第九章滾動(dòng)軸承軸liti

第九章滾動(dòng)軸承目錄§9-1概述§9-2滾動(dòng)軸承的主要類型、代號(hào)及選擇§9-3滾動(dòng)軸承內(nèi)部載荷分布與失效形式§9-4滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算§9-5滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算§9-6滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)§9-8滾動(dòng)軸承例題分析滾動(dòng)軸承§9-1概述（Introduction）一、滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)動(dòng)畫§9-1概述（Introduction）§9-2滾動(dòng)軸承類型代號(hào)與選擇一、滾動(dòng)軸承的類型

一、滾動(dòng)軸承的類型1.接觸角α：滾動(dòng)體與外圈軌道接觸點(diǎn)的法線與軸承徑向平面的夾角，α越大，承受軸向載荷的能力越強(qiáng)α徑向平面接觸點(diǎn)法線接觸角§9-2滾動(dòng)軸承類型代號(hào)與選擇一、滾動(dòng)軸承的類型

一、滾動(dòng)軸承的類型接觸點(diǎn)法線載荷角β徑向支反力RN支點(diǎn)總反力S軸向支反力2.載荷角β：總載荷N與徑向平面的夾角§9-2滾動(dòng)軸承類型代號(hào)與選擇一、滾動(dòng)軸承的類型

一、滾動(dòng)軸承的類型α徑向平面接觸點(diǎn)法線β徑向支反力RN支點(diǎn)總反力S軸向支反力接觸角載荷角§9-2滾動(dòng)軸承類型代號(hào)與選擇一、滾動(dòng)軸承的類型

各類滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)見表14-1推力二、滾動(dòng)軸承代號(hào)（GB272/T-1993）前置代號(hào)基本代號(hào)后置代號(hào)

軸承的分

部件代號(hào)內(nèi)

部

結(jié)

構(gòu)

代

號(hào)密

封

與

防

塵

結(jié)

構(gòu)

代

號(hào)保

持

架

及

其

材

料

代

號(hào)特

殊

軸

承

材

料

代

號(hào)公

差

等

級(jí)

代

號(hào)游

隙

代

號(hào)多

軸

承

配

置

代

號(hào)其

它

代

號(hào)五四三二一類

型

代

號(hào)尺寸系

列代號(hào)內(nèi)

徑

代

號(hào)寬

度

系

列

代

號(hào)直

徑

系

列

代

號(hào)滾動(dòng)軸承代號(hào)構(gòu)成：32309/C2/P2代號(hào)用于表征滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、尺寸、類型、精度等前置代號(hào)——表示軸承的分部件?；敬?hào)——表示軸承的類型與尺寸等主要特征。后置代號(hào)——表示軸承的精度與材料的特征?！?-2滾動(dòng)軸承類型代號(hào)與選擇二、滾動(dòng)軸承的代號(hào)§9-2滾動(dòng)軸承類型代號(hào)與選擇二、滾動(dòng)軸承的代號(hào)1.基本代號(hào)(1)內(nèi)徑代號(hào)(右起一二位)—內(nèi)徑尺寸內(nèi)徑代號(hào)0001020304～96內(nèi)徑尺寸10121517代號(hào)×5=(20～480mm)(2)尺寸代號(hào)a.直徑系列—內(nèi)徑相同，外徑、寬度不同b.寬度系列—內(nèi)徑、外徑相同、寬度不同五四三二一類型代號(hào)尺寸系列代號(hào)內(nèi)徑代號(hào)寬度系列代號(hào)直徑系列代號(hào)§9-2滾動(dòng)軸承類型代號(hào)與選擇二、滾動(dòng)軸承的代號(hào)(3)類型代號(hào)(右起五位)—軸承類型（表9-1）常用：30209-圓錐滾子、6304-深溝球、7211AC-角接觸球61706719086深溝球軸承L直線軸承5推力球軸承U外球面球軸承4雙列深溝球軸承NA滾針軸承3圓錐滾子軸承N圓柱滾子軸承29推力調(diào)心滾子軸承9推力圓錐滾子軸承2調(diào)心滾子軸承8推力滾子軸承1調(diào)心球軸承7角接觸球軸承0雙列角接觸球軸承代號(hào)軸承類型代號(hào)軸承類型§9-2滾動(dòng)軸承類型代號(hào)與選擇二、滾動(dòng)軸承的代號(hào)2.后置代號(hào)（字母或數(shù)字）-基本代號(hào)的補(bǔ)充：表示結(jié)構(gòu)、尺寸、公差、材料特殊性(1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)-同類軸承，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同例：7310C（AC、B）-接觸角分別為15°、25°、40°(2)公差等級(jí)代號(hào)—共5個(gè)級(jí)別序號(hào)新標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)標(biāo)注代號(hào)12精度高/P224/P435/P546（6X）/P6（/P6X）50精度低/P0不標(biāo)(3)徑向游隙系列32309/C2/P2序號(hào)徑向游系系列標(biāo)注代號(hào)11游隙小/C122/C2300組常用，不標(biāo)注43/C354/C465游隙大/C5類型和代號(hào)5滾動(dòng)軸承代號(hào)示例6308：6─深溝球軸承，3─中系列，08─內(nèi)徑d=40mm，公差等級(jí)為0級(jí)，游隙組為0組；N105/P5：N─圓柱滾子軸承，1─特輕系列，05─內(nèi)徑d=25mm，公差等級(jí)為5級(jí)，游隙組為0組；7214AC/P4：7─角接觸球軸承，2─輕系列，14─內(nèi)徑d=70mm，公差等級(jí)為4級(jí)，游隙組為0組，公稱接觸角α=25°；30213：3─圓錐滾子軸承，2─輕系列，13─內(nèi)徑d=65mm，0─正常寬度(0不可省略)，公差等級(jí)為0級(jí)，游隙組為0組；6103：6─深溝球軸承，1─特輕系列，03─內(nèi)徑d=17mm，公差等級(jí)為0級(jí)，游隙組為0組；注：滾動(dòng)軸承代號(hào)比較復(fù)雜，上述代號(hào)僅為最常用的、最有規(guī)律的部分。具體應(yīng)用時(shí)，若遇到看不懂的代號(hào)時(shí)，應(yīng)查閱GB/T272-1993。

§9-2滾動(dòng)軸承類型代號(hào)與選擇三、滾動(dòng)軸承的選擇三、滾動(dòng)軸承的選擇-原則：軸承特性與工作條件匹配1.類型選擇(1)承載情況方向：純軸向載荷—軸向接觸軸承（推力軸承）純徑向載荷—徑向接觸軸承（向心軸承）徑向+軸向載荷--角接觸軸承

(2)調(diào)心性長(zhǎng)軸（剛度低）或多支點(diǎn)，要求軸承具有調(diào)心性—調(diào)心軸承大小：載荷大、有沖擊—滾子軸承；載荷小—球軸承動(dòng)畫§9-2滾動(dòng)軸承類型代號(hào)與選擇三、滾動(dòng)軸承的選擇三、滾動(dòng)軸承的選擇-原則：軸承特性與工作條件匹配1.類型選擇(3)轉(zhuǎn)速要求（n≤nmax）樣本中的極限轉(zhuǎn)速是針對(duì)載荷不大、潤(rùn)滑冷確正常的0級(jí)公差軸承提高軸承的公差等級(jí)，可提高軸承極限轉(zhuǎn)速高速、要求旋轉(zhuǎn)精度高，優(yōu)先采用球軸承,低速可選滾子軸承。內(nèi)徑相同、外徑越小，求旋轉(zhuǎn)精度越高加大軸承徑向游隙，可提高軸承極限轉(zhuǎn)速§9-2滾動(dòng)軸承類型代號(hào)與選擇三、滾動(dòng)軸承的選擇內(nèi)外圈可分離—圓錐滾子，圓柱滾子(6)價(jià)格--球軸承低，滾子軸承高（深溝球軸承最便宜，圓錐滾子軸承相對(duì)價(jià)格最低）(5)裝拆方便2.尺寸選擇選擇型號(hào)：內(nèi)徑、外徑、寬度系列—選定類型、初定型號(hào)、驗(yàn)算壽命(4)空間限制—徑向尺寸受限，滾針軸承滾針軸承圓錐滾子軸承§9-3滾動(dòng)軸承內(nèi)部載荷分布與失效形式一、內(nèi)部載荷分布一、內(nèi)部載荷分布純軸向載荷：滾動(dòng)體均勻受載受徑向載荷：滾動(dòng)體受載不均（承載與非承載區(qū)）二、軸承元件上的應(yīng)力-變應(yīng)力§9-3滾動(dòng)軸承內(nèi)部載荷分布與失效形式三、失效形式二、滾動(dòng)軸承的失效形式四、滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.點(diǎn)蝕—交變接觸應(yīng)力作用導(dǎo)致元件點(diǎn)蝕（軸承主要失效形式）2.塑變—過(guò)大靜載或沖擊載荷致局部塑變（低速軸承失效形式）3.膠合、磨損、套圈或保持架斷裂—維護(hù)不當(dāng)、潤(rùn)滑不良1.轉(zhuǎn)速n>10r/min軸承：點(diǎn)蝕失效，驗(yàn)算壽命2.轉(zhuǎn)速n<10r/min軸承：驗(yàn)算靜強(qiáng)度外圈過(guò)大塑變內(nèi)圈滾道磨損滾動(dòng)體點(diǎn)蝕內(nèi)圈滾道點(diǎn)蝕§9-4滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算一、基本概念一、基本概念1.單個(gè)軸承壽命

一定條件下，滾動(dòng)體、套圈任一個(gè)出現(xiàn)點(diǎn)蝕時(shí)，軸承的總轉(zhuǎn)數(shù)。（注：影響軸承壽命因素復(fù)雜，單個(gè)軸承壽命離散性較大）2.基本額定壽命（統(tǒng)計(jì)壽命）

(1）基本額定壽命與載荷有關(guān)(2）基本額定壽命可靠度90%

一批軸承，同工況運(yùn)轉(zhuǎn)，10%點(diǎn)蝕失效時(shí)經(jīng)歷的總轉(zhuǎn)數(shù)L10（或小時(shí)數(shù)L10h）§9-4滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算一、基本概念01L10,106rCP(N)3.基本額定動(dòng)負(fù)荷

對(duì)應(yīng)基本額定壽命為106轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的載荷C(1）C:軸承承載能力的度量（查手冊(cè)）(2）C的性質(zhì)：向心軸承-徑向負(fù)荷推力軸承-軸向負(fù)荷§9-4滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算二、滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算二.滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算(1）問(wèn)題：載荷=C時(shí)，壽命L10C=1(106轉(zhuǎn))載荷=P時(shí)，壽命L10P=？式中：C—基本額定動(dòng)載荷N（查軸承參數(shù)表）

ft—溫度系數(shù)（查表9-4；t>120°,軸承壽命降低）

n—軸承轉(zhuǎn)速r/min

ε—壽命指數(shù)，球軸承3，滾子軸承10/3

P—當(dāng)量動(dòng)載荷N§9-4滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算三.當(dāng)量動(dòng)載荷P

三.當(dāng)量動(dòng)載荷P(1）基本額定動(dòng)負(fù)荷C性質(zhì)：向心軸承-徑向負(fù)荷推力軸承-軸向負(fù)荷P:假想載荷，軸承在P的作用下與實(shí)際載荷作用下的壽命相當(dāng)

(2）壽命計(jì)算公式中：P應(yīng)與C同性質(zhì),可比計(jì)算(3）實(shí)際受載：徑向+軸向

—徑向載荷、軸向載荷系數(shù)（查表9-6）—軸承承受的徑向和軸向載荷(支承反力)—?jiǎng)虞d荷系數(shù)（查表9-7）—力矩載荷系數(shù)，力矩大時(shí)=2，力矩小時(shí)=1.5§9-4滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算四.軸承的軸向力A計(jì)算四、軸承的軸向力A計(jì)算(A由軸系結(jié)構(gòu)固定方式和軸上外載荷方向決定)游動(dòng)端固定端單支點(diǎn)雙向定位FA雙支點(diǎn)單向定位1.深溝球軸承的軸向力A計(jì)算FA§9-4滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算四.軸承的軸向力A計(jì)算2.向心角接觸軸承的軸向力A計(jì)算(1)派生軸向力S由向心角接觸軸承的結(jié)構(gòu)決定，軸承受徑向載荷R作用,就產(chǎn)生派生軸向力S。外圈對(duì)滾動(dòng)體的支反力Ni

a.S的數(shù)值:取決于軸承的結(jié)構(gòu)和徑向外載荷R，與軸向外載荷無(wú)關(guān);計(jì)算式表9-8b.S的方向:由外圈的寬邊指向窄邊方向RSRRRSSS§9-4滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算四.軸承的軸向力A計(jì)算—軸系承受的軸向和徑向外載荷（已知）—軸承承受的徑向載荷（徑向支反力，力學(xué)方法求解）—軸承承受的軸向載荷

（軸向反力--待求）

正安裝：外圈窄邊相對(duì)，S相對(duì)反安裝：外圈寬邊相對(duì)，S相背§9-4滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算四.軸承的軸向力A計(jì)算正安裝向心角接觸軸承軸向力分析：正安裝：外圈窄邊相對(duì)，S相對(duì)§9-4滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算四.軸承的軸向力A計(jì)算反安裝向心角接觸軸承軸向力分析：反安裝：外圈寬邊相對(duì)，S相背§9-4滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算壽命計(jì)算：支反力查表1)R1,R22)S1,S23)A1,A24)P1,P25)Lh滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算步驟

§9-5滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算一.基本額定靜負(fù)荷一、靜強(qiáng)度計(jì)算原則二、基本額定靜負(fù)荷C0三、當(dāng)量靜載荷P0四、靜強(qiáng)度計(jì)算1、低速軸承：n<10r/min—塑變失效2、沖擊載荷過(guò)大，疲勞、靜強(qiáng)度均驗(yàn)算C0：受力最大滾動(dòng)體與滾道接觸處,永久變形量的總和達(dá)到滾動(dòng)體直徑的0.0001時(shí),軸承上所加載荷。C0性質(zhì)：向心軸承：徑向負(fù)荷推力軸承：軸向負(fù)荷§9-6滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)一.軸承的軸向固定一、軸承的軸向固定要求：保證軸系軸向定位和適當(dāng)熱膨脹空間1.全固式（雙支點(diǎn)單向固定）(1)每個(gè)支點(diǎn)限定一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)(2)溫度補(bǔ)償間隙0.2~0.4mm(3)適用小跨度、溫升小軸§9-6滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)一.軸承的軸向固定2.固游式(單支點(diǎn)雙向固定)(1)固定端限定雙軸系雙向運(yùn)動(dòng)(3)適用大跨度、溫升高軸動(dòng)畫動(dòng)畫§9-6滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)一.軸承的軸向固定2.雙游式§9-6滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)一.軸承的軸向固定3.軸承內(nèi)圈、外圈定位方法§9-6滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)

二.軸承的軸向固定二、軸承的軸向位置及游隙調(diào)整調(diào)整軸承的軸向位置調(diào)整軸承游隙動(dòng)畫§9-6滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)

二.軸承的軸向固定2.裝拆：溫差法與壓入法裝拆（1）溫差法：加熱軸承或冷卻軸（2）壓入法裝拆：專用工具，正確施壓§9-6滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)

二.軸承的軸向固定三、軸承的配合與裝拆1.配合要求:軸承標(biāo)準(zhǔn)件，內(nèi)圈與軸基孔制；外圈與孔基軸制；（1）轉(zhuǎn)動(dòng)圈（