哈工大 機(jī)械設(shè)計(jì) 教材第十章 滾動(dòng)軸承

1、機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章第十章第十章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承 10.1 10.1 滾動(dòng)軸承的構(gòu)造和特點(diǎn)滾動(dòng)軸承的構(gòu)造和特點(diǎn)1234組成組成機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章 滾動(dòng)軸承中的承載形式為點(diǎn)或線(xiàn)接觸，最大接觸應(yīng)力可以高達(dá)4000MPa； 材料、熱處理及用途 套圈及滾動(dòng)體 保持架 GCr15普通 高聚物 9Cr18（440C）-防銹 低碳鋼 Cr4Mo4V(M50)高溫 銅 Si3N4特殊環(huán)境 夾布膠木機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章2材

2、料材料特點(diǎn)（與滑動(dòng)軸承相比） 1) 摩擦系數(shù)小，f=0.0010.004 2) 啟動(dòng)靈活 3) 潤(rùn)滑容易 4) 標(biāo)準(zhǔn)化、互換 5) 但抗沖擊差，重載能力差，很難做成剖分式機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章10.2 10.2 滾動(dòng)軸承的類(lèi)型和選擇滾動(dòng)軸承的類(lèi)型和選擇一、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型一、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型按滾動(dòng)體的形狀可分為按滾動(dòng)體的形狀可分為球軸承球軸承滾子軸承滾子軸承軸承公稱(chēng)接觸角軸承公稱(chēng)接觸角:點(diǎn)接觸點(diǎn)接觸線(xiàn)接觸線(xiàn)接觸滾動(dòng)體與外圈軌道接觸點(diǎn)的法線(xiàn)和軸承半徑方向的夾角滾動(dòng)體與外圈軌道接觸點(diǎn)的法線(xiàn)和軸承半徑方向的夾角機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十

3、章第十章徑向接觸軸承徑向接觸軸承推力軸承推力軸承向心角接觸軸承向心角接觸軸承1.向心軸承向心軸承(0 )徑向接觸軸承(045 )向心角接觸軸承2.推力軸承推力軸承(90 )軸向接觸軸承(4590 )推力角接觸軸承機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章常用的滾動(dòng)軸承類(lèi)型及特性見(jiàn)下表常用的滾動(dòng)軸承類(lèi)型及特性見(jiàn)下表機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章常用的滾動(dòng)軸承類(lèi)型及特性見(jiàn)下表常用的滾動(dòng)軸承類(lèi)型及特性見(jiàn)下表機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程

4、學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章推力球軸承5， 轉(zhuǎn)速低，軸向載荷 圓柱滾子軸承 N 只承受徑向載荷機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章二、滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇二、滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇選擇滾動(dòng)軸承類(lèi)型時(shí)可參考以下幾點(diǎn)：選擇滾動(dòng)軸承類(lèi)型時(shí)可參考以下幾點(diǎn)：（1 1）載荷大小、構(gòu)成、波動(dòng)情況）載荷大小、構(gòu)成、波動(dòng)情況（2 2）工況條件：轉(zhuǎn)速、溫度等）工況條件：轉(zhuǎn)速、溫度等（3 3）環(huán)境：溫度變化、清潔程度、膨脹等）環(huán)境：溫度變化、清潔程度、膨脹等（

5、4 4）結(jié)構(gòu)：分離、調(diào)心、游動(dòng)等）結(jié)構(gòu)：分離、調(diào)心、游動(dòng)等（5 5）使用要求：剛度、壽命、價(jià)格等）使用要求：剛度、壽命、價(jià)格等機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章（1 1）當(dāng)載荷較大或有沖擊載荷時(shí)，宜用）當(dāng)載荷較大或有沖擊載荷時(shí)，宜用滾子軸承滾子軸承； 當(dāng)載荷較小時(shí)，宜用當(dāng)載荷較小時(shí)，宜用球軸承球軸承。（2 2）當(dāng)只受徑向載荷時(shí)，或雖同時(shí)受徑向和軸向載）當(dāng)只受徑向載荷時(shí)，或雖同時(shí)受徑向和軸向載 荷，但以徑向載荷為主時(shí)，應(yīng)用荷，但以徑向載荷為主時(shí)，應(yīng)用向心軸承向心軸承。 當(dāng)只受軸向載荷時(shí)，一般應(yīng)用推力軸承，而當(dāng)轉(zhuǎn)當(dāng)只受軸向載荷時(shí)，一般應(yīng)用推力軸承，而當(dāng)轉(zhuǎn)速很高時(shí)，可用速

6、很高時(shí)，可用角接觸球軸承角接觸球軸承或或深溝球軸承深溝球軸承。 當(dāng)徑向和軸向載荷都較大時(shí)，應(yīng)采用當(dāng)徑向和軸向載荷都較大時(shí)，應(yīng)采用角接觸軸承角接觸軸承。具體地：具體地：機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章（4 4）當(dāng)要求支承具有較大剛度時(shí)，應(yīng)用）當(dāng)要求支承具有較大剛度時(shí)，應(yīng)用滾子軸承滾子軸承。（5 5）當(dāng)軸的撓曲變形大或軸承座孔直徑不同、跨度）當(dāng)軸的撓曲變形大或軸承座孔直徑不同、跨度大而對(duì)支承有調(diào)心要求時(shí)，應(yīng)選用大而對(duì)支承有調(diào)心要求時(shí)，應(yīng)選用調(diào)心軸承調(diào)心軸承。（6 6）為便于軸承的裝拆，可選用內(nèi)、外圈分離的軸承）為便于軸承的裝拆，可選用內(nèi)、外圈分離的軸承。（7 7）從經(jīng)

7、濟(jì)角度看，球軸承比滾子軸承便宜，精度）從經(jīng)濟(jì)角度看，球軸承比滾子軸承便宜，精度低的軸承比精度高的軸承便宜，普通結(jié)構(gòu)軸承比特低的軸承比精度高的軸承便宜，普通結(jié)構(gòu)軸承比特殊結(jié)構(gòu)的軸承便宜。殊結(jié)構(gòu)的軸承便宜。（3 3）當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，宜用）當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，宜用球軸承球軸承；當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，；當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，可用可用滾子軸承滾子軸承，也可用，也可用球軸承球軸承。機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章10.3 10.3 滾動(dòng)軸承代號(hào)滾動(dòng)軸承代號(hào) 前 置 代 號(hào) 基 本 代 號(hào) 后 置 代 號(hào) 成套軸承分部件 類(lèi)型代號(hào)（占1位） 尺寸系列代號(hào)（占2位） 內(nèi)徑代碼（占2位） 內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào) 密

8、封防塵與外圈形狀變化代號(hào) 保持架結(jié)構(gòu)及材料變化代號(hào) 軸承材料變化代號(hào) 精度等級(jí)代號(hào) 游隙組代號(hào) 配置代號(hào) 其它 機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章1.類(lèi)型代號(hào)類(lèi)型代號(hào)(P213)表表10.12.尺寸系列代號(hào)尺寸系列代號(hào)寬度系列與直徑系列寬度系列與直徑系列基本代號(hào)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章尺寸系列代號(hào)尺寸系列代號(hào)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章3.內(nèi)徑代號(hào)內(nèi)徑代號(hào)軸承內(nèi)徑d/(mm) 內(nèi)徑代號(hào) 示例 10 00 12 01 15 02 1017 17 03 深溝球軸承 6201 內(nèi)徑 d=12mm 20

9、495 (22、 28、 32 除外) 用內(nèi)徑除以 5 得的商數(shù)表示。當(dāng)商數(shù)只有個(gè)位數(shù)時(shí)，需在十位數(shù)處用 0 占位 深溝球軸承 6210 內(nèi)徑 d=50mm 500 以及 22、28、32 用內(nèi)徑毫米數(shù)直接表示，并在尺寸系列代號(hào)與內(nèi)徑代號(hào)之間用“/”號(hào)隔開(kāi) 深溝球軸承 62/500,內(nèi)徑 d=500mm 62/22,內(nèi)徑 d=22mm 機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章4.內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)基本后置代號(hào)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章5.公差等級(jí)代號(hào)公差等級(jí)代號(hào) 精度低 精度高 示例 /P0 /P6 /P5 /P4 /P2 620

10、6/P5 對(duì)應(yīng)舊標(biāo)準(zhǔn) G E D C B D206 機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章6.成對(duì)使用配置代號(hào)成對(duì)使用配置代號(hào)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章7 游隙組代號(hào)游隙組代號(hào)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章8.軸承代號(hào)的編制規(guī)則軸承代號(hào)的編制規(guī)則(1)軸承代號(hào)按表軸承代號(hào)按表10.2所列的順序從左至右排列。所列的順序從左至右排列。 (2)當(dāng)軸承類(lèi)型代號(hào)用字母表示時(shí)當(dāng)軸承類(lèi)型代號(hào)用字母表示時(shí),字母與其后的數(shù)字之字母與其后的數(shù)字之 間應(yīng)空一個(gè)字符。間應(yīng)空一個(gè)字符。(3)基本代號(hào)與后置代號(hào)之間應(yīng)空一個(gè)字符基本

11、代號(hào)與后置代號(hào)之間應(yīng)空一個(gè)字符,但當(dāng)后置代但當(dāng)后置代 號(hào)中有號(hào)中有“-”號(hào)或號(hào)或“/”號(hào)時(shí)號(hào)時(shí),不再留空。不再留空。(4)在尺寸系列代號(hào)中在尺寸系列代號(hào)中,位于括號(hào)中的數(shù)字省略不寫(xiě)。位于括號(hào)中的數(shù)字省略不寫(xiě)。(5)公差等級(jí)代號(hào)中的公差等級(jí)代號(hào)中的/P0省略不寫(xiě)。省略不寫(xiě)。機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章例如例如:7 2 10C7210 C/P5/DF/P5 /DF軸承類(lèi)型為角接觸球軸承軸承類(lèi)型為角接觸球軸承尺寸類(lèi)型代號(hào)尺寸類(lèi)型代號(hào),其中其中寬度類(lèi)型代號(hào)為寬度類(lèi)型代號(hào)為0,窄系列窄系列,省略不寫(xiě)省略不寫(xiě),直徑系列代號(hào)為直徑系列代號(hào)為2,輕系列輕系列軸承內(nèi)徑軸承內(nèi)徑5

12、 1050dmm空一個(gè)字符空一個(gè)字符公稱(chēng)接觸角公稱(chēng)接觸角15軸承精度等級(jí)為軸承精度等級(jí)為5級(jí)級(jí)面對(duì)面配置面對(duì)面配置機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章10.4 10.4 滾動(dòng)軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則滾動(dòng)軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則10.4.1 滾動(dòng)軸承的失效形式滾動(dòng)軸承的失效形式承受載荷又旋轉(zhuǎn)的支承零件承受載荷又旋轉(zhuǎn)的支承零件a,b,c三點(diǎn)處于斷續(xù)接觸狀態(tài)三點(diǎn)處于斷續(xù)接觸狀態(tài)接觸接觸脫離脫離再接觸再接觸再脫離再脫離1 疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕應(yīng)力分布區(qū)域，大應(yīng)力分布區(qū)域，大小是不均勻的小是不均勻的機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)

13、院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章產(chǎn)生點(diǎn)蝕的軸承將引起：產(chǎn)生點(diǎn)蝕的軸承將引起：噪聲，振動(dòng)，發(fā)熱噪聲，振動(dòng)，發(fā)熱機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章2 塑性變形塑性變形低速或擺動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承低速或擺動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承較大的靜載荷或沖擊較大的靜載荷或沖擊局部的塑性變形或破裂局部的塑性變形或破裂滾動(dòng)體滾動(dòng)體+內(nèi)外圈滾道內(nèi)外圈滾道后果后果影響軸承平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)影響軸承平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng) 振動(dòng)，噪音，運(yùn)轉(zhuǎn)精度振動(dòng)，噪音，運(yùn)轉(zhuǎn)精度降低降低機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章3.3.磨粒磨損磨粒磨損機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章4.4

14、.膠合膠合高速重載條件下工作的軸承，因摩擦高速重載條件下工作的軸承，因摩擦發(fā)熱而使溫度急劇升高，導(dǎo)致軸承元發(fā)熱而使溫度急劇升高，導(dǎo)致軸承元件的回火，嚴(yán)重時(shí)膠合件的回火，嚴(yán)重時(shí)膠合機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章5.5.膨脹卡死膨脹卡死/ /元件斷裂元件斷裂機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章6. 6. 熱失穩(wěn)熱失穩(wěn)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章10.4.2 10.4.2 滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)軸承的計(jì)算準(zhǔn)則計(jì)算準(zhǔn)則對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承, ,疲勞點(diǎn)蝕是其主要失效形式是其主要失效形式, ,因而主要是進(jìn)行

15、壽命計(jì)算因而主要是進(jìn)行壽命計(jì)算, ,必要時(shí)再作靜強(qiáng)度校核。必要時(shí)再作靜強(qiáng)度校核。對(duì)于不轉(zhuǎn)動(dòng)、低速或擺動(dòng)的軸承，對(duì)于不轉(zhuǎn)動(dòng)、低速或擺動(dòng)的軸承，局部塑性變形是其主要失效形式，因而主要是進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。是其主要失效形式，因而主要是進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。 對(duì)于高速軸承，對(duì)于高速軸承，發(fā)熱以至以至膠合是其主要失效形是其主要失效形 式，因而除進(jìn)行壽命計(jì)算外還應(yīng)該校核極限轉(zhuǎn)速。式，因而除進(jìn)行壽命計(jì)算外還應(yīng)該校核極限轉(zhuǎn)速。機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章10.5 10.5 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算10.5.1 基本概念與公式疲勞壽命:在一定載荷下運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)滾動(dòng)軸承，出現(xiàn)疲在

16、一定載荷下運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)滾動(dòng)軸承，出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕前所經(jīng)歷的總轉(zhuǎn)數(shù)或在一定轉(zhuǎn)速下所勞點(diǎn)蝕前所經(jīng)歷的總轉(zhuǎn)數(shù)或在一定轉(zhuǎn)速下所經(jīng)歷的小時(shí)數(shù)，稱(chēng)為經(jīng)歷的小時(shí)數(shù)，稱(chēng)為滾動(dòng)軸承的疲勞壽命滾動(dòng)軸承的疲勞壽命。疲勞壽命具有離散性。疲勞壽命具有離散性。軸承壽命的可靠度一組相同軸承能達(dá)到或超過(guò)規(guī)定壽命的一組相同軸承能達(dá)到或超過(guò)規(guī)定壽命的百分率，稱(chēng)為百分率，稱(chēng)為軸承壽命的可靠度。軸承壽命的可靠度。機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章基本額定壽命L10一批相同的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其可靠一批相同的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其可靠度為度為90%90%時(shí)，能達(dá)到或超過(guò)的壽命稱(chēng)為時(shí)，能達(dá)到或超過(guò)的壽命稱(chēng)為基

17、本基本額定壽命額定壽命。L L1010 (10 (106 6r) r) 或或 L Lh h(h)(h)基本額定動(dòng)負(fù)荷C軸承工作在軸承工作在100100以下，基本額定壽命為以下，基本額定壽命為L(zhǎng) L1010=1=110106 6 r r時(shí)，軸承所能承受的最大載荷時(shí)，軸承所能承受的最大載荷稱(chēng)為稱(chēng)為基本額定動(dòng)負(fù)荷?；绢~定動(dòng)負(fù)荷。機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章 基本額定動(dòng)負(fù)荷的方向基本額定動(dòng)負(fù)荷的方向: :1) 1) 對(duì)于向心軸承，對(duì)于向心軸承，C C為徑向載荷為徑向載荷C Cr r3) 3) 對(duì)于角接觸向心軸承對(duì)于角接觸向心軸承C C為載荷的徑向分量為載荷的徑向分量

18、C Cr r2) 2) 對(duì)于推力軸承對(duì)于推力軸承C C為中心軸向載荷為中心軸向載荷C Ca a額定動(dòng)負(fù)荷額定動(dòng)負(fù)荷C C代表了滾動(dòng)軸承的承載能力，其值可從手冊(cè)查得代表了滾動(dòng)軸承的承載能力，其值可從手冊(cè)查得機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章 滾動(dòng)軸承的載荷與壽命之間的關(guān)系滾動(dòng)軸承的載荷與壽命之間的關(guān)系: :10F L常數(shù)從圖中從圖中A點(diǎn)可知：點(diǎn)可知：1C 常數(shù),10/3壽數(shù)對(duì)軸對(duì)滾軸命指:于球承, = 3;于子承F-當(dāng)量動(dòng)載荷當(dāng)量動(dòng)載荷L10基本額定壽命基本額定壽命1CLF機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章對(duì)可靠度對(duì)可靠度R=0.9，在載荷

19、在載荷F F作用下的作用下的基本額定壽命公式為為61010FCLr61060FhCLn6F1060FThf CLnfh當(dāng)溫度大于當(dāng)溫度大于105度后，軸承材料度后，軸承材料變軟，變軟，C下降，引入溫度系數(shù)下降，引入溫度系數(shù)fT考慮沖擊，振動(dòng)的影響，實(shí)際載考慮沖擊，振動(dòng)的影響，實(shí)際載荷要比名義載荷大，引入載荷系荷要比名義載荷大，引入載荷系數(shù)數(shù)fF機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章滾動(dòng)軸承的預(yù)期壽命機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章61060hTFLnfFfC壽命計(jì)算設(shè)計(jì)：LhLh

20、(預(yù)期壽命)給定軸承型號(hào)，驗(yàn)算壽命時(shí)：給定軸承型號(hào)，驗(yàn)算壽命時(shí)：給定預(yù)期壽命，選取軸承型號(hào)時(shí)給定預(yù)期壽命，選取軸承型號(hào)時(shí)：選定軸承的：CC機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章10.5.2 當(dāng)量動(dòng)載荷 對(duì)于同時(shí)作用有徑向載荷和軸向載荷的軸承，在進(jìn)行對(duì)于同時(shí)作用有徑向載荷和軸向載荷的軸承，在進(jìn)行軸承壽命計(jì)算時(shí)，為了和基本額定動(dòng)負(fù)荷進(jìn)行比較，須把軸承壽命計(jì)算時(shí)，為了和基本額定動(dòng)負(fù)荷進(jìn)行比較，須把實(shí)際載荷折算為與基本額定動(dòng)負(fù)荷的方向相同的一假想載實(shí)際載荷折算為與基本額定動(dòng)負(fù)荷的方向相同的一假想載荷，在該假想載荷作用下軸承的壽命與實(shí)際載荷作用下的荷，在該假想載荷作用下軸承的壽命

21、與實(shí)際載荷作用下的壽命相同，則稱(chēng)該假想載荷為壽命相同，則稱(chēng)該假想載荷為當(dāng)量動(dòng)載荷，用，用F F表示。表示。當(dāng)量動(dòng)載荷當(dāng)量動(dòng)載荷F F的計(jì)算式為的計(jì)算式為FraXFYFraFF 、軸承的徑向載荷和軸向載荷XY 、徑向系數(shù)和軸向系數(shù)向心軸承只承受徑向載荷時(shí)向心軸承只承受徑向載荷時(shí)rF F推力軸承只承受軸向載荷時(shí)推力軸承只承受軸向載荷時(shí)aFF查查P222 表表10.13機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章10.5.3 角接觸軸承的內(nèi)部軸向力角接觸軸承的內(nèi)部軸向力大?。翰楸?0.14方向：外圈寬指向窄邊機(jī)電工程學(xué)院

22、機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章面對(duì)面安裝面對(duì)面安裝機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章12Fs2FAFs112Fs2FA1 如果如果21sAsFFFFs112Fs2FAWWFFFsAs211端放松，端放松，2端壓緊端壓緊11saFFAssaFFWFF122放松端放松端壓緊端壓緊端機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章12Fs2FAFs112Fs2FA2 如果如果21sAsFFF21sAsFWFF1端壓緊，端壓緊， 2端放松端放松AssaFFWFF21122saFF壓緊端壓緊端放松端放松端Fs112Fs2FAW機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電

23、工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章小小 結(jié)結(jié)1軸承的軸向載荷與軸承部件的結(jié)構(gòu)，尤其是固軸承的軸向載荷與軸承部件的結(jié)構(gòu)，尤其是固定方式密切相關(guān)；定方式密切相關(guān)；2判斷軸上全部軸向力（包括外載荷和軸承內(nèi)部判斷軸上全部軸向力（包括外載荷和軸承內(nèi)部軸向力）合力的指向，確定軸向力）合力的指向，確定“壓緊壓緊”端軸承；端軸承； “壓緊壓緊”端軸承的軸向力等于除本身的內(nèi)部軸向力端軸承的軸向力等于除本身的內(nèi)部軸向力外，其余所有軸向力的代數(shù)和；外，其余所有軸向力的代數(shù)和； “放松放松”端軸承的軸向力等于它本身的內(nèi)部軸向力端軸承的軸向力等于它本身的內(nèi)部軸向力機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)

24、械設(shè)計(jì)第十章第十章背對(duì)背安裝的情況背對(duì)背安裝的情況假設(shè)假設(shè)：12FSASFF1端被放松，端被放松，2端壓緊端壓緊12FSASFFWFs112Fs2FAFs112Fs2FAW放松端放松端放松端放松端11saFF AssaFFWFF122機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章背對(duì)背安裝的情況背對(duì)背安裝的情況假設(shè)假設(shè)：1端被壓緊，端被壓緊，2端放松端放松Fs112Fs2FA壓緊端壓緊端放松端放松端AssFFF21Fs112Fs2FAW12FSASFWF22saFFAssaFFWFF211機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張

25、鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章10.6 滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算滾動(dòng)軸承中受載最大的滾動(dòng)體與滾道的接觸中心處引起的計(jì)算滾動(dòng)軸承中受載最大的滾動(dòng)體與滾道的接觸中心處引起的計(jì)算接觸應(yīng)力達(dá)到一定值（如對(duì)滾子軸承接觸應(yīng)力達(dá)到一定值（如對(duì)滾子軸承4000Mpa4000Mpa）時(shí)的載荷，為）時(shí)的載荷，為軸承的軸承的基本額定靜負(fù)荷C0 0 ，單位為。它是限制軸承的塑性，單位為。它是限制軸承的塑性變形的極限載荷值。變形的極限載荷值。滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度校核公式為：校核公式為：00 000,CS FSFN靜強(qiáng)度安全系數(shù)

26、(查表10.15)當(dāng)量靜載荷低速、靜止、擺動(dòng)的軸承，不會(huì)產(chǎn)生疲勞，但容易產(chǎn)生沖低速、靜止、擺動(dòng)的軸承，不會(huì)產(chǎn)生疲勞，但容易產(chǎn)生沖擊塑性變形擊塑性變形機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章對(duì)于向心軸承、角接觸軸承，當(dāng)量靜載荷取下面兩式中對(duì)于向心軸承、角接觸軸承，當(dāng)量靜載荷取下面兩式中計(jì)算出的較大值計(jì)算出的較大值000FraX FY F00XY 、分別為靜徑向系數(shù)和靜軸向系數(shù)0FrF當(dāng)量靜載荷F0是一個(gè)假想載荷，其作用方向與基本額定靜負(fù)荷是一個(gè)假想載荷，其作用方向與基本額定靜負(fù)荷相同，而在當(dāng)量靜載荷作用下，軸承的受載最大滾動(dòng)體與滾相同，而在當(dāng)量靜載荷作用下，軸承的受載最大滾

27、動(dòng)體與滾道接觸處的塑性變形量之和與實(shí)際載荷作用下的塑性變形之道接觸處的塑性變形量之和與實(shí)際載荷作用下的塑性變形之和相同。和相同。機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章10.7 10.7 滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速 滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速 是指軸承在一定載荷和是指軸承在一定載荷和潤(rùn)滑條件下所允許的最高轉(zhuǎn)速潤(rùn)滑條件下所允許的最高轉(zhuǎn)速. .limn 滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)軸承的速度特性指標(biāo) dn，單位mm.r/min d d軸承內(nèi)經(jīng)，軸承內(nèi)經(jīng)，mm; nmm; n轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速，r/minr/min dn,1)dn,1)離心力離心力，接觸應(yīng)力，接觸應(yīng)力，疲勞壽命，疲勞壽命

28、2 2）摩擦功耗）摩擦功耗，發(fā)熱膠合發(fā)熱膠合； 3）油的黏度）油的黏度，不易潤(rùn)滑。，不易潤(rùn)滑。機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章當(dāng)向心軸承受軸向載荷時(shí)當(dāng)向心軸承受軸向載荷時(shí), ,受載滾動(dòng)體數(shù)量受載滾動(dòng)體數(shù)量 ，摩擦力，摩擦力矩矩 ，潤(rùn)滑條件變差，潤(rùn)滑條件變差， 需將手冊(cè)中查得的極限轉(zhuǎn)速乘需將手冊(cè)中查得的極限轉(zhuǎn)速乘以小于以小于1 1的載荷分布系數(shù)的載荷分布系數(shù)f f2 2 （P227 P227 圖圖10.1210.12） 于是于是, ,軸承允許的極限轉(zhuǎn)速為軸承允許的極限轉(zhuǎn)速為lim12limnf f n當(dāng)軸承的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷當(dāng)軸承的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷F F超過(guò)超過(guò)0.1C0.1C

29、時(shí)時(shí), ,接觸應(yīng)力接觸應(yīng)力 潤(rùn)潤(rùn)滑條件惡化，溫升滑條件惡化，溫升 。需將手冊(cè)中的極限轉(zhuǎn)速乘。需將手冊(cè)中的極限轉(zhuǎn)速乘以小于以小于1 1的載荷系數(shù)的載荷系數(shù)f f1 1P227P227圖圖10.1110.11機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章* * 提高極限轉(zhuǎn)速提高極限轉(zhuǎn)速n nlimlim的途徑：的途徑： 1 1）提高精度）提高精度 2 2）改用可靠的潤(rùn)滑條件：）改用可靠的潤(rùn)滑條件： 滴油、浸油、噴油、油霧、油氣滴油、浸油、噴油、油霧、油氣 3 3）采用新材料：陶瓷、青銅保持架、）采用新材料：陶瓷、青銅保持架、PTFEPTFE保持保持架、空心滾子、合理分擔(dān)載荷架、空心

30、滾子、合理分擔(dān)載荷、小滾子、小滾子機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章看看你掌握了嗎？軸承的基本額定壽命L10是什么含義？軸承的基本額定動(dòng)負(fù)荷C是什么含義？軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷F是什么含義？如何計(jì)算？角接觸滾動(dòng)軸承的內(nèi)部軸向力是如何產(chǎn)生的？如何計(jì)算軸承實(shí)際承受的軸向力？為什么要對(duì)滾動(dòng)軸承手冊(cè)中給定的軸承極限轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正？P227機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章10.8 10.8 滾動(dòng)軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 1、在機(jī)器中滾動(dòng)軸承部件包括：傳動(dòng)件、軸、在機(jī)器中滾動(dòng)軸承部件包括：傳動(dòng)件、軸、滾動(dòng)軸承、機(jī)體、潤(rùn)滑及密封結(jié)構(gòu)等、滾動(dòng)軸承

31、、機(jī)體、潤(rùn)滑及密封結(jié)構(gòu)等2 2、滾動(dòng)軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的：、滾動(dòng)軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的： 1 1）確保軸上零部件有正確的位置；）確保軸上零部件有正確的位置； 2 2）確保能夠傳遞合適的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)；）確保能夠傳遞合適的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)； 3 3）確保有良好的工藝和承載性能。）確保有良好的工藝和承載性能。機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章* 分析力和運(yùn)動(dòng)的傳遞路線(xiàn)分析力和運(yùn)動(dòng)的傳遞路線(xiàn)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章一、軸承部件的軸向固定1.1.兩端固定支承兩端固定支承 跨距跨距l(xiāng)300300mml300mm，溫度變化較大，溫度變化較大， C=

32、2C=23mm3mm機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章3.3.兩端游動(dòng)支承：兩端游動(dòng)支承：用于人字齒輪傳動(dòng)，用于人字齒輪傳動(dòng)，大齒輪軸系部件采用兩端固定大齒輪軸系部件采用兩端固定小齒輪軸系部件采用兩端游動(dòng)支承小齒輪軸系部件采用兩端游動(dòng)支承機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章二、軸承部件的調(diào)整1.1.軸承間隙的調(diào)整軸承間隙的調(diào)整調(diào)整的目的：調(diào)整的目的：1 1）補(bǔ)償加工誤差）補(bǔ)償加工誤差2 2）彌補(bǔ)熱膨脹；）彌補(bǔ)熱膨脹；調(diào)

33、整的方法：調(diào)整的方法：1 1）墊片）墊片2 2）調(diào)整螺釘法；）調(diào)整螺釘法；機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章2.2.軸上傳動(dòng)件位置的調(diào)整軸上傳動(dòng)件位置的調(diào)整位置需要調(diào)整的零件：位置需要調(diào)整的零件：1 1）圓錐齒輪的頂點(diǎn)調(diào)整）圓錐齒輪的頂點(diǎn)調(diào)整2 2）蝸桿傳動(dòng)的中間平面調(diào)整；）蝸桿傳動(dòng)的中間平面調(diào)整；機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章三、滾動(dòng)軸承的配合（1） 軸承為標(biāo)準(zhǔn)件；與軸之間為基孔制，與軸承座孔之間為基軸制；（2）負(fù)偏差制（3）一般情況下 外圈與座孔之間采用過(guò)渡配合， 內(nèi)圈與軸之間采用有過(guò)盈的過(guò)渡配合， 高速、大載荷、溫升高用過(guò)盈配合

34、機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章四、軸承的裝拆方法1） 熱套裝；2）壓力裝配（防止壓壞軸承元件）；3）快速感應(yīng)加熱裝置；4）螺紋套、油壓裝配等專(zhuān)用拆卸器機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章具體的裝拆方法機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章五 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封1.滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑的目的滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑的目的 1）形成油膜，減少）形成油膜，減少f，使效率損失??；，使效率損失?。?2）吸振；）吸振； 3）帶走熱量，降低溫度；）帶走熱量，降低溫度； 4）防銹）防銹2.潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑 潤(rùn)滑脂：潤(rùn)滑脂： 低速、中溫；低速、中溫； 高速、高溫高速、高溫 潤(rùn)滑油：精制礦物油潤(rùn)滑油：精制礦物油 合成油；合成油； 高溫氟碳油；高溫氟碳油； 燃油直接潤(rùn)滑燃油直接潤(rùn)滑機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 張鋒張鋒機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章第十章3.3.潤(rùn)滑劑選用及用量潤(rùn)滑劑選用及用量 1 1）重載低速；）重載低速； 2 2）輕載高速；）輕載高速； 3 3）高溫）高溫4.4.潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑方式 注脂潤(rùn)滑；注脂潤(rùn)滑