第12章 支承零件

1、第十六章第十六章 支承零件支承零件第六節(jié)第六節(jié) 滾動軸承的工作情況分析、主要失效形式及設計準則滾動軸承的工作情況分析、主要失效形式及設計準則本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述第二節(jié)第二節(jié) 滑動軸承的類型、結構及材料滑動軸承的類型、結構及材料第三節(jié)第三節(jié) 非液體摩擦滑動軸承的設計非液體摩擦滑動軸承的設計第五節(jié)第五節(jié) 滾動軸承的類型、結構及代號滾動軸承的類型、結構及代號第八節(jié)第八節(jié) 導軌導軌 本章基本要求本章基本要求 1、了解軸承結構及滑動軸承的材料、了解軸承結構及滑動軸承的材料2、掌握非液體潤滑滑動軸承的設計計算、掌握非液體潤滑滑動軸承的設計計算 3、掌握液體動力潤滑的基本理論、掌

2、握液體動力潤滑的基本理論4、掌握并能正確選擇軸承的類型、代號。、掌握并能正確選擇軸承的類型、代號。5、掌握滾動軸承基本額定壽命、基本額定動負荷的概念、掌握滾動軸承基本額定壽命、基本額定動負荷的概念6、掌握滾動軸承的當量動負荷、滾動軸承壽命的計算、掌握滾動軸承的當量動負荷、滾動軸承壽命的計算7、掌握角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的軸向載荷計算、掌握角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的軸向載荷計算8、了解導軌的功用、類型及應滿足的要求、了解導軌的功用、類型及應滿足的要求本章重點難點本章重點難點 非液體潤滑滑動軸承的設計計算。非液體潤滑滑動軸承的設計計算。 軸承主要類型、滾動軸承代號的選擇。軸承主要類型、滾動軸

3、承代號的選擇。 滾動軸承的額定壽命、當量動負荷及其壽命計算。滾動軸承的額定壽命、當量動負荷及其壽命計算。 液體動力潤滑的理論液體動力潤滑的理論 角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的軸向載荷計算。角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的軸向載荷計算。本章重點本章重點本章難點本章難點第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 導軌：導軌：支承和引導移動部件支承和引導移動部件旋轉(zhuǎn)導軌旋轉(zhuǎn)導軌直線導軌直線導軌滾動導軌滾動導軌按摩擦性質(zhì)不同分按摩擦性質(zhì)不同分滑動導軌滑動導軌第二節(jié)第二節(jié) 滑動軸承的類型、結構及材料滑動軸承的類型、結構及材料 1、整體式徑向滑動軸承、整體式徑向滑動軸承由軸承座、軸套組成由軸承座、軸套組成 圖圖 16 16 1

4、1 整體式徑向滑動軸承整體式徑向滑動軸承1 1軸承座；軸承座； 2 2軸套；軸套； 3 3螺紋孔；螺紋孔； 4 4油孔；油孔； 5 5油槽油槽 第二節(jié)第二節(jié) 滑動軸承的類型、結構及材料滑動軸承的類型、結構及材料一、滑動軸承的結構型式一、滑動軸承的結構型式（一）徑向滑動軸承（一）徑向滑動軸承 2 2、剖分式徑向滑動軸承、剖分式徑向滑動軸承由軸承座、軸承蓋、剖分式軸瓦、雙頭螺柱組成由軸承座、軸承蓋、剖分式軸瓦、雙頭螺柱組成圖圖 16 2 剖分式徑向滑動軸承剖分式徑向滑動軸承1 軸承座軸承座 2 軸承蓋軸承蓋 3 剖分式軸瓦剖分式軸瓦 4 雙頭螺栓雙頭螺栓 5 螺紋孔螺紋孔 6 油孔油孔 7 油槽油

5、槽第二節(jié)第二節(jié) 滑動軸承的類型、結構及材料滑動軸承的類型、結構及材料一、滑動軸承的結構型式一、滑動軸承的結構型式（一）徑向滑動軸承（一）徑向滑動軸承 2、剖分式徑向滑動軸承、剖分式徑向滑動軸承圖圖 16 4 調(diào)心軸承調(diào)心軸承圖圖 16 3 傾斜式剖分徑向滑動軸承傾斜式剖分徑向滑動軸承第二節(jié)第二節(jié) 滑動軸承的類型、結構及材料滑動軸承的類型、結構及材料一、滑動軸承的結構型式一、滑動軸承的結構型式（二）推力滑動軸承（二）推力滑動軸承 推力滑動軸承只能承受軸向載荷。推力滑動軸承只能承受軸向載荷。 與徑向軸承聯(lián)合使用，可用于同時承受徑向和軸向載荷的工作與徑向軸承聯(lián)合使用，可用于同時承受徑向和軸向載荷的工

6、作場合。場合。推力滑動軸承由軸承座、止推軸頸組成。推力滑動軸承由軸承座、止推軸頸組成。常見推力滑動軸承結構形式及尺寸，常見推力滑動軸承結構形式及尺寸， 見表見表161。第二節(jié)第二節(jié) 滑動軸承的類型、結構及材料滑動軸承的類型、結構及材料二、軸瓦的結構二、軸瓦的結構軸瓦的兩種結構：軸瓦的兩種結構：整體式和剖分式整體式和剖分式圖圖 16 5 整體式軸瓦整體式軸瓦圖圖 16 6 剖分式軸瓦剖分式軸瓦 緊定螺釘固定緊定螺釘固定 銷釘固定銷釘固定 1 軸瓦軸瓦 2 軸承座軸承座 3 緊定螺釘緊定螺釘 4 圓柱銷圓柱銷圖圖 16 7 軸瓦的固定軸瓦的固定 第二節(jié)第二節(jié) 滑動軸承的類型、結構及材料滑動軸承的類

7、型、結構及材料二、軸瓦的結構二、軸瓦的結構（續(xù)）（續(xù)）圖圖 16 8 幾種常見的油槽幾種常見的油槽 軸向油槽的影響軸向油槽的影響 周向油槽的影響周向油槽的影響 圖圖16 9 油孔和油槽對軸承承載能力的影響油孔和油槽對軸承承載能力的影響三、軸承的材料三、軸承的材料（二）軸瓦和軸承襯的材料（二）軸瓦和軸承襯的材料 對軸瓦和軸承襯材料性能的要求：對軸瓦和軸承襯材料性能的要求： 良好的減摩性，耐磨性和抗膠合性；良好的減摩性，耐磨性和抗膠合性； 良好的摩擦順應性、嵌入性、磨合性；良好的摩擦順應性、嵌入性、磨合性； 足夠的強度和抗腐蝕能力；足夠的強度和抗腐蝕能力； 良好的導熱性、工藝性、經(jīng)濟性等。良好的導

8、熱性、工藝性、經(jīng)濟性等。（一）軸承蓋和軸承座的材料（一）軸承蓋和軸承座的材料 常用灰鑄鐵常用灰鑄鐵 當載荷較大和有沖擊載荷時，用鑄鋼。當載荷較大和有沖擊載荷時，用鑄鋼。 常用軸瓦和軸承襯材料性能及用途常用軸瓦和軸承襯材料性能及用途 見表見表162第二節(jié)第二節(jié) 滑動軸承的類型、結構及材料滑動軸承的類型、結構及材料三、軸承的材料（續(xù)）三、軸承的材料（續(xù)）（5）非金屬材料）非金屬材料 最多的是各種塑料最多的是各種塑料 。其它如橡膠、木材。其它如橡膠、木材。（二）軸瓦和軸承襯的材料（二）軸瓦和軸承襯的材料常用軸瓦和軸承襯材料性能及用途常用軸瓦和軸承襯材料性能及用途 詳見表詳見表162第二節(jié)第二節(jié) 滑動

9、軸承的類型、結構及材料滑動軸承的類型、結構及材料（1）軸承合金（巴氏合金或白合金）軸承合金（巴氏合金或白合金） 用作軸承襯，用作軸承襯，適用于重載、中高適用于重載、中高速場合，價格較貴。速場合，價格較貴。 （2 2）銅合金）銅合金 常用青銅材料。常用青銅材料。錫青銅錫青銅減摩性耐磨性最好，減摩性耐磨性最好，適用重載、中速適用重載、中速場合場合 。鉛青銅鉛青銅抗粘附能力強，抗粘附能力強，適用于高速、重載軸承適用于高速、重載軸承。鋁青銅鋁青銅的強度及硬的強度及硬度較高，抗粘附能力較差，度較高，抗粘附能力較差，適用于低速、重載軸承適用于低速、重載軸承。（3）鑄鐵（灰鑄鐵及耐磨鑄鐵）鑄鐵（灰鑄鐵及耐磨

10、鑄鐵） 由于鑄鐵性脆、磨合性差，故由于鑄鐵性脆、磨合性差，故只適用只適用于輕載低速和不受沖擊載荷的場合。于輕載低速和不受沖擊載荷的場合。（4）粉末冶金）粉末冶金 多孔結構，制成的軸承叫含油軸承。它具有自潤滑性。多孔結構，制成的軸承叫含油軸承。它具有自潤滑性。第二節(jié)第二節(jié) 滑動軸承的類型、結構及材料滑動軸承的類型、結構及材料潤滑油潤滑油 常用的固體潤滑劑有石墨、常用的固體潤滑劑有石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯，二硫化鉬、聚四氟乙烯，多用于一些有特殊要求的軸承。多用于一些有特殊要求的軸承。固體潤滑劑固體潤滑劑高速輕載，選粘度較低的潤滑油；高速輕載，選粘度較低的潤滑油；低速重載，工作溫度較高時，選粘度較

11、高的潤滑油；低速重載，工作溫度較高時，選粘度較高的潤滑油；非液體摩擦滑動軸承潤滑油的選擇非液體摩擦滑動軸承潤滑油的選擇 見表見表163液體摩擦滑動軸承潤滑油的選擇液體摩擦滑動軸承潤滑油的選擇 見表見表31潤滑脂潤滑脂通常用在低速重載，工作要求不高以及難于經(jīng)常供通常用在低速重載，工作要求不高以及難于經(jīng)常供油的滑動軸承中。選用參考表油的滑動軸承中。選用參考表164。第三節(jié)第三節(jié) 非液體摩擦滑動軸承的設計非液體摩擦滑動軸承的設計一、非液體摩擦徑向滑動軸承的計算一、非液體摩擦徑向滑動軸承的計算 FppdB式中：式中：B B 軸承寬度，單位為軸承寬度，單位為mmmm；p p 軸承材料的許用壓強，單位為軸

12、承材料的許用壓強，單位為MPaMPa，其值見表，其值見表162162。主要失效形式：主要失效形式：工作表面的磨損和膠合工作表面的磨損和膠合設計準則：設計準則：以維持邊界油膜不遭破壞作為設計的最低要求以維持邊界油膜不遭破壞作為設計的最低要求方方 法：法：目前采用簡化的目前采用簡化的條件條件性計算性計算限制限制 p 以限制磨損！以限制磨損！（一）驗算軸承的平均壓強（一）驗算軸承的平均壓強a (MP )P 第三節(jié)第三節(jié) 非液體摩擦滑動軸承的設計非液體摩擦滑動軸承的設計 一、非液體摩擦徑向滑動軸承的計算一、非液體摩擦徑向滑動軸承的計算( (續(xù)）續(xù)）60 100019100FdnFnpvpvdBB vd

13、nv100060限制限制pv 值就是限制軸承的溫升。值就是限制軸承的溫升。 v式中：式中： 為許用滑動速度，單位為為許用滑動速度，單位為m/s，其值見表，其值見表162。限制限制V 值就是限制軸承磨損的加劇值就是限制軸承磨損的加劇式中：式中： 軸頸圓周速度，即滑動速度，單位為軸頸圓周速度，即滑動速度，單位為m/s； 軸承材料的軸承材料的pv許用值，單位為許用值，單位為Mpa. m/S，其值見表，其值見表16-2。pvv（二）驗算軸承的（二）驗算軸承的 值值pva(MP m/s)（三）驗算滑動速度（三）驗算滑動速度( (對高速軸承）對高速軸承） m/s)v (第三節(jié)第三節(jié) 非液體摩擦滑動軸承的設

14、計非液體摩擦滑動軸承的設計二、非液體摩擦推力滑動軸承的計算二、非液體摩擦推力滑動軸承的計算 220 ()4aaFFppAzdd030000 ()anFpvpvz dd見表見表165（一）驗算軸承的平均壓強（一）驗算軸承的平均壓強 (MPa)PPv(MPa m/s)一、流體動壓徑向滑動軸承形成流體動壓潤滑的過程一、流體動壓徑向滑動軸承形成流體動壓潤滑的過程 徑向滑動軸承形成流體動力潤滑的過程如圖所示徑向滑動軸承形成流體動力潤滑的過程如圖所示 靜靜 止止 起起 動動 穩(wěn)定運轉(zhuǎn)穩(wěn)定運轉(zhuǎn) n = 0 n 0 軸承間隙形成油膜軸承間隙形成油膜 圖圖 16 10 流體動壓徑向滑動軸承形成流體動壓潤滑的過程

15、流體動壓徑向滑動軸承形成流體動壓潤滑的過程二、徑向滑動軸承的主要幾何關系二、徑向滑動軸承的主要幾何關系圖圖 16 11 徑向滑動軸承的幾何關系和油壓分布徑向滑動軸承的幾何關系和油壓分布如圖，軸頸如圖，軸頸 ; 軸承孔半徑；偏心距；軸承孔半徑；偏心距；偏位角；最小油膜厚度等偏位角；最小油膜厚度等)1 ()1 (minreh最小油膜厚度最小油膜厚度油膜厚度油膜厚度(1cos )(1cos )hr壓力最大處的油膜厚度壓力最大處的油膜厚度)cos1(00h三、徑向滑動軸承工作能力計算簡介三、徑向滑動軸承工作能力計算簡介四、軸承設計中的參數(shù)選擇四、軸承設計中的參數(shù)選擇請請 自自 學學 ！第五節(jié)第五節(jié) 滾

16、動軸承的類型、結構及代號滾動軸承的類型、結構及代號 一、滾動軸承的基本結構和材料一、滾動軸承的基本結構和材料圖圖 16 16 16 16 常用的滾動體常用的滾動體滾動軸承的組成滾動軸承的組成圖圖 16 15 滾動軸承的基本結構滾動軸承的基本結構1外圈外圈 2內(nèi)圈內(nèi)圈 3滾動體滾動體 4保持架保持架第五節(jié)第五節(jié) 滾動軸承的類型、結構及代號滾動軸承的類型、結構及代號二、滾動軸承的主要類型、性能和特點二、滾動軸承的主要類型、性能和特點向心軸承向心軸承(主要受徑向力）主要受徑向力）向心推力軸承向心推力軸承(受徑向和軸向力受徑向和軸向力)常用滾動軸承的類型、主要性能特點常用滾動軸承的類型、主要性能特點

17、見表見表16169 9向心軸承向心軸承 推力軸承推力軸承 向心推力軸承向心推力軸承圖圖 16 17 三種類型軸承承載情況三種類型軸承承載情況第五節(jié)第五節(jié) 滾動軸承的類型、結構及代號滾動軸承的類型、結構及代號三、三、滾動軸承的代號滾動軸承的代號：(GB/T272-93(GB/T272-93規(guī)定規(guī)定) )基本代號基本代號前置代號前置代號后置代號后置代號類型代號類型代號寬寬度度系系列列代代號號直直徑徑系系列列代代號號內(nèi)徑代號內(nèi)徑代號 五五 四四 三三 二二 一一 從右數(shù)位數(shù)從右數(shù)位數(shù)（倒數(shù)）（倒數(shù)）滾動軸承代號的構成滾動軸承代號的構成 詳見表詳見表1610 第五節(jié)第五節(jié) 滾動軸承的類型、結構及代號滾

18、動軸承的類型、結構及代號三三、滾動軸承的代號：、滾動軸承的代號： （一）（一）基本代號基本代號: : 2 2）直徑系列直徑系列：右起第三位數(shù)表示右起第三位數(shù)表示。 0 0、1-1-特輕系列特輕系列； 2-2-輕系列輕系列； 3-3-中系列中系列； 4-4-重系列重系列。4)4)軸承類型：右起第五位數(shù)表示。軸承類型：右起第五位數(shù)表示。 見表見表16169 91 1）內(nèi)徑：內(nèi)徑： d=20d=20480mm480mm的軸承，的軸承，表示內(nèi)徑除表示內(nèi)徑除5 5的商。的商。從右到左分別表示軸承內(nèi)徑、直徑系列、寬度系列和類型從右到左分別表示軸承內(nèi)徑、直徑系列、寬度系列和類型3）寬度系列寬度系列：右起第四

19、位數(shù)表示。右起第四位數(shù)表示。 0-正常系列可不標出正常系列可不標出(調(diào)心滾子軸承和圓錐滾子軸承調(diào)心滾子軸承和圓錐滾子軸承0應標出。應標出。圖圖16 18 球軸承直徑系列間球軸承直徑系列間的尺寸對比的尺寸對比第五節(jié)第五節(jié) 滾動軸承的類型、結構及代號滾動軸承的類型、結構及代號三、三、滾動軸承的代號滾動軸承的代號：(GB/T272-93(GB/T272-93規(guī)定規(guī)定) )（二）后置代號（二）后置代號（用（用字母、數(shù)字表示結構、公差和材料的特殊要求）字母、數(shù)字表示結構、公差和材料的特殊要求）(1)(1)內(nèi)部結構代號內(nèi)部結構代號: : 如如C C、ACAC、B B表示表示角接觸球軸承角接觸球軸承接觸角分

20、別為接觸角分別為1515、2525、 4040(2)(2)公差等級代號公差等級代號: : 用符號用符號/P2/P2、/P4/P4、/P5/P5、/P6/P6、/P0 /P0 、/P6x /P6x ，分別表示，分別表示2 2級、級、4 4級、級、5 5級、級、6 6級、級、6x6x級、級、0 0級。級。6x6x級僅使用于圓錐滾子軸承。級僅使用于圓錐滾子軸承。 0 0級為普通級，不標出。級為普通級，不標出。 (3)(3)游隙代號：游隙代號： 分別用符號分別用符號/C1/C1、 /C2/C2、 /C3/C3、 /C4/C4、 /C5/C5表示軸承徑向游隙組別為表示軸承徑向游隙組別為1 1組、組、2

21、2組、組、3 3組、組、4 4組、組、 5 5組，游隙依次從小到大。組，游隙依次從小到大。 常用游隙組為常用游隙組為0 0組，不標出。組，不標出。第五節(jié)第五節(jié) 滾動軸承的類型、結構及代號滾動軸承的類型、結構及代號三、三、滾動軸承的代號滾動軸承的代號：(GB/T272-93(GB/T272-93規(guī)定規(guī)定) ) （三）（三）前置代號：前置代號：（用（用字母表示軸承的分部件）字母表示軸承的分部件）63081111表示內(nèi)徑為表示內(nèi)徑為5555（11115 55555）；）；2 2表示輕系列，正常寬度系列表示輕系列，正常寬度系列7 7表示角接觸球軸承。表示角接觸球軸承。C C表示接觸角為表示接觸角為25

22、25 ，正常結構；，正常結構；/P5/P5表示表示5 5級公差級公差，0 0組游隙。組游隙。？一、滾動軸承的工作情況分析一、滾動軸承的工作情況分析（一）軸承工作時軸承元件上的載荷分布（一）軸承工作時軸承元件上的載荷分布第六節(jié)第六節(jié) 滾動軸承的工作情況分析、主要滾動軸承的工作情況分析、主要失效形式及設計準則失效形式及設計準則1、向心軸承中的徑向載荷分布、向心軸承中的徑向載荷分布 如圖如圖16 19所示所示圖圖 16 19 向心軸承中的載荷分布向心軸承中的載荷分布2、推力軸承中的載荷分布、推力軸承中的載荷分布 理論上各滾動體受載相同理論上各滾動體受載相同3、向心推力軸承中的載荷分布、向心推力軸承中

23、的載荷分布 應滿足：應滿足：tan25.1/raFF一、滾動軸承的工作情況分析一、滾動軸承的工作情況分析（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第六節(jié)第六節(jié) 滾動軸承的工作情況分析、主要滾動軸承的工作情況分析、主要失效形式及設計準則失效形式及設計準則圖圖 16 20 軸承元件上載荷及應力變化軸承元件上載荷及應力變化a）滾動體或轉(zhuǎn)動套圈上某點承受的載荷和應力變化）滾動體或轉(zhuǎn)動套圈上某點承受的載荷和應力變化b）固定套圈在承載區(qū)某點承受的載荷和應力變化）固定套圈在承載區(qū)某點承受的載荷和應力變化第六節(jié)第六節(jié) 滾動軸承的工作情況分析、主要滾動軸承的工作情況

24、分析、主要失效形式及設計準則失效形式及設計準則二、滾動軸承的失效形式及設計準則二、滾動軸承的失效形式及設計準則疲勞壽命計算疲勞壽命計算 塑性變形塑性變形 （低速重載）（低速重載）靜強度計算靜強度計算滾動軸承的滾動軸承的（一）失效形式（一）失效形式疲勞點蝕疲勞點蝕 其其 它它一、滾動軸承的類型選擇一、滾動軸承的類型選擇純軸向載荷純軸向載荷 選用推力軸承選用推力軸承 承載大小承載大?。簼L子軸承：滾子軸承 球軸承球軸承類型選擇類型選擇根據(jù)根據(jù)載荷載荷 確定確定（一）軸承承受的載荷（一）軸承承受的載荷純徑向載荷純徑向載荷 選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承.

25、. （二）軸承的轉(zhuǎn)速（二）軸承的轉(zhuǎn)速 球軸承比滾子軸承極限轉(zhuǎn)速高球軸承比滾子軸承極限轉(zhuǎn)速高 承載方向承載方向徑向載荷軸向載荷徑向載荷軸向載荷選用深溝球軸承（軸向載荷?。┻x用深溝球軸承（軸向載荷?。┙墙佑|球軸承或圓錐滾子軸承角接觸球軸承或圓錐滾子軸承各類滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速見表各類滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速見表169一、滾動軸承的類型選擇（續(xù)）一、滾動軸承的類型選擇（續(xù)）（三）軸承的調(diào)心性能（三）軸承的調(diào)心性能軸承內(nèi)外圈軸線偏斜時，采用軸承內(nèi)外圈軸線偏斜時，采用避免使用避免使用（五）軸承的經(jīng)濟性要求（五）軸承的經(jīng)濟性要求 球軸承比滾子軸承便宜。球軸承比滾子軸承便宜。（四）軸承的安裝和拆卸（四）軸承的安裝和

26、拆卸 軸承應便于安裝和拆卸。軸承在長軸上安裝時，為便于裝拆，軸承應便于安裝和拆卸。軸承在長軸上安裝時，為便于裝拆，選用內(nèi)圈孔是圓錐形的軸承，將其安裝在緊定襯套上。選用內(nèi)圈孔是圓錐形的軸承，將其安裝在緊定襯套上。第七節(jié)第七節(jié) 滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇 二、二、 滾動軸承的尺寸選擇滾動軸承的尺寸選擇（一）滾動軸承的基本額定壽命和基本額定動載荷（一）滾動軸承的基本額定壽命和基本額定動載荷 基本額定動載荷基本額定動載荷 C C ：使軸承的使軸承的基本額定壽命等于基本額定壽命等于10106 6時，軸承所能承受的載荷值時，軸承所能承受的載荷值 。( (從軸承樣從軸承樣本中查

27、?。┍局胁槿。┫蛐妮S承指純徑向載荷，稱向心軸承指純徑向載荷，稱徑向基本額定動載荷徑向基本額定動載荷C Cr r ；推力軸承指純軸向載荷，稱為推力軸承指純軸向載荷，稱為軸向基本額定動載荷軸向基本額定動載荷C Ca a。角接觸球軸承或圓錐滾子軸承指使套圈間產(chǎn)生純徑向位移的載荷的徑角接觸球軸承或圓錐滾子軸承指使套圈間產(chǎn)生純徑向位移的載荷的徑向分量，稱為向分量，稱為基本額定動載荷基本額定動載荷C C?；绢~定壽命基本額定壽命L L1010（ L Lh h):): 規(guī)定：規(guī)定：按一組軸承中按一組軸承中9090的軸承未發(fā)生點蝕前的轉(zhuǎn)數(shù)（以的軸承未發(fā)生點蝕前的轉(zhuǎn)數(shù)（以10106 6為單位）為單位）或工作小時

28、數(shù)稱為或工作小時數(shù)稱為基本額定壽命基本額定壽命。第七節(jié)第七節(jié) 滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇二、二、 滾動軸承的尺寸選擇滾動軸承的尺寸選擇（二）滾動軸承的當量動載荷（二）滾動軸承的當量動載荷rFP ：只承受徑向載荷的軸承aFP ：只承受軸向載荷的軸承arYFXFPrFaF式中：式中： 、 軸承所承受的徑向、軸向載荷軸承所承受的徑向、軸向載荷X、Y徑向、軸向動載荷系數(shù)，見表徑向、軸向動載荷系數(shù)，見表1611)( arpYFXFfP則rpFfP 承：對只承受徑向載荷的軸apFfP 承：對只承受軸向載荷的軸 1612pf引入載荷系數(shù)，查表第七節(jié)第七節(jié) 滾動軸承的類型選擇和尺

29、寸選擇滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇二、二、 滾動軸承的尺寸選擇滾動軸承的尺寸選擇（三）滾動軸承的壽命計算（三）滾動軸承的壽命計算圖圖 16 16 21 621021 6210軸承的載荷壽命曲線軸承的載荷壽命曲線3球球軸軸承承：310滾滾子子軸軸承承：1.基本額定壽命基本額定壽命計算計算第七節(jié)第七節(jié) 滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇二、二、 滾動軸承的尺寸選擇滾動軸承的尺寸選擇（三）滾動軸承的壽命計算（三）滾動軸承的壽命計算610 () (10CLP軸承壽命單位為轉(zhuǎn)）61060 hnLPC 基本額定動載荷610 () ()60hCLhn P以小時表示軸承壽命單位為已知已知

30、P P 、n n 和預期壽命和預期壽命 ，可求基本額定動載荷，從而查取所，可求基本額定動載荷，從而查取所需軸承型號。需軸承型號。hL已知軸承型號（可查得已知軸承型號（可查得C C ) )和和P P、n, n, 可求軸承壽命。可求軸承壽命。考慮溫度影響，引入溫度系數(shù)考慮溫度影響，引入溫度系數(shù), ,則則CfCtt1.基本額定壽命計算基本額定壽命計算(續(xù)）續(xù)）第七節(jié)第七節(jié) 滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇二、二、 滾動軸承的尺寸選擇滾動軸承的尺寸選擇（三）滾動軸承的壽命計算（三）滾動軸承的壽命計算610()(10)tf CLP單位為轉(zhuǎn)610()()60thf CLhnP單位為

31、溫度系數(shù)溫度系數(shù) 查表查表16161414tf61060htnLfPC 2.2.不同可靠度時軸承額定壽命計算不同可靠度時軸承額定壽命計算6110 (10)nLL單位為轉(zhuǎn)1.基本額定壽命計算基本額定壽命計算(續(xù)）續(xù)）考慮高溫時修正，則考慮高溫時修正，則可靠度壽命修正系數(shù)見表可靠度壽命修正系數(shù)見表16-15RFAFAFRF1sF2sF2sF1sF1rF2rF1rF2rF第七節(jié)第七節(jié) 滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇二、二、 滾動軸承的尺寸選擇滾動軸承的尺寸選擇（四）角接觸球軸承和圓錐滾子軸承軸向載荷計算（四）角接觸球軸承和圓錐滾子軸承軸向載荷計算角接觸球軸承角接觸球軸承圓錐

32、滾子軸承圓錐滾子軸承RF受徑向力受徑向力sF派生軸向力派生軸向力sF派生軸向力派生軸向力12ssAFFF如圖示如圖示, ,若達到平衡若達到平衡圖圖 16 22 角接觸球軸承軸向載荷分析角接觸球軸承軸向載荷分析a）軸承反裝的安裝形式）軸承反裝的安裝形式 b）軸承正裝的安裝形式）軸承正裝的安裝形式RFAFAFRF1sF2sF2sF1sF1rF2rF1rF2rF第七節(jié)第七節(jié) 滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇二、二、 滾動軸承的尺寸選擇滾動軸承的尺寸選擇（四）角接觸球軸承和圓錐滾子軸承軸向載荷計算（四）角接觸球軸承和圓錐滾子軸承軸向載荷計算( (續(xù)續(xù)1)1)12aAsFFF22

33、asFF11asFF21asAFFF21,AssFFF當時軸有軸有右移右移的趨勢。的趨勢。軸承軸承1 1被被“放松放松”，軸承，軸承2 2被被“壓緊壓緊”要平衡要平衡2）21,AssFFF當時軸有軸有左移左移的趨勢。的趨勢。 軸承軸承1被被“壓緊壓緊”，軸承，軸承2被被“放松放松”.要平衡要平衡1）第七節(jié)第七節(jié) 滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇二、二、 滾動軸承的尺寸選擇滾動軸承的尺寸選擇（四）角接觸球軸承和圓錐滾子軸承軸向載荷計算（四）角接觸球軸承和圓錐滾子軸承軸向載荷計算( (續(xù)續(xù)2)2) 2. 2.放松軸承的軸向力放松軸承的軸向力= =其本身派生的軸向力其本身派生

34、的軸向力; ; 被壓緊軸承的軸向力被壓緊軸承的軸向力= =除去其本身派生軸向力外其余各軸向力的代除去其本身派生軸向力外其余各軸向力的代數(shù)和。數(shù)和。歸納：歸納： 1.通過派生軸向力及外加軸向載荷的計算與分析，確定軸的移動通過派生軸向力及外加軸向載荷的計算與分析，確定軸的移動趨勢，趨勢，判斷被判斷被“放松放松”軸承和軸承和“壓緊壓緊”軸承；軸承；第七節(jié)第七節(jié) 滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇滾動軸承的類型選擇和尺寸選擇二、二、 滾動軸承的尺寸選擇滾動軸承的尺寸選擇（五）滾動軸承的靜載荷計算（五）滾動軸承的靜載荷計算arFYFXP000當量靜載荷：0000 S 16 17CS P靜強度計算：的選擇參考表

35、對工作轉(zhuǎn)速低或基本不旋轉(zhuǎn)的軸承，應進行靜載荷計算。對工作轉(zhuǎn)速低或基本不旋轉(zhuǎn)的軸承，應進行靜載荷計算。例例16162 2 如圖所示軸上齒輪承受的圓周力如圖所示軸上齒輪承受的圓周力 ，徑向力，徑向力 ，軸向力軸向力 ，軸轉(zhuǎn)速，軸轉(zhuǎn)速n=360r/min，軸徑處直徑，軸徑處直徑d=40mm，軸承預，軸承預期壽命，取期壽命，取 ，試確定支承軸承型號。，試確定支承軸承型號。52 10hLhNFt3900NFr1520NFa8401.1Pf 例例16 3圖圖（）計算軸承的徑向力（）計算軸承的徑向力Fr1和和Fr2由于作用與齒輪上的圓周力由于作用與齒輪上的圓周力Ft，徑向，徑向力力Fr和軸向力和軸向力Fa所

36、產(chǎn)生的彎矩不在同一平面上，故軸承的徑向力分為兩所產(chǎn)生的彎矩不在同一平面上，故軸承的徑向力分為兩個分量，即水平徑向分力和垂直徑向分力。個分量，即水平徑向分力和垂直徑向分力。 例例16162 21 1解：（）初步選定軸承類型由題目可知，軸承同時承受徑向載荷和軸向解：（）初步選定軸承類型由題目可知，軸承同時承受徑向載荷和軸向載荷，軸的轉(zhuǎn)速不高，故初步選定軸承類型是圓錐滾子軸承。軸承按正裝形載荷，軸的轉(zhuǎn)速不高，故初步選定軸承類型是圓錐滾子軸承。軸承按正裝形式配置，則左支承軸承為號軸承，右支承軸承為號軸承。式配置，則左支承軸承為號軸承，右支承軸承為號軸承。12200190 / 21000200190 /

37、 21000r Varr VarFFFFFF12(840 190/2 1520 100)/2001159(1520 100840 190/2)/200361r Vr VFNNFNNr1Hr2H/23900/21950tFFFNN解得：解得：）垂直徑向分力的計算。根據(jù)力矩平衡，有）垂直徑向分力的計算。根據(jù)力矩平衡，有）水平徑向分力的計算）水平徑向分力的計算例例16162 22 2（）求軸承的當量動載荷（）求軸承的當量動載荷P1和和P2 ）確定軸承的徑向動載荷系數(shù)和軸向動載荷系數(shù)由表）確定軸承的徑向動載荷系數(shù)和軸向動載荷系數(shù)由表1611得得22221112222222195011592268.43

38、19503611983.13rr Hr Vrr Hr VFFFNNFFFNN ）計算軸承的軸向力。因為）計算軸承的軸向力。因為 ， 故軸承被故軸承被“壓緊壓緊”，軸承被，軸承被“放松放松，所以，所以21(619.73 840)1459.73708.88sasFFNNFN）軸向徑向力計算）軸向徑向力計算11222268.43708.88221.61983.13619.73221.6rsrsFFNNYFFNNY）計算軸承派生軸向力。由表得）計算軸承派生軸向力。由表得 （）計算軸承的軸向力（）計算軸承的軸向力 和和 ）初選軸承型號。）初選軸承型號。 根據(jù)軸徑尺寸，初步選定軸承型號為根據(jù)軸徑尺寸，初步

39、選定軸承型號為30208。由機械設計手冊，。由機械設計手冊，查得：查得： 。進行該型號軸承的壽命驗算。進行該型號軸承的壽命驗算。00.37 , 1.6 , 63.0 , 74.0rreYCkNCkN1aF2aF12(619.73 840)1459.73asaFFFNN22619.73asaFFFN例例16162 23 3經(jīng)過壽命驗算，表明經(jīng)過壽命驗算，表明30208型軸承可以滿足要求。型軸承可以滿足要求。110.4,1.6XY221,0XY11221459.730.64350.372268.43619.730.31250.371983.13ararFeFFeF11111()praPfX FY

40、F1.1 (0.4 2268.43 1.6 1459.73)3567.234NN22222()praPfX FY F1.1 (1 1983.130619.73)2181.443NN（）驗算軸承壽命因為，所以只需按號軸承驗算壽命。由式（）驗算軸承壽命因為，所以只需按號軸承驗算壽命。由式（1634）得）得12PP61110()60rhCLnP610/3551063000()6.635 1021060360 3567.234hhhLh所以，對軸承?。核?，對軸承取：對軸承?。簩S承?。?）計算軸承的當量動載荷。由式（）計算軸承的當量動載荷。由式（1630a）得）得 某軸的一端支點原采用某軸的一端支點原采用6208軸承，其工作可靠度為軸承，