第十四章滾動軸承

第十四章滾動軸承

軸承的功用是支承軸及軸上零件，保持軸的旋轉精度，減少轉軸與支承之間的摩擦和磨損,并承受載荷。

根據(jù)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，如圖所示。

滾動軸承（向心軸承）滾動軸承（推力軸承）§14—1滾動軸承的構造，類型及特點一、滾動軸承的構造滾動軸承依靠滾動體與軸承座圈間的滾動接觸來工作，用于支撐旋轉零件或擺動零件(各類滾動體)滾動軸承的材料

滾動軸承的內外圈和滾動體應具有較高的硬度和接觸疲勞強度、良好的耐磨性和沖擊韌性。一般用特殊軸承鋼制造，常用材料有GCrl5、GCrl5SiMn、GCr6、GCr9等，經(jīng)熱處理后硬度可達60-65HRC。滾動軸承的工作表面必須經(jīng)磨削拋光，以提高其接觸疲勞強度。保持架多用低碳素鋼板通過沖壓成形方法制造，也可采用有色金屬或塑料等材料。二、滾動軸承的類型與特點

1.調心球軸承1000

2.調心滾子軸承2000

3.圓錐滾子軸承3000

4.雙列深溝球軸承4000

5.推力球軸承5000

6.深溝球軸承6000

7.角接觸球軸承7000

8.推力圓柱滾子軸承80009.圓柱滾子軸承N

滾子軸承——承載能力高，極限轉速低

球軸承——承載能力低，極限轉速高1、基本代號（見教材表14-2）

（1）軸承類型

基本代號右起五位

軸承類型代號軸承類型代號雙列角接觸球軸承0深溝球軸承6調心球軸承1角接觸球軸承7調心滾子軸承和推力調心滾子軸承2推力圓柱滾子軸承8圓錐滾子軸承3圓柱滾子軸承N雙列深溝球軸承4外球面球軸承U推力球軸承5四點接觸球軸承QJ一、滾動軸承的代號(前置代號+基本代號+后置代號）§14—2滾動軸承的代號及類型選擇寬度系列——右起第四位

數(shù)字

0~9（2）尺寸系列（見教材表14-3）

基本代號右起三、四位

寬度系列在前，直徑系列在后801234567912特窄窄正常寬特寬特低低正常向心軸承寬度增加推力軸承高度增加但對圓錐滾子軸承(3類)和調心滾子軸承(2類)不能省略“0”。寬度系列代號：一般正常寬度為“0”，通常不標注。直徑系列——右起第三位

數(shù)字

0~9789012345

超輕特輕輕中重特重直徑增加（3）軸承的內徑——右起一二位數(shù)字

a)d=10,12,15,17mm時

代號00010203

b)d=20~480mm時d=代號×5(mm)

c)d<10mm，d>500mm，d=22，28，32mm時

代號=內徑尺寸

直徑代號/內徑代號

6308：6─深溝球軸承，3─中系列，08─內徑d=40mm，公差等級為0級N105/P5：7214AC/P4：7─角接觸球軸承，2─輕系列，14─內徑d=70mm，公差等級為4級30213：3─圓錐滾子軸承，2─輕系列，13─內徑d=65mm，0─正常寬度(0不可省略)6103：6─深溝球軸承，1─特輕系列，03─內徑d=17mm，公差等級為0級N─圓柱滾子軸承，1─特輕系列，05─內徑d=20mm，公差等級為5級滾動軸承的標記形式為：軸承數(shù)字代號國標代號滾動軸承的內徑代號含義見下表詳見教材表14-41）n高，載荷小，旋轉精度高→球軸承

n低，載荷大，或沖擊載荷→滾子軸承

2）主要受Fr→向心軸承（徑向接觸軸承）主要受Fa，n不高時→推力軸承（軸向接觸軸承）

n高時→角接觸球軸承或深溝球軸承二.滾動軸承的類型選擇3）要求n<nlim——極限轉速

球軸承極限轉速高滾子軸承極限轉速低推力軸承極限轉速低4）軸的剛性較差，軸承孔不同心——調心軸承

5）便于裝拆和間隙調整——內、外圈不分離的軸承6）3、7兩類軸承應成對使用，對稱安裝7）旋轉精度較高時——較高的公差等級和較小的游隙8）優(yōu)先考慮用普通公差等級的深溝球軸承9)要求支承剛度高時——滾子軸承

1、受力分析

1)、受軸向載荷Fa

各滾動體平均分擔

2)、受徑向載荷Fr

上半圈滾動體不受力下半圈滾動體受力

一、滾動軸承失效形式及計算準則§14—3滾動軸承的壽命計算2.主要失效形式：

1）疲勞點蝕

安裝潤滑和維護良好更多的失效2）塑性變形

轉速很低或作間歇擺動

3）磨損潤滑不良、密封不嚴、多塵條件

二、滾動軸承的壽命計算1、滾動軸承的基本額定壽命與可靠度（1）單個軸承的壽命：軸承中任一元件首次出現(xiàn)疲勞點蝕前軸承所經(jīng)歷的總轉數(shù)，或恒定轉速下的總工作小時數(shù)。滾動軸承的壽命的離散性很大。（2）一批軸承的壽命：對一組同型號的滾動軸承，在相同條件下進行疲勞試驗，可得出軸承的可靠性（即不發(fā)生疲勞破壞）與壽命之間有如右圖（見教材圖14-6）的關系。軸承的壽命/（106r）（3）基本額定壽命：一批相同的軸承，在相同條件下運轉，其中90%的軸承不出現(xiàn)疲勞點蝕時的總轉數(shù)或在給定轉速下工作的小時數(shù)，用L(單位為）或Lh(單位為小時）表示。（4）基本額定動載荷：一批同型號的軸承基本額定壽命為1(106轉)時軸承所承受的載荷，用C表示。

對徑向接觸軸承(6,7,3)C=徑向載荷用Cr表示；對推力軸承C=軸向載荷用Ca表示；

Ca與Cr的值可通過查表14-15，表14-16，表14-17查得。（5）、滾動軸承的壽命計算公式

載荷與壽命的關系

用工作小時數(shù)表示軸承壽命時：P----當量動載荷，N;----壽命指數(shù)。球軸承=3，滾子軸承=10\3;n----軸承轉數(shù)，r/min;表14-15~表14-17給出的C值是在軸承工作溫度低于120°下得到的，若工作溫度高于120°，引入溫度系數(shù)考慮到振動和沖擊對軸承壽命的影響引入載荷系數(shù)對C值進行修正。與可通過表14-8與14-9選取。修正后，壽命計算公式變?yōu)椋捍斯娇勺鳛檫x擇軸承壽命或型號的依據(jù)。參考值見表14-10三、滾動軸承的當量動載荷P1．對只能承受徑向載荷R的軸承（6，N、NA軸承）P=R3．同時受徑向載荷R和軸向載荷A的軸承2．對只能承受軸向載荷A的軸承（5和8）P=AP=XR+YA

X——徑向載荷系數(shù)Y——軸向載荷系數(shù)X,Y值可由教材表14-11查取見教材例14-2四、滾動軸承的靜強度計算對于在工作載荷下基本不旋轉或緩慢旋轉或緩慢擺動的軸承，其失效形式不是疲勞點蝕，而是因滾動接觸面上的接觸應力過大而產(chǎn)生的過大的塑性變形。在國家標準中，對每一種規(guī)格的滾動軸承規(guī)定了一個不應超過得載荷界限—基本額定靜載荷，用C0表示。式中：P0—當量靜載荷S0—靜強度安全系數(shù)其值查表14—14X0、Y0——靜徑向和軸向載荷系數(shù)——教材表14—13

第五節(jié)滾動軸承的組合設計一、軸承的軸向固定1、全固式2、固游式二、軸向位置及軸承游隙的調整

利用軸承蓋與套杯之間的墊片組，調整軸承的軸向游隙。1、滾動軸承與軸和座孔的配合的配合軸承內圈與軸

松————→緊js6，j6，k6，m6，n6

松————→緊G7，H7，JS7，J7軸承外圈與軸承座孔基孔制：基軸制：

滾動軸承的配合是指內圈與軸頸、外圈與外殼孔的配合。

滾動軸承內孔與軸的配合采用基孔制，外徑與外殼孔的配合采用基軸制。三、配合和裝拆2.滾動軸承的安裝與拆卸軸承的內圈與軸頸配合較緊，對于小尺寸的軸承，一般可用壓力直接將軸承的內圈壓入軸頸。對于尺寸較大的軸承，可先將軸承放在溫度為80~100℃的熱油中加熱，使內孔脹大，然后用壓力機裝在軸頸上。拆卸軸承時應使用專用工具。為便于拆卸，設計時軸肩高度不能大于內圈高度。四、支撐部分的剛度和同軸度

應盡量保證軸及軸承座有足夠的剛度，以避免過大的變形使?jié)L動體受阻滯而使軸承提前損壞。提高支承剛度的措施：1）增加軸承座孔的壁厚2）減小軸承支點相對于箱體孔壁的懸臂3）采用加強筋加強支承部位的剛性4）同一根軸上的軸承座孔應保證同心，否則會使軸線有較大的偏移，影響軸承的旋轉精度，從而降低軸承使用壽命。

1、滾動軸承的潤滑潤滑目的：減少摩擦和磨損，減振，散熱，防腐潤滑劑：潤滑油、潤滑脂（軸頸圓周速度v<4—5m/s用脂）潤滑油：優(yōu)點：摩擦阻力小，散熱冷卻好缺點：易于流失應用：速度及溫度較高的場合常用：L-AN

選用：溫度，P，dn

方式：油?。ㄓ兔娌荒芨哂谧钕路綕L動體中心，攪油損耗）飛濺潤滑噴油潤滑、油霧潤滑（高速）

潤滑脂：優(yōu)點：不易流失，便于密封與維護。缺點：摩擦阻力大，不利于散熱