第八章-滾動軸承

8.1

概述一、本章的基本內(nèi)容：二、滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)：軸承的選用（類型，尺寸）軸承承載能力的驗(yàn)算軸承裝置設(shè)計(jì)（安裝、調(diào)試、潤滑、密封）套圈：內(nèi)圈2（軸圈），外圈1（座圈）；材料為軸承鋼

滾動體3：球，滾子（圓柱、圓錐、鼓形），滾針等，材料軸承鋼

保持架4：切制（銅、鋁等合金，塑料），沖壓（低碳鋼）第八章滾動軸承8.2滾動軸承的主要類型及代號一、按承受外載荷類型分類：

向心軸承：承受徑向力Fr，其中有幾類可承受不大的軸向力

推力軸承：承受軸向力FaFrFa

向心推力軸承：同時承受徑向力Fr，軸向力Fa接觸角載荷角FaFr二、代號基本代號后置代號前置代號內(nèi)徑代號，其中：00~d=10mm01~d=12mm02~d=15mm03~d=17mm04~96:d=5*代號(mm)直徑系列代號：指內(nèi)徑相同，外徑與寬度不同，例：6110641063106210寬度系列代號正常系列為0，除調(diào)心滾子與圓錐滾子，其余可省略類型代號：常用：1：調(diào)心球2：調(diào)心滾子3：圓錐滾子5：推力球6：深溝球7：角接觸球N：圓柱滾子后置代號用字母和數(shù)字等表示軸承的結(jié)構(gòu)、公差及材料的特殊要求等，其中常用代號有：內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號：C:表示α=15°AC:表示α=25°B:表示α=40°公差代號，由高級到低級：/p2:2級/p4:4級/p5:5級/p6:6級/p6x:6x級/p0:普通級，可省略徑向游隙代號，由小到大：0組：常用，可不標(biāo)1組:/c12組:/c23組:/c34組:/c45組:/c5前置代號表示軸承的分部件，用字母表示。例：7211c/p5表示角接觸球軸承；直徑2（輕）系列；內(nèi)徑為55mm；接觸角α=15°；5級公差；0組游隙

試說明滾軸承代號62203和7312AC/P6的含義。8.3滾動軸承類型的選擇一、考慮載荷特性載荷大?。捍螅簼L子；?。呵蜉d荷方向：徑向：圓柱滾子、滾針、深溝球；軸向：推力徑向與不大的軸向：深溝球，α不大的角接觸球與圓錐滾子；徑向與較大的軸向：α較大的角接觸球與圓錐滾子，或深溝球加推力。3.載荷特點(diǎn)：沖擊載荷，或軸中心線與軸承座中心線不重合時應(yīng)選調(diào)心球或調(diào)心滾子，決不能選圓柱滾子或滾針。二、考慮轉(zhuǎn)速高低

高速：宜選球，輕系列，實(shí)體保持架，提高軸承公差等級，適當(dāng)增大徑向游隙三、考慮裝拆問題若軸承座孔為整體結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮選內(nèi)、或外圈可分離的軸承，如30000型，N0000型，或NA00008.4滾動軸承尺寸的選擇一、滾動軸承的失效形式及基本額定壽命1.失效形式

點(diǎn)蝕——接觸應(yīng)力引起——引起振動、噪聲、發(fā)熱燒傷——潤滑不足引起過渡磨損——潤滑油不潔引起其它——卡死，漲破內(nèi)圈，擠碎套圈或保持架——安裝不良引起點(diǎn)蝕磨損套圈破碎保持架破碎膠合2.壽命：套圈或滾動體在首次出現(xiàn)疲勞擴(kuò)展前，一個套圈相對于另一個套圈的轉(zhuǎn)數(shù)

壽命分布曲線：1009015101520603010可以看出盡管材料、尺寸、類型完全相同，但壽命情況差別很大。提出問題：如何定義壽命軸承壽命（106r）未失效軸承數(shù)量（%）——按一組軸承中，10%發(fā)生破壞，90%不發(fā)生破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)（單位：106）作為軸承的基本額定壽命，用L10表示

基本額定壽命

預(yù)期壽命L′h——在對軸承進(jìn)行壽命計(jì)算時時，必須先給出軸承的使用時間，及預(yù)期壽命，按此選擇軸承型號。表11-11推薦出預(yù)期壽命二、基本額定動載荷定義：使軸承的基本額定壽命恰好是106

轉(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷，用字母C表示，單位：kN

大?。翰煌愋虲的含義不同；不同型號C的大小不同。向心軸承：為徑向基本額定動載荷，用Cr

表示推力軸承：為軸向基本額定動載荷，用Ca

表示向心推力軸承：使套圈產(chǎn)生純徑向位移的載荷徑向分量，用Cr

表示

以上C值可查手冊三、壽命計(jì)算公式提出問題：若作用在軸承上的載荷不為C值時,壽命為多少？若已知載荷P，轉(zhuǎn)速n，預(yù)期壽命L′h該如何求C值？2.實(shí)驗(yàn)解決問題：P(kN)L(10r)106353025.51015圖示為6207軸承載荷——壽命曲線當(dāng)壽命為106r時，載荷P(C)=25.5kN,將曲線用解析式子表示：式中：——壽命（106r）——基本額定動載荷（kN）——當(dāng)量動載荷（kN）——軸承指數(shù)（球：ε=3；滾子：ε=10/3

）3.計(jì)算公式：實(shí)際計(jì)算時壽命用小時更為方便；另有考慮溫度的影響，引入溫度系數(shù)：兩類問題：已知軸承轉(zhuǎn)速、載荷、軸承型號，計(jì)算使用壽命；已知軸承轉(zhuǎn)速、載荷、預(yù)期壽命，選擇軸承型號——溫度系數(shù)（表11-12）——轉(zhuǎn)速（r/min）——預(yù)期壽命（h）四、滾動軸承的當(dāng)量動載荷P1.當(dāng)量動載荷：由實(shí)際載荷轉(zhuǎn)換為與基本額定動載荷C條件一致的載荷形式，用P表示。2.P的計(jì)算：P=fP(XFr+YFa)式中：fP

——載荷系數(shù)（表11-9）

Fr——徑向載荷；X——徑向載荷系數(shù)

Fa——軸向載荷；Y——軸向載荷系數(shù)表11-8

特例：對于N,NA類軸承——因Fa=0，則：P=fPFr

對于5類軸承——因Fr=0，則：P=fPFa實(shí)例分析1：一水泵選用深溝球軸承，已知軸頸直徑d=35mm，轉(zhuǎn)速n=2000r/min，F(xiàn)r=2000N,Fa=300N,初選軸承6207

。試計(jì)算軸承壽命。1）初選軸承6207計(jì)算p(表11-9）表11-8查得：C0r=15.2kNCr=25.5kN表11-16(表11-12）軸承類型

角接觸向心球軸承圓錐滾子軸承70000C(=150)70000AC（=250）70000B（=400）Fr/(2Y)(Y是Fa/F>e時的軸向系數(shù))F’eFr0.68Fr1.14Fr角接觸向心軸承內(nèi)部軸向力F’五、角接觸軸承軸向載荷的計(jì)算30000型70000型軸承受徑向載荷作用時會產(chǎn)生內(nèi)部軸向力這是一對兩外圈窄邊相對的正裝，其支撐點(diǎn)內(nèi)移，有利于軸的強(qiáng)度計(jì)算.內(nèi)部軸向力的方向向里.這是一對兩外圈寬邊相對的反裝，其支撐點(diǎn)外移，不利于軸的強(qiáng)度計(jì)算.內(nèi)部軸向力方向向外.成對使用，有兩種安裝方式（正裝、反裝）1．若由于軸承1的右端已固定，軸不能向右移動，即軸承1被壓緊,由力的平衡條件得

軸承1（壓緊端）承受的軸向載荷：

軸承2（放松端）承受的軸向載荷：2．若

則軸承2被壓緊，由力的平衡條件得

軸承1（放松端）承受的軸向載荷：

軸承2（壓緊端）承受的軸向載荷：正裝：FFr2r1反裝：FFr2r1結(jié)論：

被壓緊軸承：Fa為FA與放松軸承的派生軸向力的代數(shù)和

被放松軸承：Fa為自身的派生軸向力1．若軸承1（壓緊端）承受的軸向載荷：

軸承2（放松端）承受的軸向載荷：2．若

則軸承2被壓緊，由力的平衡條件得

軸承1（放松端）承受的軸向載荷：

軸承2（壓緊端）承受的軸向載荷：一、軸承配置1、雙支點(diǎn)單向固定深溝球角接觸球8.5滾動軸承的組合設(shè)計(jì)2、單支點(diǎn)雙向固定

固定端：深溝球；角接觸或圓錐滾子成對使用；向心和推力組合使用

游動端：深溝球，內(nèi)圈固定，外圈游動；圓柱滾子，內(nèi)外圈均固定，滾子游動二、軸承的軸向緊固1、內(nèi)圈緊固方法彈性擋圈與軸肩軸端擋圈與軸肩圓螺母加止動墊圈2、外圈緊固方法軸承端蓋擋肩與孔用彈性擋圈外圈帶止動槽的軸承三、軸承游隙及軸上零件位置的調(diào)整靠軸承端蓋的墊片調(diào)整靠圓螺母調(diào)整靠套杯調(diào)整圓錐齒輪與蝸桿的軸向位置墊片四、軸承的配合1、內(nèi)圈與軸的配合：基孔制，緊配合，常采用k62、外圈與座孔的配合：基軸制，可采用較松的配合，但不能在孔內(nèi)轉(zhuǎn)動，常采用H7。配合標(biāo)注：內(nèi)圈與軸：只標(biāo)注軸外圈與孔：只標(biāo)注孔五、軸承的預(yù)緊與裝拆

預(yù)緊：使軸承在軸向被壓緊，消除軸向游隙，軸承組件之間產(chǎn)生預(yù)變形。目的：提高轉(zhuǎn)動精度，增加剛性，減小振動。方法加熱(80~900C)利用拆裝工具軸肩高度低于內(nèi)圈

定位軸肩→零件定位

h＝3~5mm

非定位軸肩→便于裝配

h=(0.5～1)mm