滾動軸承設計

1、3 3滾動軸承部件組合設計滾動軸承部件組合設計（包括軸承內外圈固定、間隙調（包括軸承內外圈固定、間隙調 整、軸承配合、軸承裝拆、潤滑與密封等）整、軸承配合、軸承裝拆、潤滑與密封等） 重點重點型號（尺寸）選擇型號（尺寸）選擇軸承壽命計算軸承壽命計算 重點重點類型選擇類型選擇本章的主要內容：本章的主要內容：2 2滾動軸滾動軸 承選擇承選擇難點：角接觸軸承軸向載荷難點：角接觸軸承軸向載荷FA的確定的確定1 1滾動軸承的類型滾動軸承的類型及代號及代號重點重點軸軸減減 速速 器器軸承軸承軸承的作用軸承的作用 支承軸和軸上零件支承軸和軸上零件軸承分類軸承分類滑動軸承滑動軸承 滑動摩擦滑動摩擦滾動軸承滾動軸

2、承 滾動摩擦，摩滾動摩擦，摩擦損失小。擦損失小?；瑒虞S承滑動軸承軸瓦軸瓦軸頸軸頸軸承座軸承座滾動滾動軸承軸承齒齒 輪輪軸軸齒齒 輪輪軸滾動軸承滾動軸承二、滾動軸承的組成二、滾動軸承的組成滾動體滾動體保持架保持架內圈內圈滾動體的滾動體的種類：種類：總成總成外圈外圈缺點缺點：抗沖擊能力較差，高速時噪聲大，工作壽命不及液：抗沖擊能力較差，高速時噪聲大，工作壽命不及液 體摩擦的滑動軸承，徑向尺寸比滑動軸承大。體摩擦的滑動軸承，徑向尺寸比滑動軸承大。二二. . 滾動軸承的特點滾動軸承的特點 摩擦系數(shù)小，啟動力矩小，效率高；摩擦系數(shù)小，啟動力矩小，效率高； 軸向尺寸（寬度）較小；軸向尺寸（寬度）較?。?某

3、些滾動軸承能同時承受徑向和軸向載荷，因此某些滾動軸承能同時承受徑向和軸向載荷，因此 可使機器結構簡化、緊湊；可使機器結構簡化、緊湊； 徑向間隙小，還可預緊方法消除間隙，因此運轉徑向間隙小，還可預緊方法消除間隙，因此運轉 精度高；精度高； 潤滑簡單，耗油量少，維護保養(yǎng)簡便；潤滑簡單，耗油量少，維護保養(yǎng)簡便； 標準件，易于互換等優(yōu)點，所以獲得廣泛應用。標準件，易于互換等優(yōu)點，所以獲得廣泛應用。優(yōu)點：優(yōu)點：一滾動軸承的尺寸及性能參數(shù)一滾動軸承的尺寸及性能參數(shù)20-1 20-1 滾動軸承的主要類型及代號滾動軸承的主要類型及代號 軸承內徑軸承內徑d軸承內圈孔軸承內圈孔徑，它與軸頸直徑相同，是徑，它與軸頸

4、直徑相同，是軸承公稱直徑；軸承公稱直徑； DDd d軸承寬度軸承寬度B 軸承兩端軸承兩端面之間的軸向距離。面之間的軸向距離。 一）滾動軸承的主要尺寸一）滾動軸承的主要尺寸軸承外徑軸承外徑D 軸承外圈軸承外圈外徑，它與軸承座孔直徑相外徑，它與軸承座孔直徑相同；同；B B三）滾動軸承的主要性能參數(shù)三）滾動軸承的主要性能參數(shù) 軸承的公稱接觸角軸承的公稱接觸角 滾動體與套滾動體與套圈接觸處的法線與軸承的徑向平面之間圈接觸處的法線與軸承的徑向平面之間的夾角。的夾角。反映軸承承受軸向載荷的能力，反映軸承承受軸向載荷的能力， 越大，越大，軸承承受軸向載荷的能力越強。軸承承受軸向載荷的能力越強。軸承的極限轉速

5、軸承的極限轉速nlim 軸承的工軸承的工 作轉速作轉速n 軸承內外圈軸線相對偏斜角軸承內外圈軸線相對偏斜角反映軸承自動調心的能力。反映軸承自動調心的能力。調心軸承簡圖調心軸承簡圖按軸承所能受的載荷方向或公稱接觸角的不同可分為以下幾種按軸承所能受的載荷方向或公稱接觸角的不同可分為以下幾種 二滾動軸承分類二滾動軸承分類軸承類型軸承類型公稱接觸角公稱接觸角向心軸承向心軸承( (主要承受主要承受徑向負荷徑向負荷F FR R) )推力軸承推力軸承( (主要承受主要承受軸向負荷軸向負荷F FA A) )徑向接觸徑向接觸向心角接觸向心角接觸推力角接觸推力角接觸軸向接觸軸向接觸= 0= 00 00 00 04

6、5450 045450 0 90 900 0= 90= 900 0圖圖例例三三 滾動軸承的主要類型和特點滾動軸承的主要類型和特點類型代號：類型代號：（1 100000000）承承載類型載類型主承徑向負荷主承徑向負荷FR也能承受少量的雙向軸向負荷也能承受少量的雙向軸向負荷FAFRFAFAFRFAFA1.1.調心球軸承調心球軸承承承載類型載類型主承徑向負荷主承徑向負荷FR ，也能承受少量的雙向軸向負荷也能承受少量的雙向軸向負荷FA特點特點具有調心性能具有調心性能=2=20 030 02.2.調心滾子軸承調心滾子軸承特點特點具有調心性能具有調心性能=0.5=0.50 02 20 0 類型代號：類型代

7、號：（2 200000000）承承載類型載類型能承受較大的徑向負荷能承受較大的徑向負荷FR 和單向的軸向負荷和單向的軸向負荷FA。FRFA結構特點：結構特點：內外圈可分離內外圈可分離, ,公稱接觸角有公稱接觸角有 12120 0，26260,0,越大，承受軸向載越大，承受軸向載 荷的能力就越大。荷的能力就越大。3.3.推力推力調心滾子軸承調心滾子軸承類型代號：類型代號：（2929000000）承承載類型載類型可可承承很大的很大的軸向負荷軸向負荷FA 和一定和一定徑向負荷徑向負荷FR特點特點具有調心性能，具有調心性能，=2=20 030 04.4.圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承使用要求：使用要求：成對

8、使用成對使用類型代號：類型代號：（3 30 0000000）FAFRFR 正裝（面對面安裝）正裝（面對面安裝）圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承安裝形式一：安裝形式一：正裝簡圖正裝簡圖反裝（背對背安裝）反裝（背對背安裝）圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承安裝形式二：安裝形式二：反裝簡圖反裝簡圖5.5.推力球軸承推力球軸承000000單向單向推力球推力球軸承，軸承，只能受只能受單向單向FA類型代號：類型代號： （ 00000000）000000雙雙向向推力推力球軸承，球軸承，能受能受雙雙向向FA000000結構特點：結構特點：由由緊圈緊圈松圈松圈和和滾動體滾動體組成，組成，套圈與滾動體可分離。套圈與滾動體可分離。承

9、承載類型載類型只能受軸向負荷只能受軸向負荷F FAFA000000松圈松圈緊圈緊圈滾動體滾動體松圈松圈松圈松圈緊圈緊圈FAFA極限轉速低極限轉速低6.6.深溝深溝球軸承球軸承 承承載類型載類型能同時承受徑向負能同時承受徑向負 荷荷F FR R與單向軸向負荷與單向軸向負荷F FA AFRFAFAFRFA承承載類型載類型主要承受徑向負主要承受徑向負荷荷F FR R，也可同時承受少量雙向，也可同時承受少量雙向軸向負荷軸向負荷F FA A類型代號：類型代號： （6 600000000）極限轉速高極限轉速高7.7.角接觸球軸承角接觸球軸承類型代號：類型代號： （7 700000000）結構特點：結構特點

10、：公稱接觸角有公稱接觸角有15150 0，25250 0，40400 0 越大，承軸向載荷的能力就越大。越大，承軸向載荷的能力就越大。使用要求：使用要求：成對使用成對使用 深溝球軸承深溝球軸承正裝（面對面安裝）正裝（面對面安裝）角接觸軸承安裝形式一：角接觸軸承安裝形式一：正裝簡圖正裝簡圖反裝（背對背安裝）反裝（背對背安裝）角接觸軸承安裝形式二：角接觸軸承安裝形式二：反裝簡圖反裝簡圖8.8.圓柱滾圓柱滾子子軸承軸承FR（N N00000000）（NNNN00000000）承承載類型載類型只能承受徑向負荷只能承受徑向負荷FR， 不能承受軸向負荷。不能承受軸向負荷。結構特點：結構特點：內外圈可分離內

11、外圈可分離類型代號：類型代號：外圈無擋邊外圈無擋邊圓柱滾圓柱滾子子軸承軸承雙列雙列圓柱滾圓柱滾子子軸承軸承FRN N00000000NNNN00000000NANA000000009. 9. 滾針軸承滾針軸承類型代號：類型代號：（NANA00000000）結構特點：結構特點：內外圈可分離，可以沒有內外圈可分離，可以沒有 保持架保持架FR承承載類型載類型只能承受徑向負荷只能承受徑向負荷FR， 不能承受軸向負荷。不能承受軸向負荷。一）軸承代號組成一）軸承代號組成由基本代號、前置代號構成。由基本代號、前置代號構成。三三. . 滾動軸承的代號滾動軸承的代號軸承代號軸承代號前置代號前置代號 后置代號后置

12、代號 類型類型代號代號尺寸系列代號尺寸系列代號內徑內徑代號代號向心軸承向心軸承推力軸承推力軸承直徑系直徑系列代號列代號寬度系寬度系列代號列代號高度系高度系列代號列代號結構形結構形狀狀、尺尺寸公差寸公差技術要技術要求求 成成套套分分軸軸承承部部件件基本代號基本代號 類型代號類型代號尺寸系列代號尺寸系列代號內徑代號內徑代號向心軸承向心軸承推力軸承推力軸承直徑系直徑系列代號列代號寬度系列代號寬度系列代號高度系列代號高度系列代號二二. . 基本代號基本代號 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承: :3 3推力球軸承推力球軸承 : :5 5深溝深溝球軸承球軸承 : :6 6角接觸球軸承角接觸球軸承: :7 7圓柱滾

13、圓柱滾子子軸承軸承:N:N窄窄: : 0 0正常正常: : 1 1寬寬: : 2 2特低：特低：7 7低：低：9 9正常：正常：1 1（單向）（單向）正常：正常：2 2（雙向）（雙向）輕：輕：2中：中：3重：重：4特寬：特寬：3 3特寬：特寬：4 4特寬：特寬：5 5特寬：特寬：6 6d 20 mmd 500 mmd 500 mm以上軸承以上軸承代號：代號：/ /內徑毫米內徑毫米 表示表示特輕：特輕：0 0特輕：特輕：1 1調心球軸承調心球軸承 : :1 1調心滾子軸承調心滾子軸承: :2 2推力推力調心滾子調心滾子軸承軸承 : :2929滾針軸承滾針軸承 : :NANA尺寸系列代號表示方法尺

14、寸系列代號表示方法 直徑直徑系列系列代號代號尺尺 寸寸 系系 列列 代代 號號向心軸承向心軸承寬度系列代號寬度系列代號推力軸承推力軸承高度系列代號高度系列代號0 0（窄）（窄）1 1（正常）（正常）2 2（寬）（寬）7 7（特低（特低）9 9（低）（低）1 1（正常）（正常）2 2（正常）（正常）2（輕）（輕）3（中）（中）4（重）（重）0 02 21 12 22 22 20 03 31 13 32 23 30 04 41 14 42 24 47 729 921 122 227 73 39 93 31 13 32 23 37 749 941 142 24向心軸承向心軸承中直徑系列中直徑系列正常

15、寬度系列正常寬度系列如：尺寸系列尺寸系列代號為：代號為：13雙向推力軸承雙向推力軸承輕直徑系列輕直徑系列正常高度系列正常高度系列如：尺寸系列尺寸系列代號為：代號為：222 221313d02031324DDDBBBB表示表示同一公稱內徑同一公稱內徑d d的軸承，其的軸承，其外徑外徑D D和寬度和寬度B B的變化情況的變化情況軸承尺寸系列的軸承尺寸系列的含義含義輕窄系列輕窄系列中窄系列中窄系列中寬系列中寬系列重寬系列重寬系列三）后置代號三）后置代號后后 置置 代代 號號12345678內部結構內部結構 密封與密封與防塵套防塵套圈變型圈變型 保持架保持架及材料及材料 軸承軸承材料材料 公差等級公差

16、等級 游游隙隙 配配置置其其他他C： 角接觸球軸角接觸球軸 承，承，=15150 0 AC：角接觸球軸角接觸球軸 承，承，=25250 0 B： 角接觸球軸角接觸球軸 承，承，=40400 0 B： 圓錐滾子軸圓錐滾子軸 承，接觸角承，接觸角 加大加大E： 加強型加強型/P0：0級級（省略不標）（省略不標）/P6： 6級級/P6X：6X級級/P5： 5級級/P4： 4級級/P2： 2級級6 6（0 0）2 2 0606 3 3 3232 1515 E E 公差等級為公差等級為0 0級級加強型加強型軸承內徑軸承內徑d =75 mmd =75 mm尺寸系列尺寸系列32,32,為特寬輕系列為特寬輕系

17、列圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承解答：解答：軸承內徑軸承內徑d=30mm d=30mm 尺寸系列（尺寸系列（0 0）2,2,為窄輕系列為窄輕系列深溝球軸承深溝球軸承公差等級公差等級為為0 0級級例例20-120-1 試說明軸承代號試說明軸承代號62066206、33215E33215E、7312C7312C及及52412/P652412/P6的的 含義。含義。7 7（0 0）3 3 1212 C C /P5/P55 5 1414 10 10 /P6/P6公差等級公差等級為為6 6級級軸承內徑軸承內徑d = 50 mmd = 50 mm尺寸系列尺寸系列14,14,為正常高度為正常高度、重系列重系列單向

18、推力單向推力求軸承求軸承軸承內徑軸承內徑d=60mm d=60mm 尺寸系列（尺寸系列（0 0）3,3,為窄中系列為窄中系列角接觸球軸承角接觸球軸承公差等級公差等級為為5 5級級=15150 0四四. 滾動軸承類型的選擇滾動軸承類型的選擇承受輕、中及較小波動載荷的場合承受輕、中及較小波動載荷的場合承承受受重重載載及較大波動的載荷的場合及較大波動的載荷的場合一）一）根據(jù)根據(jù)軸承所受軸承所受的載荷選的載荷選載荷的大載荷的大小、性質小、性質載荷的載荷的方向方向深溝軸承（深溝軸承（6 6類類）圓柱滾子軸承（圓柱滾子軸承（N N類類）及滾針軸承（）及滾針軸承（NANA類類）純徑向負純徑向負荷可選用荷可選

19、用純軸向負荷純軸向負荷可選用推力軸承（可選用推力軸承（5 5類類）同時受同時受徑向負荷徑向負荷和軸向負和軸向負荷時荷時徑向負荷為主徑向負荷為主可用深溝球軸承（可用深溝球軸承（6 6類類）徑向負荷，軸徑向負荷，軸向負荷都很大向負荷都很大角接觸球軸承（角接觸球軸承（7 7類類）圓錐滾子軸承（圓錐滾子軸承（3 3類類）可用推力調心滾子軸承可用推力調心滾子軸承（2929類類）也可用圓柱滾子也可用圓柱滾子N N類類（或（或深溝球軸承深溝球軸承6 6類類）與推力）與推力軸承（軸承（5 5類類）聯(lián)合使用。）聯(lián)合使用。軸向負荷很大軸向負荷很大徑向負荷較小徑向負荷較小球軸承球軸承滾子軸承滾子軸承轉速較高、負荷較

20、小或要求旋轉精度較高時轉速較高、負荷較小或要求旋轉精度較高時轉速較低、負荷較大或有沖擊載荷時轉速較低、負荷較大或有沖擊載荷時二）二）軸承軸承 的轉速的轉速 當兩軸承座孔同心度難以保證，或軸受載后撓曲變形較大時，應選用當兩軸承座孔同心度難以保證，或軸受載后撓曲變形較大時，應選用調心球軸承或調心滾子軸承。調心球軸承或調心滾子軸承。三）調心性能的要求三）調心性能的要求四）安裝和拆卸方便四）安裝和拆卸方便 一般，球軸承價格最低，滾子軸承比球軸承價格高。軸承精度愈高，則一般，球軸承價格最低，滾子軸承比球軸承價格高。軸承精度愈高，則價格愈高，選擇軸承時，在滿足工作要求的前提下，應使成本最低。價格愈高，選擇

21、軸承時，在滿足工作要求的前提下，應使成本最低。 當軸承座不是剖分式而必須沿軸向安裝和拆卸軸承時，應優(yōu)先選用內當軸承座不是剖分式而必須沿軸向安裝和拆卸軸承時，應優(yōu)先選用內外圈可分離的軸承外圈可分離的軸承五）考慮經(jīng)濟性五）考慮經(jīng)濟性球軸承球軸承滾子軸承滾子軸承 20-2 滾動軸承的主要失效形式及計算準則滾動軸承的主要失效形式及計算準則 一滾動軸承的受力及應力分析（以深溝球軸承為例）一滾動軸承的受力及應力分析（以深溝球軸承為例）FR 當深溝球軸承承受徑向力當深溝球軸承承受徑向力F FR R時，時，由于各接觸點存在著彈性變形，使由于各接觸點存在著彈性變形，使內圈沿內圈沿F FR R方向下移一距離方向下

22、移一距離。 只有下半圈滾動體受載，上半圈只有下半圈滾動體受載，上半圈動體不受載。沿動體不受載。沿F FR R作用線上滾動體受作用線上滾動體受載最大（載最大（F FQ Q），而鄰近的滾動體受載），而鄰近的滾動體受載逐漸減?。ㄖ饾u減?。‵ FQ Q F FQ1Q1 F FQ2Q2) )F FQ2Q2F FQ QF FQ1Q1F FQ1Q1F FQ2Q2 一）一）受力分析受力分析向心軸承載荷的分布向心軸承載荷的分布 二）軸承工作時元件上應力的變化二）軸承工作時元件上應力的變化滾動體滾動體當滾動體進入承載區(qū)后，當滾動體進入承載區(qū)后，所受負荷就由零逐漸增大到最大所受負荷就由零逐漸增大到最大，然，然后，再

23、逐漸減小到直至零。因此，對后，再逐漸減小到直至零。因此，對滾動體某一點而言，它的應力是周期滾動體某一點而言，它的應力是周期性不穩(wěn)定變化的性不穩(wěn)定變化的。 轉動的內圈轉動的內圈其上各點的受載情況其上各點的受載情況類似于滾動體。因此，旋轉圈上任一類似于滾動體。因此，旋轉圈上任一點的應力是周期性不穩(wěn)定變化的。點的應力是周期性不穩(wěn)定變化的。 固定的外圈固定的外圈各點所受應力隨位置各點所受應力隨位置不同而大小不同，對位于不同而大小不同，對位于承載區(qū)內承載區(qū)內的的任一點任一點，當每個滾動體滾過一次便受，當每個滾動體滾過一次便受載一次，而所受負荷和應力的最大值載一次，而所受負荷和應力的最大值是不變的，承受穩(wěn)

24、定的脈動循環(huán)應力。是不變的，承受穩(wěn)定的脈動循環(huán)應力。滾動軸承工作時，一般是內圈轉動，滾動軸承工作時，一般是內圈轉動，外圈固定。外圈固定。Ht0Ht0Ht0通過承載通過承載區(qū)時間區(qū)時間通過非承通過非承載區(qū)時間載區(qū)時間通過承載通過承載區(qū)時間區(qū)時間通過非承通過非承載區(qū)時間載區(qū)時間滾動體應力的變化滾動體應力的變化內圈應力的變化內圈應力的變化外圈應力的變化外圈應力的變化1 1疲勞點蝕疲勞點蝕滾動軸承工作時，由于它的內圈、外圈和滾動體上任意點的接觸應力都滾動軸承工作時，由于它的內圈、外圈和滾動體上任意點的接觸應力都是變化的，工作一定時間后，其接觸表面就可能發(fā)生疲勞點蝕。點蝕發(fā)是變化的，工作一定時間后，其接

25、觸表面就可能發(fā)生疲勞點蝕。點蝕發(fā)生后，噪聲和振動加劇，發(fā)熱嚴重，致使軸承失效。一般在安裝、潤滑生后，噪聲和振動加劇，發(fā)熱嚴重，致使軸承失效。一般在安裝、潤滑和密封正常的情況下，和密封正常的情況下，疲勞點蝕是滾動軸承的主要失效形式疲勞點蝕是滾動軸承的主要失效形式。二二. . 滾動軸承的失效形式及計算準則滾動軸承的失效形式及計算準則一）一） 失效形式失效形式2 2塑性變形塑性變形轉速很低或間歇往復擺動的軸承，一般不會發(fā)生疲勞點蝕，但在很大的靜轉速很低或間歇往復擺動的軸承，一般不會發(fā)生疲勞點蝕，但在很大的靜載荷或沖擊載荷作用下，會使套圈滾道和滾動體接觸處的局部應力超過材載荷或沖擊載荷作用下，會使套圈

26、滾道和滾動體接觸處的局部應力超過材料的屈服極限，以致表面出現(xiàn)塑性變形（凹坑），運轉精度降低，并會出料的屈服極限，以致表面出現(xiàn)塑性變形（凹坑），運轉精度降低，并會出現(xiàn)振動和噪聲而不能正常工作現(xiàn)振動和噪聲而不能正常工作 3 3磨損磨損在潤滑不良和密封不嚴的情況下，軸承工作時易發(fā)生磨損。轉速愈高，在潤滑不良和密封不嚴的情況下，軸承工作時易發(fā)生磨損。轉速愈高，磨損愈嚴重。軸承磨損后會降低旋轉精度，甚至失效。磨損愈嚴重。軸承磨損后會降低旋轉精度，甚至失效。 對一般工作條件下的回轉滾動軸承對一般工作條件下的回轉滾動軸承經(jīng)常發(fā)生點蝕，經(jīng)常發(fā)生點蝕， 主要進行主要進行壽命計算壽命計算，必要時進行靜強度校核；，

27、必要時進行靜強度校核；對于不轉動、擺動或轉速低（對于不轉動、擺動或轉速低（n n10 r/min10 r/min）的軸承）的軸承，要，要 求控制塑性變形，只需進行求控制塑性變形，只需進行靜強度計算靜強度計算；對于高速軸承對于高速軸承由于發(fā)熱而由于發(fā)熱而常常常常造成的粘著磨損、燒傷造成的粘著磨損、燒傷，除進行壽命計算外，還需校驗極限轉速除進行壽命計算外，還需校驗極限轉速。二）計算準則二）計算準則 20-320-3 滾動軸承的壽命計算滾動軸承的壽命計算 是指軸承中任一滾動是指軸承中任一滾動體或內、外圈滾道上出現(xiàn)疲勞點蝕前體或內、外圈滾道上出現(xiàn)疲勞點蝕前所經(jīng)歷的總轉數(shù)或一定轉速下工作的所經(jīng)歷的總轉數(shù)

28、或一定轉速下工作的小時數(shù)。小時數(shù)。一一. . 軸承壽命的幾個軸承壽命的幾個概念概念L /（ 106 r）05101550100破壞卛 指一批同指一批同型號的軸承，在相同的條件下運轉，型號的軸承，在相同的條件下運轉，90%90%的軸承不發(fā)生疲勞點蝕時運轉的的軸承不發(fā)生疲勞點蝕時運轉的總轉數(shù)定義為軸承的基本額定壽命，總轉數(shù)定義為軸承的基本額定壽命，用用 L L1010 表示，單位為表示，單位為10106 6轉（或用一轉（或用一定轉速下所能運轉的總工作小時數(shù)定轉速下所能運轉的總工作小時數(shù) L Lh h表示，單位為小時）。表示，單位為小時）。 設計時，根據(jù)具體工作要求規(guī)定的軸承壽命，設計時，根據(jù)具體工

29、作要求規(guī)定的軸承壽命，通常通常取機器的中修或大修期限作為軸承的預期壽命，用取機器的中修或大修期限作為軸承的預期壽命，用L Lh h 表示。表示。10L L1010軸承的壽命軸承的壽命軸承的基本額定壽命軸承的基本額定壽命軸承的預期使用壽命軸承的預期使用壽命二二. . 軸承壽命計算的基本公式軸承壽命計算的基本公式一一) ) 滾動軸承的疲勞曲線滾動軸承的疲勞曲線, ,即即: :載荷載荷壽命曲線（壽命曲線（P-LP-L曲線）曲線）P/NL L /(/(10106 6r)r)L1L2P1P21C滾動軸承的疲勞曲線滾動軸承的疲勞曲線曲線方程曲線方程: : P P L L1010= = C C 10106

30、6 = = 常數(shù)常數(shù) 疲勞曲線是疲勞曲線是表征軸承表征軸承載載荷荷 P P與基本額定壽命與基本額定壽命 L L之之間關系的載荷間關系的載荷壽命曲線壽命曲線（ P-LP-L曲線曲線 ）. .二二) )滾動軸承壽命計算的基本公式滾動軸承壽命計算的基本公式由疲勞曲線方程可得由疲勞曲線方程可得壽命計算公式壽命計算公式: :C C基本額定動基本額定動載載荷荷標準規(guī)定為：標準規(guī)定為：基本額定壽基本額定壽命為命為10106 6轉轉, ,可靠度為可靠度為90%90%時時軸承能承受的載荷值軸承能承受的載荷值. .rPCL610以總轉數(shù)以總轉數(shù)( r )( r )為單位的壽命計算公式為單位的壽命計算公式: :rP

31、CL610 h60106小時PCfnLth實際計算時，用小時數(shù)表示軸承壽命實際計算時，用小時數(shù)表示軸承壽命: :n _ 軸承的工作轉速軸承的工作轉速, , r/min;r/min;式中式中: : L Lh h _ _ 按按小時數(shù)計算的軸承的基本額定壽命小時數(shù)計算的軸承的基本額定壽命,h;,h;P _ 軸承的當量動軸承的當量動載載荷荷,N;,N;對向心軸承對向心軸承為基本為基本徑向徑向額定動額定動載載荷，以荷，以C Cr r表示表示對推力軸承對推力軸承為基本為基本軸向軸向額定動額定動載載荷，以荷，以C Ca a表示表示C _ 軸承的基本額軸承的基本額 定動定動載載荷荷,N,NC Cr r（或（或

32、C Ca a）值根）值根據(jù)軸承型號查機據(jù)軸承型號查機械設計手冊械設計手冊f ft t _ 溫度系數(shù)溫度系數(shù), ,是對軸承工作溫度高于是對軸承工作溫度高于120120時的基本額定動時的基本額定動載載荷荷 C C值進行修正的系數(shù)，值進行修正的系數(shù)，f ft t可查表可查表14-1014-10。軸承工作溫度軸承工作溫度溫度系數(shù)溫度系數(shù)f ft t125150175300350200225250 12010.950.800.900.850.750.500.700.60壽命指數(shù)，壽命指數(shù)，預期計算壽命預期計算壽命L L1 1h h _通常取機器的中修或大修期限作為軸承的預期壽命。預通常取機器的中修或大修

33、期限作為軸承的預期壽命。預期壽命一般約為期壽命一般約為5000500020000h20000h，間歇、短期工作時取小值，連續(xù)長期工作時，間歇、短期工作時取小值，連續(xù)長期工作時取大值，表取大值，表20-920-9的薦用值可供參考。的薦用值可供參考。 CnLfPCht61060軸承軸承正常工作的條件正常工作的條件hthLPCfnL60106或或按按C CC C從機械設計從機械設計手冊中選擇軸承型號手冊中選擇軸承型號三三. . 滾動軸承的當量動載荷滾動軸承的當量動載荷P P當量動載荷：當量動載荷：為了能與基本額定動載荷在相同條件下比較為了能與基本額定動載荷在相同條件下比較, ,使軸承使軸承 壽命與實

34、際復合載荷作用下等壽命的壽命與實際復合載荷作用下等壽命的假想載荷假想載荷2.2. 對只能承受純徑向對只能承受純徑向載載荷荷F FR R的圓柱滾子軸承及滾針軸承，當量動的圓柱滾子軸承及滾針軸承，當量動載載荷為荷為一）當量動一）當量動載載荷計算公式荷計算公式1.1.向心角接觸軸承向心角接觸軸承：在不變的徑向和軸向：在不變的徑向和軸向載載荷作用下，其徑向當量動負荷為：荷作用下，其徑向當量動負荷為：P =fP (XFR + YFA)式中式中: :F FR R軸承所承受的名義徑向軸承所承受的名義徑向載載荷；荷；F FA A軸承所承受的名義軸向軸承所承受的名義軸向載載荷；荷；X X徑向動徑向動載載荷系數(shù)，

35、其值見表荷系數(shù)，其值見表20-1020-10；Y Y軸向動軸向動載載荷系數(shù)，其值見表荷系數(shù)，其值見表20-1020-10；P = fP FRP = fP FA 3.3.對只能承受純軸向對只能承受純軸向載載荷荷A A的推力軸承，當量動的推力軸承，當量動載載荷為荷為fP 動載荷系數(shù)，動載荷系數(shù)，考慮機械在工作中有沖擊，振動等影響，使軸承壽考慮機械在工作中有沖擊，振動等影響，使軸承壽 命降低命降低而而引入引入的對當量動載的對當量動載荷荷進行修正的進行修正的系數(shù)，系數(shù)，見表見表20-1120-11。 二）二） 徑向動徑向動載載荷系數(shù)荷系數(shù)X X和軸向動和軸向動載載荷系數(shù)荷系數(shù)Y Y的確定的確定其值見表

36、其值見表20-1020-10；e 軸向軸向載載荷影響系數(shù)，其數(shù)值受接觸角荷影響系數(shù)，其數(shù)值受接觸角變化的影響變化的影響F FA A/C/Coror-反映軸向負荷的相對大小，它通過接觸角反映軸向負荷的相對大小，它通過接觸角的的 變化而影響變化而影響e e值。值。F FA A/F/FR R-軸向載荷與徑向載荷的比值軸向載荷與徑向載荷的比值1. 1. 表表20-1020-10中中各符號的含義各符號的含義X= 1Y = 0當當F FA A/F/FR R e e時，表示軸向時，表示軸向載載荷對荷對軸承壽命的影響可以忽略不計軸承壽命的影響可以忽略不計深溝球軸承和深溝球軸承和=15=15角接角接觸球軸承觸球

37、軸承的的e e值，值，X X和和Y Y根據(jù)根據(jù)F FA A / /C Coror的值，查表的值，查表20-1020-10當當F FA A/F/FR R e e時，表示軸向時，表示軸向載載荷對荷對軸承的壽命影響較大，計算當量軸承的壽命影響較大，計算當量動動載載荷荷P P 時必須考慮時必須考慮 F FA A 的影響的影響=25 =25 ，=40 =40 角接角接觸球軸承觸球軸承的的e e值，值，X X和和Y Y值，值，直接查表直接查表20-1020-10圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承的的e e值，值，X X和和Y Y值，根據(jù)軸承型號查手冊值，根據(jù)軸承型號查手冊2. X2. X和和Y Y值值確定方法確定方

38、法表表20-10 當量動負荷的系數(shù)當量動負荷的系數(shù)X、Y軸承類型軸承類型iFA/CoreFA/FR eFA/FR eXYXY-深溝球軸承深溝球軸承0.0250.040.070.130.250.500.220.240.270.310.370.442.01.81.61.41.21.000.561010101.611.531.401.261.121.000.340.360.390.430.490.550.0250.040.070.130.250.50=150角接觸角接觸球軸承球軸承0.45圓錐滾子圓錐滾子根據(jù)型號根據(jù)型號查手冊查手冊根據(jù)型號根據(jù)型號查手冊查手冊=2500. 70.410.851100

39、=4000.990.360.640.4四、角接觸球軸承與圓錐滾子軸承軸向力四、角接觸球軸承與圓錐滾子軸承軸向力F FA A的計算的計算FRFS一）角接觸球軸承與圓錐滾子軸承的結構特點：一）角接觸球軸承與圓錐滾子軸承的結構特點： 角接觸球軸承與圓錐滾子軸承在滾動體角接觸球軸承與圓錐滾子軸承在滾動體滾道接觸處存在著滾道接觸處存在著接觸角接觸角二）角接觸球軸承與圓錐滾子軸承的承載特點：二）角接觸球軸承與圓錐滾子軸承的承載特點： 當軸承當軸承只承徑向載荷只承徑向載荷F FR R時時，由于滾動體的，由于滾動體的載荷方向與軸承徑向平面成一接觸角載荷方向與軸承徑向平面成一接觸角，故會，故會派生出內部軸向力派

40、生出內部軸向力F FS S ，計算軸承軸向力，計算軸承軸向力F FA A時，時，必須將其必須將其內部軸向力內部軸向力F FS S 考慮進去?？紤]進去。三）角接觸球軸承與圓錐滾子軸承內部軸向力三）角接觸球軸承與圓錐滾子軸承內部軸向力F FS S的大小和方向的大小和方向角接觸球軸承與圓錐滾子軸承內部軸向力角接觸球軸承與圓錐滾子軸承內部軸向力F FS S的大小的大小角角 接接 觸觸 球球 軸軸 承承軸承類型軸承類型= 25 = 25 = 15 = 15 = 40 = 40 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承F FS S0.5FR0.7FR1.1FRFR / 2YF FS S的方向的方向: : F FS S總是

41、沿著內圈和滾動體對外圈脫離的方向?？偸茄刂鴥热蜐L動體對外圈脫離的方向。即：指向外圈的窄邊即：指向外圈的窄邊四）角接觸球軸承與圓錐滾子軸承軸向力四）角接觸球軸承與圓錐滾子軸承軸向力F FA A的計算方法的計算方法承受徑向負荷承受徑向負荷F FR1R1、F FR R2 2時派生的時派生的內部軸向力內部軸向力F FS S1 1、F FS S2 2大小及方向大小及方向所有作用在軸上的所有作用在軸上的軸向外負荷軸向外負荷 Fa兩軸承的兩軸承的安裝形式安裝形式同一軸上兩軸承的軸同一軸上兩軸承的軸向負荷向負荷F FA1A1和和F FA2A2取決于取決于以以圓錐滾子圓錐滾子軸承正裝為軸承正裝為例例FaF F

42、R1R1F FS S1 1F FR2R2F FS S2 212FaF FR1R1F FR2R2F FS S1 1F FS S2 2軸承軸向力軸承軸向力F FA A的計算的計算12F FS S2 2F FS S1 1Fa12F FS S2 2F FS S1 1Fa12（1）FS1+ Fa FS2F軸有向右移動的趨勢，使軸承軸有向右移動的趨勢，使軸承2“2“壓緊壓緊”，軸承，軸承1“1“放松放松”。右右端蓋通過外圈，給分離體一個附加軸向平衡力端蓋通過外圈，給分離體一個附加軸向平衡力FF。FS1+ Fa = FS2+ F分離體軸向受力的平衡條件為分離體軸向受力的平衡條件為: :FS1+ Fa FS2

43、FFFFFSaSA212121SaSAFFFFFF =FS1+ Fa - FS2軸承軸承1 1被被“放松放松”，其軸向力為：，其軸向力為：軸承軸承2 2被被“壓緊壓緊”, ,其軸向力為：其軸向力為：F FS S2 2F FS S1 1Fa12（2）FS1+ Fa e = 0.68，X = 0.41 ，Y = 0.87解（解（a a）圖）圖F FR1R1F FR2R2FaF FS1S1FS2F FA2A2F FS1S1F Fa a3520N3520N（壓緊端）（壓緊端）因為：因為：F FS1S1+F+Fa a25202520100010003520N3520NF FS S2 2=1260 N=1

44、260 N所以，所以，F(xiàn) FA1A1F FS1S12520N2520N（放松端）（放松端）FA1FR1 =2450N3600 = 0.68 = e ，X = 1 ，Y = 0P1 = fP FR1 = 1.2 3600 = 4320 NP2 = fP (X FR2 + Y FA2) = 1.2 (0.411800 + 0.873520) = 4476 N 3 3）求兩軸承的當量動載荷）求兩軸承的當量動載荷P P1 1，P P2 2解解2 2：計算（：計算（b b）方案軸向力）方案軸向力F FA1A1，F(xiàn) FA2A2F FS1S10.7F0.7FR1R1=0.7=0.73600=2520N360

45、0=2520NF FS2S2=0.7F=0.7FR2R2=0.7=0.71800=1260N1800=1260NF FR1R1F FR2R2解（解（b b）圖）圖FaF FS2S2FS11 1）求兩軸承在徑向載荷作用下產(chǎn)生的）求兩軸承在徑向載荷作用下產(chǎn)生的 內部軸向力內部軸向力2 2）求兩軸承的軸向力）求兩軸承的軸向力F FA1 A1 F FA2A2F FA2A2=F=FS1S1F Fa a25202520100010001520N1520N （壓緊端）（壓緊端）所以，所以，F(xiàn) FA1A1F FS1S12520N2520N（放松端）（放松端）因為：因為：F FS2S2F Fa a1260126

46、0100010002260N2260NFsFs1 12520N2520N3 3）求兩軸承的當量動載荷）求兩軸承的當量動載荷P P1 1，P P2 2P P2 2 = f = fP P (X F (X FR2R2 + Y F + Y FA2A2) = 1.2 ) = 1.2 (0.41 (0.411800 + 0.871800 + 0.8715201520) ) = 2436= 2436 N NP P1 1 = f = fP P F FR1R1 = 1.2 = 1.2 3600 = 4320 3600 = 4320 N NF FA2A2F FR2R2 = 1520 = 15201800 = 0.

47、841800 = 0.84 e e ，X = 0.41 X = 0.41 ，Y = 0.87Y = 0.87F FA1A1F FR1R1 =2520N =2520N3600 = 0.683600 = 0.68 = e = e ，X = 1 X = 1 ，Y = 0Y = 0例例203 875NFF1875NFFFN1563F1875N1000)N875(FF875NN1.6228002YFFN1563N1.6250002YFFS2A2aS2A1S1aS2R2S2R1S1N2800N)875028001 (1)(N5000N)18756 . 150004 . 0 (1)(1 0Y 1 x37.

48、031. 028008756 . 1Y 4 . 0 x37. 0375. 050001875222221111122221111ARpARppRARAFYFXfPFYFXfPfeFFeFF取載荷平穩(wěn)，h320449)28005150095. 0(7206010h46386)50005150095. 0(720601010/3 8-15 350 95. 0 )(60103/10623/10616hhtthLLPfPCfnL，）表（其中例例4內圈內圈裝在軸頸上，隨軸轉動裝在軸頸上，隨軸轉動外外 圈圈內內 圈圈滾動體滾動體保持架保持架球球圓柱滾子圓柱滾子滾滾 針針常用的滾動體形狀常用的滾動體形狀 球面滾子球面滾子圓錐滾子圓錐滾子一一. .滾動軸承的構造滾動軸承的構造外圈外圈裝在軸承座孔內，一般不轉動裝在軸承座孔內，一般不轉動滾動體滾動體滾動軸承的核心元件滾