(2)(2)簡化畫法簡化畫法3 3類：類：F Fs sF Fs1s1F Fs2s2F Fs1s1F Fs2s2F Fs s= =7 7類：類：F Fs s1 1、載荷分析、

26、載荷分析Fs1Fs2FaeFre軸上有外載荷：軸上有外載荷：F Frere和和F Faeae F FrereF Fr2r2F Fr1r1F Fr1r1、 F Fr1r1F Fs1s1、F Fs2s2Fr1Fr2 3 3、軸承的軸向載荷、軸承的軸向載荷 Fa的計算的計算 各個軸承的軸向載荷各個軸承的軸向載荷 F Fa a ？（注：將軸承內圈與軸視為一體）（注：將軸承內圈與軸視為一體）F Fs1s1F Fs2s2F Faeaeq軸上外載荷軸上外載荷F Faeae 各軸承的內部軸向力各軸承的內部軸向力F Fs s應根據軸系受力情況和平衡條件作具體分析應根據軸系受力情況和平衡條件作具體分析! !12a

27、aedFFF22adFF合力合力左，軸有左移趨勢左，軸有左移趨勢阻止軸左移，阻止軸左移，若若21aeddFFF壓緊壓緊放松放松F Fs1s1F Fs2s2F Faeae左移趨勢左移趨勢21adaeFFF11adFF合力合力右：軸有右移趨勢右：軸有右移趨勢阻止軸右移，阻止軸右移，軸承軸承2 2外圈固定外圈固定，故，故2 2被被 “ “壓緊壓緊”軸承軸承1 “1 “放松放松”21aeddFFF 若若放松放松壓緊壓緊F Fs1s1F Fs2s2F Faeae右移趨勢右移趨勢FaeFre1 1）直齒圓柱齒輪軸：）直齒圓柱齒輪軸：3 3）蝸桿軸：）蝸桿軸：分別承受分別承受FaFa、FrFr4 4）滑輪軸

28、：）滑輪軸：4 4類：雙列深溝球軸承類：雙列深溝球軸承（軸較長）軸較長）2 2）斜齒輪、錐齒輪、蝸輪軸：）斜齒輪、錐齒輪、蝸輪軸： 根據根據F Fs s1 1、F Fs s2 2和和F Faeae，判明，判明軸向合力指向軸向合力指向及及軸可能軸可能 移動的方向；移動的方向；從而判定被從而判定被“壓緊壓緊”軸承軸承和被和被“放松放松”軸承軸承；“放松放松”軸承：軸承： 本身的本身的F Fs s ；“壓緊壓緊”軸承：軸承： 除去本身除去本身F Fs s 外，其它各軸外，其它各軸向力的代數和。向力的代數和。 3 3類和類和7 7類軸承所受軸向力類軸承所受軸向力FaFa的計算方法歸納的計算方法歸納 根

29、據安裝方式判明根據安裝方式判明F Fs s1 1、F Fs s2 2 的方向的方向；失效形式失效形式基本額定壽命基本額定壽命基本額定動載荷基本額定動載荷回顧：我們本節學了些什么？回顧：我們本節學了些什么？還記得我們要解決的兩類基本還記得我們要解決的兩類基本問題嗎？問題嗎？ 舉例！舉例！關鍵詞：關鍵詞： PCL10壽命計算公式壽命計算公式L L1010內部軸向力內部軸向力F Fs s徑向力徑向力Fr Fr 、軸向力、軸向力FaFa計算計算()praPfXFYF3 3、7 7類等類等徑向、軸向動載系數徑向、軸向動載系數當量動載荷當量動載荷P P1 1、求支反力（力平衡、力矩平衡）、求支反力（力平衡

30、、力矩平衡）F Fr1r1、F Fr2r2；2 2、求內部軸向力、求內部軸向力F Fs1s1、F Fs2s23 3、根據軸承安裝方式及合力的指向判定、根據軸承安裝方式及合力的指向判定“壓壓緊緊”、“放松放松”端，求出端，求出F Fa1a1、F Fa2a2；4 4、根據、根據11arFeF？：是？：是 X X、Y Y查表，否查表，否 X=1 X=1、Y=0Y=022arFeF？：是？：是 X X、Y Y查表，否查表，否 X=1 X=1、Y=0Y=0111()PraPfXFYF222()PraPfXFYF，取取),max(21PPP 設計選型式：設計選型式：66010htPnCLCf5 5、壽命校

31、核式：、壽命校核式：61060thhf CLLnP滾動軸承的靜載荷滾動軸承的靜載荷對向心軸承為對向心軸承為 C0r 徑向基本額定靜載荷徑向基本額定靜載荷對推力軸承為對推力軸承為 C0a 軸向基本額定靜載荷軸向基本額定靜載荷按靜載能力選擇軸承：按靜載能力選擇軸承： ：S0 靜強度安全系數，靜強度安全系數， 見表見表17-817-8P0 當量靜載荷當量靜載荷徑向載荷徑向載荷系數系數軸向載荷軸向載荷系數系數X0、Y0查軸承手冊查軸承手冊 對于工作于靜止狀態、緩慢擺動和低速轉動的軸承，對于工作于靜止狀態、緩慢擺動和低速轉動的軸承，主要是防止滾動體與滾道主要是防止滾動體與滾道接觸處產生過大的塑性變形。接

32、觸處產生過大的塑性變形?；绢~定靜載荷基本額定靜載荷 C C0 0 ：限制塑性變形的極限載荷值限制塑性變形的極限載荷值 軸承不是單一的個體，它是用來支承軸的，軸承不是單一的個體，它是用來支承軸的，而軸又要帶動軸上零件工作。所以軸承的設計一定而軸又要帶動軸上零件工作。所以軸承的設計一定包含包含合理設計軸承裝置。合理設計軸承裝置。17-6 17-6 軸承裝置的設計軸承裝置的設計設計要求設計要求： 固定可靠、運轉靈活、保證精度、調整方便。固定可靠、運轉靈活、保證精度、調整方便。軸承裝置軸承裝置設計內容設計內容: : 軸承的定位和緊固軸承的定位和緊固軸承的配置設計軸承的配置設計軸承位置的調節軸承位置的

33、調節軸承的潤滑與密封軸承的潤滑與密封軸承的配合軸承的配合軸承的裝拆軸承的裝拆支承的剛度和同心度支承的剛度和同心度1 1、保證同心度要求、保證同心度要求安裝軸承的兩個軸承座安裝軸承的兩個軸承座孔一次加工而成。孔一次加工而成。2 2、保證支承剛度要求、保證支承剛度要求1）增加軸承座孔的壁厚；）增加軸承座孔的壁厚；2）減小軸承支點相對于箱）減小軸承支點相對于箱體孔壁的懸臂。體孔壁的懸臂。3）采用加強筋加強支承部）采用加強筋加強支承部位的剛性。位的剛性。4）采用整體式軸承座孔。）采用整體式軸承座孔。 。加強筋加強筋內圈的緊固方法：內圈的緊固方法： 彈性擋圈固定彈性擋圈固定圓螺母與止圓螺母與止動墊圈固定

34、動墊圈固定軸端擋圈固定軸端擋圈固定緊定襯套、圓螺緊定襯套、圓螺母、止動墊圈與母、止動墊圈與錐孔內圈固定。錐孔內圈固定。外圈的緊固方法：外圈的緊固方法： 端端蓋蓋固固定定孔孔用用擋擋圈圈軸承外圈止動槽軸承外圈止動槽螺紋環緊固螺紋環緊固 合合理理的的軸軸承承配配置置確保軸在機器中有正確的位置確保軸在機器中有正確的位置防止軸的軸向竄動防止軸的軸向竄動防止軸受熱膨脹后不致將軸承卡死防止軸受熱膨脹后不致將軸承卡死1 1、一個軸系應采用幾個軸承支承？、一個軸系應采用幾個軸承支承？2 2、如何支承？、如何支承？3 3、軸承如何配置？、軸承如何配置？常用軸承組的配置常用軸承組的配置一個支點雙向固定、另一端游動

35、。一個支點雙向固定、另一端游動。兩端均游動兩端均游動 雙支點各單向固定雙支點各單向固定 方案方案1、采用向心推力軸承、采用向心推力軸承(反裝）反裝）常采用常采用兩個反裝兩個反裝的角接觸球軸承的角接觸球軸承或或圓錐滾子軸承，圓錐滾子軸承，兩個軸承各限制兩個軸承各限制一個方向的軸向一個方向的軸向移動移動，（外圈都（外圈都在單方向軸向固在單方向軸向固定）。定）。其軸向間隙可在軸承內部調整，其軸向間隙可在軸承內部調整，箱體內側箱體內側箱體箱體外側外側調整墊片調整墊片（一組）（一組）調整墊片調整墊片（一組）（一組）2、采用向心推力軸承（正裝）、采用向心推力軸承（正裝）c=0.20.4箱體內側箱體內側箱體

36、外側箱體外側方案方案2、采用深溝球軸承、采用深溝球軸承考慮到軸的受熱伸長，應留出熱補償間隙考慮到軸的受熱伸長，應留出熱補償間隙 C C 。對于深溝球軸承：對于深溝球軸承：雙支點各單向固定雙支點各單向固定 由于軸向間隙的由于軸向間隙的存在，這種配置存在，這種配置不能作精確的軸不能作精確的軸向定位。由于軸向定位。由于軸向間隙不能過大，向間隙不能過大，因此因此只適合于工只適合于工作溫升不高的短作溫升不高的短軸（跨距軸（跨距 L L 400 mm400 mm）套杯套杯箱體內側箱體內側箱體外側箱體外側 一端支承的軸承，內、外圈雙向固定，另一端支承的軸承可以軸向游動。一端支承的軸承，內、外圈雙向固定，另一

37、端支承的軸承可以軸向游動。 雙向固定端的軸承可承受雙向軸向載荷，游動端的軸承端面與軸承蓋之間留有較大的雙向固定端的軸承可承受雙向軸向載荷，游動端的軸承端面與軸承蓋之間留有較大的間隙。以適應軸的伸縮量，間隙。以適應軸的伸縮量，這種支承結構這種支承結構適用于軸的溫度變化大適用于軸的溫度變化大和跨距較大的場合。和跨距較大的場合。固定端固定端游動端游動端套杯套杯箱體內側箱體內側箱體外側箱體外側固定端固定端游動端游動端固定支點固定支點F Fa a 不大不大 深溝球軸承（深溝球軸承（6 6）F Fa a 較大較大 一對一對3 3、7 7類軸承背靠背或面對面組類軸承背靠背或面對面組合合F Fa a 和和 F

38、 Fr r 均大均大 推力軸承與向心軸承組合推力軸承與向心軸承組合游動支點游動支點深溝球軸承（深溝球軸承（6 6） 內圈軸向需固定內圈軸向需固定N N、NANA類軸承內、外圈軸向均需固定，靠滾類軸承內、外圈軸向均需固定，靠滾子與外圈間游動來補償受熱伸長子與外圈間游動來補償受熱伸長當軸受熱伸長時，游動支點隨軸一起向外移動，避免軸承當軸受熱伸長時，游動支點隨軸一起向外移動，避免軸承受到附加載荷作用，防止軸承卡住。受到附加載荷作用，防止軸承卡住。固定支點的軸承外圈左右均固定，承擔雙向軸向力固定支點的軸承外圈左右均固定，承擔雙向軸向力。游動支點的軸承只承受徑向力，不承受軸向力游動支點的軸承只承受徑向力

39、，不承受軸向力。詳細詳細 對于人字齒輪軸，由于人字齒輪本身的相互限位作用，它們的軸承內對于人字齒輪軸，由于人字齒輪本身的相互限位作用，它們的軸承內外圈的軸向緊固應設計成只保證其中一根軸相對機座有固定的軸向位置，外圈的軸向緊固應設計成只保證其中一根軸相對機座有固定的軸向位置，而另一根軸上的兩個軸承都必須是游動的，以防止齒輪卡死或人字齒的兩而另一根軸上的兩個軸承都必須是游動的，以防止齒輪卡死或人字齒的兩側受力不均勻。側受力不均勻。1 1、軸承游隙的調整、軸承游隙的調整保證獲得一定的熱膨脹間隙。保證獲得一定的熱膨脹間隙。墊片調整墊片調整帶螺紋零件帶螺紋零件調調整整方方法法軸承游隙軸承游隙調整墊片調整

40、墊片螺紋零件螺紋零件2 2、軸承（軸系）調整、軸承（軸系）調整保證傳動件有準確的工作位置保證傳動件有準確的工作位置：要求兩齒輪：要求兩齒輪。：要求：要求。調整的方法：調整的方法：套杯套杯+ +調整墊片調整墊片錐頂點不重合！錐頂點不重合！錐頂點重合！錐頂點重合！確定圓錐齒輪的軸承安裝在調整套杯中，套杯再安裝在機座上。確定圓錐齒輪的軸承安裝在調整套杯中，套杯再安裝在機座上。通過墊片通過墊片1 1調整套筒與機座的相對位置，實現對錐齒輪軸軸向位調整套筒與機座的相對位置，實現對錐齒輪軸軸向位置的調整。通過墊片置的調整。通過墊片2 2調整軸承間隙。調整軸承間隙。軸向位置軸向位置調整墊片調整墊片軸承游隙軸承

41、游隙調整墊片調整墊片動畫基孔制基孔制軸用軸用n6n6，m6m6，k6k6，js6js6等公差帶。等公差帶?；S制軸制孔用孔用J6J6，J7J7，H7H7，G7G7公差帶。公差帶。 b)b)外徑、內徑公外徑、內徑公差帶分布特點。差帶分布特點。 c)c)裝配圖的標注。裝配圖的標注。90 H740 k6轉動套圈（內圈）的轉速越高、載荷與振動越大、轉動套圈（內圈）的轉速越高、載荷與振動越大、工作溫度變化大，尺寸大工作溫度變化大，尺寸大選較緊的配合選較緊的配合（過盈配合（過盈配合, ,如軸公差用如軸公差用k6,m6k6,m6）不動套圈（外圈）、游動支承，或經常裝拆軸不動套圈（外圈）、游動支承，或經常裝

42、拆軸承承選較松的配合選較松的配合, ,座孔公差用座孔公差用H7,J7H7,J7或或G7G71 1、預緊的目的、預緊的目的 提高軸承的旋轉精度，增加軸承裝置的剛性，減小提高軸承的旋轉精度，增加軸承裝置的剛性，減小機器工作時軸的振動。機器工作時軸的振動。2 2、預緊的方法、預緊的方法 安裝時用某種方法在軸承中產生并保持一軸向力，安裝時用某種方法在軸承中產生并保持一軸向力，使滾動體和內、外圈接觸處產生預變形，以消除軸承中使滾動體和內、外圈接觸處產生預變形，以消除軸承中的游隙。的游隙。夾緊外圈（圖夾緊外圈（圖a a）彈簧預緊（圖彈簧預緊（圖b b）加長度不等的間隔套（圖加長度不等的間隔套（圖c c）磨

43、窄座圈并夾緊（圖磨窄座圈并夾緊（圖d d）裝配套管裝配套管拆卸器拆卸器手錘套管打手錘套管打入法；入法；壓入法；壓入法；溫差法等。溫差法等。手錘套管敲手錘套管敲擊法；擊法；軸承拆卸器軸承拆卸器拆卸法等。拆卸法等。2.2.裝拆：溫差法與壓入法裝拆裝拆：溫差法與壓入法裝拆（1 1）溫差法：）溫差法：加熱軸承或冷卻軸加熱軸承或冷卻軸（2 2）壓入法裝拆：）壓入法裝拆：專用工具，正確施壓專用工具，正確施壓要求：1）壓力應直接加于配合較緊的套圈上2）不允許通過滾動體傳遞裝拆力3）要均勻施加裝拆力裝拆滾動軸承時，要特別注意以下兩點：裝拆滾動軸承時，要特別注意以下兩點：1)1)不允許通過滾動體來傳力，以免使滾

44、道或滾動體造不允許通過滾動體來傳力，以免使滾道或滾動體造 成損傷。成損傷。2)2)由于軸承的配合較緊，裝拆時應使用專門的工具。由于軸承的配合較緊，裝拆時應使用專門的工具。 錯誤的施力錯誤的施力正確的施力正確的施力錯誤錯誤 正確正確 軸承的定位軸肩和定位凸肩高度軸承的定位軸肩和定位凸肩高度過大，會導致軸承拆卸困難。其合理的高度尺寸過大，會導致軸承拆卸困難。其合理的高度尺寸d da a、D Da a可查軸承手冊。可查軸承手冊。daDa軸肩過高軸肩過高凸肩孔過小凸肩孔過小飛濺潤滑飛濺潤滑油霧潤滑油霧潤滑油浴潤滑油浴潤滑油面不能超過軸油面不能超過軸承最低滾動體的中心。承最低滾動體的中心。目的：目的：

45、方式：方式：高速高速 油潤滑油潤滑低速低速 脂潤滑脂潤滑高溫、真空高溫、真空 固體潤滑固體潤滑由由查表查表17-1017-10目的：目的：1. 1. 防止潤滑劑從軸承中流失；防止潤滑劑從軸承中流失； 2. 2. 防止灰塵、水分浸入。防止灰塵、水分浸入。分類分類：1 1）、）、 線速度較低時用線速度較低時用注意結構圖注意結構圖氈圈密封，脂潤滑氈圈密封，脂潤滑v v5m/s5m/s密封圈密封，油潤滑密封圈密封，油潤滑v v412m/s412m/s不受速度限制不受速度限制 轉速不高時用接觸式密封轉速不高時用接觸式密封 轉速較高時用非接觸式密封轉速較高時用非接觸式密封分析計算題分析計算題1有一個型號為

46、208的深溝球軸承，軸的轉速為n(rpm)，當量動載荷C(N)為時壽命為1600小時。已知滾動軸承壽命計算公式L=(C/P)(106轉)。試求： （1）將L(106轉)轉化為以小時Lh(小時)表示的壽命計算式； （2）當該軸承的轉速n保持不變的條件下，當量動載荷P增加一倍(2P)時其壽命為多少小時？ （3）當轉速不變時，欲將壽命增大一倍(32000h)，當量動載荷P變化為何值？例題例題2 一軸由一對一軸由一對7211AC的軸承支承，的軸承支承，Fr1=3300N, Fr2=1000N, FA=900N, 如圖。試求兩軸承的當量動載如圖。試求兩軸承的當量動載荷荷P。 (S=0.68Fr e=0.

47、68 X=0.41,Y=0.87)解：解：S=0.68Fr S1=0.68Fr1=0.68*3300N=2244N S2=0.68Fr2=0.68*1000N=680N S2+Fx=680+900=1580Ne P1=3300N P2= 0.41*1000+0.87*1344=1579N 滾動軸承例題分析滾動軸承例題分析 設根據工作條決定在軸的兩端反裝兩個角接設根據工作條決定在軸的兩端反裝兩個角接觸球軸承。已知軸上齒輪受切向力觸球軸承。已知軸上齒輪受切向力F Ft t=2200N=2200N，徑向，徑向力力F Fr r=900N=900N，軸向力，軸向力F Fa a=400 N=400 N，齒

48、輪分度圓直徑，齒輪分度圓直徑d=314 mmd=314 mm，齒輪轉速，齒輪轉速n=520 rpmn=520 rpm，運轉中有中等，運轉中有中等沖擊載荷，軸承預期計算壽命沖擊載荷，軸承預期計算壽命L Lh h=15000 h=15000 h。設初。設初選兩個軸承型號均為選兩個軸承型號均為7207C7207C，試驗算軸承是否可達，試驗算軸承是否可達到預期計算壽命的要求。到預期計算壽命的要求。解：解：1. 1. 求徑向載荷求徑向載荷320+2002/200=-1dFFFaereVrNFFFVrreVr62.674=12-teHrFF320+200200=1NFFFHrteHr85.1353=12-

49、3203202002002 21 1F Fr2Vr2VF Fr1Vr1VF Fr2Hr2HF Fr1Hr1HF FteteF FaeaeF FrereF FaeaeF FrereF FteteN38.225=5202/314400200900=-N15.846=2200520200=F Fs s= =eFeFr r21211+=HrVrrFFF求總徑向載荷求總徑向載荷 22222+=HrVrFFF2. 2. 求兩軸承的計算軸向力求兩軸承的計算軸向力F Fs1s1和和F Fs2s2 查表得查表得7207C7207C軸承的基本額定動載荷與軸承的基本額定動載荷與基本額定靜載荷為基本額定靜載荷為 C=

50、30500 N CC=30500 N C0 0=20000 N=20000 N對于對于70000C70000C型軸承，內部軸向力型軸承，內部軸向力 F Fs s=1.14=1.14F Fr rF Fs s=0.68=0.68F Fr rF Fs s= =eFeFr rF Fs s= =F Fr r(2Y)(2Y)70000B(70000B(a a =40 =40) )70000AC(70000AC(a a =25 =25) )70000C(70000C(a a=15=15) )角接觸球軸承角接觸球軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承其中其中e e為判斷系數，按下表為判斷系數，按下表17-517-5選取

51、選取 2 21 1F FaeaeF FrereF FteteN65.875=15.846+38.225=22N62.1512=85.1353+62.674=22F Fd2d2F Fd1d1F Fs1s1=eF=eFr1 r1 F Fs2s2=eF=eFr2 r2 于是于是 F Fa1a1= F= Faeae +F +Fs2 s2 F Fa2a2= F= Fs2s2 =605.05 N =605.05 N F Fa1a1/C/C0 0= 1005.05/20000 =0.0503 = 1005.05/20000 =0.0503 F Fa2a2/C/C0 0= 605.05/20000 =0.0303 = 605.05/20000 =0.0303 內部軸向力內部軸向力: :=0.4=0.4875.65=350.26 N 875.65=350.26 N =0.4=0.41512.62=605.05 N 1512.62=605.05 N =400+605.05=1005.05 N =400+605.05=1005.05 N 重新查表選取判斷系數重新查表選取判斷系數e e 重新計算軸