《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 課件 第12章軸承

第十二章軸承1、徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)2、非液體摩擦徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算3、滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)和類(lèi)型5、滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)6、滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算本講重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容：軸承主要用于支承軸及軸上的零件，減輕轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦和磨損，保證軸的旋轉(zhuǎn)精度。在各種機(jī)械中得到廣泛使用。4、常用滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇本講重點(diǎn)第十二章軸承第一節(jié)概述第二節(jié)非液體摩擦滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)和材料第三節(jié)滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑第四節(jié)非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算第五節(jié)液體摩擦滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介第六節(jié)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)和類(lèi)型第七節(jié)滾動(dòng)軸承類(lèi)型的代號(hào)及選擇第八節(jié)滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)第九節(jié)滾動(dòng)軸承的失效形式和選擇計(jì)算本講小結(jié)一、軸承的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)和材料（熟悉）三、非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算（熟練掌握）二、滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑（潤(rùn)滑劑與潤(rùn)滑裝置）（熟練掌握）四、液體摩擦滑動(dòng)軸承的工作原理（了解）第一節(jié)概述返回本章根據(jù)工作時(shí)的摩擦性質(zhì)，可把軸承分為滾動(dòng)摩擦軸承(簡(jiǎn)稱(chēng)滾動(dòng)軸承）滑動(dòng)摩擦軸承(簡(jiǎn)稱(chēng)滑動(dòng)軸承)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承的摩擦阻力較小，起動(dòng)靈活，機(jī)械效率較高，對(duì)軸承的維護(hù)要求較低。但是，其徑向尺寸較大，振動(dòng)、噪聲較大，承受沖擊載荷的能力較差，高速、重載下壽命較低。在中、低轉(zhuǎn)速以及精度要求較高的場(chǎng)合廣泛應(yīng)用。返回本節(jié)滑動(dòng)軸承在滑動(dòng)軸承中，根據(jù)工作表面的摩擦狀態(tài)，軸承分為液體摩擦滑動(dòng)軸承非液體摩擦滑動(dòng)軸承返回本節(jié)液體摩擦滑動(dòng)軸承液體摩擦滑動(dòng)軸承的兩工作表面不直接接觸，摩擦阻力來(lái)自潤(rùn)滑油的內(nèi)部摩擦。因潤(rùn)滑油的摩擦因數(shù)很小，所以避免了兩表面的磨損。但是，要形成液體摩擦，滑動(dòng)軸承必須滿(mǎn)足一定的工作條件，且要有較高的制造精度。液體摩擦滑動(dòng)軸承多用于高速、精度要求較高或低速重載的工作場(chǎng)合。返回非液體摩擦滑動(dòng)軸承非液體摩擦滑動(dòng)軸承因工作表面局部有接觸，摩擦因數(shù)較大，故摩擦表面容易磨損，但該軸承的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造精度要求較低，常在一般轉(zhuǎn)速、載荷不大和精度要求不高的場(chǎng)合使用。返回第二節(jié)非液體摩擦滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)和材料一、徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)二、推力滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)三、軸承的材料工作時(shí)只承受徑向載荷的滑動(dòng)軸承，稱(chēng)為徑向滑動(dòng)軸承，這類(lèi)軸承的結(jié)構(gòu)形式有整體式、剖分式和調(diào)心式三種。由徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)知，軸瓦是軸承與軸頸直接接觸的零件，有整體式與剖分式，如圖所示，分別用于整體式軸承與剖分式軸承。工作時(shí)承受軸向載荷的滑動(dòng)軸承稱(chēng)為止推滑動(dòng)軸承，其結(jié)構(gòu)如圖。返回本章軸承材料是指與軸頸直接接觸的軸瓦或軸承襯的材料。由滑動(dòng)軸承的失效形式可知，軸承材料應(yīng)具有的性能。常用的軸承材料整體式整體式滑動(dòng)軸承由軸承座1和軸瓦2組成。這種軸承的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉；但是摩擦表面磨損后，軸頸與軸瓦之間的間隙無(wú)法調(diào)整，而且裝拆時(shí)軸承或軸必須作軸向移動(dòng)，使裝拆不便。因此，整體式軸承只用于輕載、間歇工作且不重要的場(chǎng)合。返回本節(jié)剖分式剖分式滑動(dòng)軸承是滑動(dòng)軸承中較為常見(jiàn)形式。它主要由軸承座1、軸承蓋2、螺栓3、剖分式軸瓦4等零件組成。套管5是為防止軸瓦轉(zhuǎn)動(dòng)而設(shè)置的。在軸承蓋與軸承座的剖分面上常做出定位止口，還裝有少量的墊片，以調(diào)整軸頸與軸瓦之間由于磨損而產(chǎn)生的間隙。返回本節(jié)調(diào)心式調(diào)心式滑動(dòng)軸承利用軸瓦與軸承座間的球面配合使軸瓦可在一定角度范圍內(nèi)擺動(dòng)，以適應(yīng)軸受力后產(chǎn)生的彎曲變形，從而避免軸與軸承兩端的局部接觸和局部磨損。但球面不易加工，故只用于軸承的寬徑比b/d>1.5～1.75的軸承。返回本節(jié)軸瓦對(duì)于重要的軸承，在軸瓦內(nèi)表面還澆鑄一層減摩性能好的襯里，稱(chēng)為軸承襯。軸承襯的厚度從0.5~6mm不等，可視軸承尺寸大小而選定。為了保證軸承襯與軸瓦結(jié)合牢固，在軸瓦的內(nèi)表面應(yīng)制出溝槽。返回本節(jié)為了便于給軸承加注潤(rùn)滑油，在軸瓦上做出油孔與油溝，使摩擦表面得到潤(rùn)滑。剖分式軸瓦常用的油溝形式如圖所示。油孔與油溝注：油孔與油溝的位置應(yīng)設(shè)置在不承受載荷的區(qū)域內(nèi)。為了使?jié)櫥湍芫鶆蚍植荚谡麄€(gè)軸頸上，油溝應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，通?？扇檩S瓦長(zhǎng)度的80％。返回止推滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)返回本節(jié)止推滑動(dòng)軸承主要由軸承座、襯套、徑向軸瓦、止推軸瓦等組成。軸的端面與止推軸瓦是軸承的主要工作部分，軸瓦的底部與軸承座為球面接觸，可以自動(dòng)調(diào)整位置，以保證軸承摩擦表面的良好接觸。銷(xiāo)釘是用來(lái)防止止推軸瓦隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的。工作時(shí)潤(rùn)滑油從下部注入，從上部油管導(dǎo)出。軸與軸瓦的接觸部分稱(chēng)為軸頸，止推滑動(dòng)軸承軸頸的常見(jiàn)形式如圖所示。止推滑動(dòng)軸承軸頸的常見(jiàn)形式載荷較小時(shí)可采用空心端面止推軸頸(圖a)和環(huán)形止推軸頸(圖b)，載荷較大時(shí)采用多環(huán)止推軸頸(圖c)。返回滑動(dòng)軸承的失效形式5、腐蝕、生銹1、磨損和膠合軸瓦與軸頸之間的摩擦，會(huì)使軸瓦表面產(chǎn)生磨損和膠合2、疲勞破壞當(dāng)有沖擊載荷和變載荷時(shí)，會(huì)使滑動(dòng)軸承產(chǎn)生的疲勞破壞3、靜強(qiáng)度破壞(塑性變形）過(guò)高局部壓力會(huì)使滑動(dòng)軸承產(chǎn)生的靜強(qiáng)度破壞(塑性變形)

4、劃傷當(dāng)潤(rùn)滑油中混入硬的微粒、鐵屑或其他污物時(shí)，會(huì)劃傷軸瓦表面腐蝕性物質(zhì)或潤(rùn)滑油變質(zhì)會(huì)使軸瓦腐蝕、生銹等返回本節(jié)滑動(dòng)軸承應(yīng)具有的性能返回本節(jié)由于軸上的載荷是通過(guò)軸承傳到機(jī)座上去的，所以軸承材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度才能保證軸承有較大的承載能力。1、足夠的強(qiáng)度(抗壓強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和抗膠合能力)好的減摩性是指軸承材料具有較小的摩擦因數(shù)；好的耐磨性是指軸承材料抗磨損的能力強(qiáng)；磨合性是指新制造的軸承在機(jī)器試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)易于磨合，使軸頸與軸承實(shí)際接觸面積加大的性能。2、良好的減摩性、耐磨性和磨合性。此外，軸承材料還應(yīng)具有好的導(dǎo)熱性、耐腐蝕性、工藝性以及價(jià)格低廉等特點(diǎn)。但是，任何一種材料不可能同時(shí)具備上述性能，因而設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體工作條件，按主要性能來(lái)選擇軸承材料?；瑒?dòng)軸承的材料返回本節(jié)除了上述幾種材料外，還可采用非金屬材料，如塑料、尼龍、橡膠以及粉末冶金等作為軸瓦材料。1、鑄造軸承合金(又稱(chēng)巴氏合金)2、鑄造銅合金3、鑄鐵鑄造軸承合金(又稱(chēng)巴氏合金)它分為錫銻軸承合金和鉛銻軸承合金兩類(lèi)。這兩類(lèi)合金分別以錫、鉛作為基體，加入適量的銻銅、銻錫制成。其基體較軟，使材料獲得塑性，硬的銻銅、銻錫晶粒起抗磨作用。因此，這兩類(lèi)材料減摩性、磨合性好，抗膠合能力強(qiáng)，適用于高速和重載軸承。但合金的機(jī)械強(qiáng)度較低，價(jià)格較貴，故只用做軸承襯。返回鑄造銅合金鑄造銅合金是常用的軸瓦材料。這種材料的強(qiáng)度高，減摩性、耐磨性和導(dǎo)熱性都較好，可在較高的溫度(可達(dá)250℃)下工作。但該材料的硬度較高，故要求軸頸也須有較高的硬度。返回鑄鐵鑄鐵的性能不及鑄造軸承合金和鑄造銅合金，但價(jià)格低廉，適用于低速、輕載且無(wú)沖擊的不重要的軸承。返回第三節(jié)滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑返回本章軸承潤(rùn)滑的目的是減小摩擦功率損耗、減輕磨損、冷卻軸承、吸振和防銹等。為了保證軸承的正常工作和延長(zhǎng)軸承壽命，必須正確地選擇潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑裝置。一、潤(rùn)滑劑二、潤(rùn)滑裝置滑動(dòng)軸承常用的潤(rùn)滑劑有潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂，其性能及應(yīng)用見(jiàn)附表B1和附表B2。此外，在不宜使用油和脂的特殊場(chǎng)合，如低速、高溫(通常不超過(guò)400℃)等工作條件時(shí)，可選用固體潤(rùn)滑劑，如石墨、二硫化鉬等，也可將固體潤(rùn)滑劑與潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂混合使用。1、油潤(rùn)滑軸承的潤(rùn)滑裝置2、脂潤(rùn)滑軸承的潤(rùn)滑裝置潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油是最常用的潤(rùn)滑劑,有動(dòng)、植物油,礦物油和合成油,其中以礦物油應(yīng)用最廣。粘度是潤(rùn)滑油最主要的性能指標(biāo)。粘度是潤(rùn)滑油抵抗變形的能力,表征液體流動(dòng)的內(nèi)摩擦性能,粘度大的液體內(nèi)摩擦阻力大,承載后油不易被擠出,有利于油膜形成。通常粘度隨溫度升高而減低。除粘度之外,潤(rùn)滑油的性能指標(biāo)還有凝點(diǎn)、閃點(diǎn)等。選用潤(rùn)滑油時(shí),通常以粘度為主要指標(biāo)，高速、輕載時(shí)應(yīng)選用粘度低的潤(rùn)滑油，低速、重載時(shí)應(yīng)選用粘度高的潤(rùn)滑油。返回本節(jié)潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑脂是由潤(rùn)滑油添加各種稠化劑(如鈣、鈉、鋁、鋰等金屬皂)和穩(wěn)定劑而成的膏狀潤(rùn)滑劑。其特點(diǎn)是稠度大不易流失,密封簡(jiǎn)單,不需經(jīng)常添加,但摩擦損耗大,故高速不宜用。按所用金屬皂的不同,潤(rùn)滑脂主要有:鋰基潤(rùn)滑脂:性能良好,既耐水又耐熱,在-20~150℃范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用鈣基潤(rùn)滑脂:有較好的耐水性,但不耐熱(使用溫度不超過(guò)60℃)鈉基潤(rùn)滑脂:耐熱性較好(使用溫度可達(dá)115~145℃),但抗水性差鋁基潤(rùn)滑脂:具有良好的抗水性返回本節(jié)油潤(rùn)滑軸承的潤(rùn)滑裝置返回本節(jié)1）對(duì)于低速或間歇工作的不重要軸承，可定期用油壺向軸承油孔注油。為防止雜物進(jìn)入軸承，通常在油孔上加裝壓配式壓注油杯或旋套式油杯。

2）對(duì)于中速、高速和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的重要軸承應(yīng)連續(xù)供油，常用的潤(rùn)滑裝置有：油繩式油杯針閥式油杯油環(huán)非液體摩擦滑動(dòng)軸承可根據(jù)不同的工作條件選擇潤(rùn)滑裝置。壓配式壓注油杯和旋套式油杯返回針閥式油杯當(dāng)手柄直立時(shí)，針閥桿被提起，油杯底部的油孔被打開(kāi)，潤(rùn)滑油通過(guò)油孔自動(dòng)流入軸承。當(dāng)手柄改變成水平位置時(shí)，針閥桿在彈簧作用下下壓堵住油孔，供油停止。加油量的多少，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母以改變針閥桿的提升量來(lái)加以控制。返回油環(huán)油環(huán)潤(rùn)滑，在上軸瓦開(kāi)槽處有一個(gè)套在軸頸上的油環(huán)，油環(huán)下部浸在油池中。軸頸旋轉(zhuǎn)時(shí)，依靠摩擦力帶動(dòng)油環(huán)旋轉(zhuǎn)，把油帶到軸頸上，使軸承得到潤(rùn)滑。這種裝置只能用于軸水平布置且連續(xù)工作、軸頸轉(zhuǎn)速在100～2000r/min范圍內(nèi)的軸承。返回油繩式油杯油繩式油杯，把用毛線(xiàn)或棉線(xiàn)擰成的芯捻浸在油池內(nèi)，利用毛細(xì)管作用，將油不斷地滴入軸承。這種油杯不能調(diào)節(jié)供油量，且軸承工作或不工作，它都在供油。返回脂潤(rùn)滑軸承的潤(rùn)滑裝置返回本節(jié)脂潤(rùn)滑軸承通常是間歇供油，常用的潤(rùn)滑裝置有：2）旋蓋式油杯：轉(zhuǎn)動(dòng)杯蓋即可將杯體中的潤(rùn)滑脂擠入軸承。1）壓配式壓注油杯：可用油槍將潤(rùn)滑脂注入油杯潤(rùn)滑軸承第四節(jié)非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算返回本章非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算是在確定了其結(jié)構(gòu)尺寸之后進(jìn)行校核性計(jì)算。設(shè)計(jì)的已知條件：軸頸直徑、轉(zhuǎn)速、載荷情況和工作要求。一、徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)二、推力滑動(dòng)軸承的計(jì)算1、驗(yàn)算軸承的壓強(qiáng)p2、驗(yàn)算軸承的pvm徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)根據(jù)工作條件和要求，確定軸承的結(jié)構(gòu)，并按表8-1選取軸瓦材料。1、確定軸承結(jié)構(gòu)及軸瓦材料一般情況下取軸承的寬徑比b/d=0.5~1.5，在選定b/d后可由軸徑d計(jì)算軸承寬度。2、選取軸承的寬徑比

3、校核軸承的工作能力軸承工作能力計(jì)算主要包括:(1)驗(yàn)算軸承的平均壓強(qiáng)p(2)驗(yàn)算軸承的pv值

4、確定軸承與軸頸之間的間隙返回本節(jié)例12-1表12-1常用軸承材料的性能及應(yīng)用返回驗(yàn)算軸承的平均壓強(qiáng)p返回為了防止軸承產(chǎn)生過(guò)度磨損，應(yīng)限制軸承的平均壓強(qiáng)，即：式中F是軸承承受的徑向載荷；bd是軸承受壓面在垂直于載荷F方向的投影面積，其中b為軸承寬度，d為軸頸直徑；[p]是軸承材料的許用平均壓強(qiáng)，見(jiàn)表8-1。表12-1常用軸承材料的性能及應(yīng)用返回驗(yàn)算軸承的pv值返回為了防止軸承工作時(shí)產(chǎn)生過(guò)高的熱量而導(dǎo)致摩擦面的膠合破壞，應(yīng)限制軸承單位面積的摩擦功率pvμ，其中摩擦因數(shù)μ可近似認(rèn)為是常數(shù)，故pv越大，摩擦功率越大，溫升越高。因此，可通過(guò)限制pv值限制單位面積上的摩擦功率，即式中F是軸承承受的徑向載荷；v是軸頸的圓周速度(m/s)n是軸的轉(zhuǎn)速(r/min)[pv]是軸承材料的許用pv值(MPa·m/s)，見(jiàn)表8-1表12-1常用軸承材料的性能及應(yīng)用返回確定軸承與軸頸之間的間隙軸承與軸頸之間的間隙是通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)妮S、孔配合實(shí)現(xiàn)的。因此，需根據(jù)工作條件和使用要求先確定軸承與軸頸間的平均間隙，并根據(jù)此間隙選擇適當(dāng)?shù)呐浜?。軸承與軸頸之間的平均間隙可參考下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。注：上述平均間隙計(jì)算公式適用于軸承材料為鑄造軸承合金的軸承。軸承材料為鑄造銅合金時(shí)，應(yīng)將上述計(jì)算值乘以1.5作為平均間隙值。連續(xù)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的通用機(jī)械粗糙的或作間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)械返回式中，△是軸承與軸頸之間的平均間隙(mm)；d是軸頸直徑(mm)。軸承與軸頸的配合及其極限間隙見(jiàn)附表12-1。附表12-1返回驗(yàn)算軸承的壓強(qiáng)p式中，F(xiàn)是軸承承受的軸向載荷；d0、d是軸頸內(nèi)、外徑，一般取d=(1.25～1.8)d0；z是軸環(huán)數(shù)；φ是支承面積減小系數(shù)，有油溝時(shí)φ=0.8～0.9，無(wú)油溝時(shí)φ=1.0；[p]是軸承材料的許用壓強(qiáng)，見(jiàn)表12-2。返回本節(jié)驗(yàn)算軸承的pvm值式中,vm是軸頸平均直徑處的圓周速度(m/s)；dm是軸頸的平均直徑(nm);[pv]是軸承材料的許用pv值(MPa·m/s)，見(jiàn)表12-2。返回本節(jié)例12-1下一頁(yè)已知一起重機(jī)卷筒的滑動(dòng)軸承所承受的徑向載荷F=105N，軸頸直徑d=85mm，轉(zhuǎn)速n=10r/min，試按非液體摩擦狀態(tài)設(shè)計(jì)此軸承。例12-1（續(xù)）返回表12-1常用軸承材料的性能及應(yīng)用返回附表12-1返回第五節(jié)液體摩擦滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介返回本章液體摩擦是滑動(dòng)軸承的理想摩擦狀態(tài)。根據(jù)軸承獲得液體潤(rùn)滑原理的不同，液體摩擦滑動(dòng)軸承可分為液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承和液體靜壓滑動(dòng)軸承一、液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承二、液體靜壓滑動(dòng)軸承1、工作原理2、形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑應(yīng)具備的條件液體靜壓滑動(dòng)軸承是利用油泵將高壓油通過(guò)進(jìn)油口送入軸承，強(qiáng)制形成具有一定壓力的油膜，使軸頸與軸承孔表面隔開(kāi)而獲得液體潤(rùn)滑。如圖所示為液體靜壓滑動(dòng)軸承的示意圖液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承的工作原理圖b所示軸頸開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，由于摩擦阻力的作用，使軸頸沿軸承孔壁爬行，在B點(diǎn)接觸。隨著轉(zhuǎn)速的升高，由于潤(rùn)滑油的粘性和吸附作用而被帶入楔形間隙，使油受擠而產(chǎn)生壓力。軸頸的轉(zhuǎn)速越高，帶進(jìn)的油量就越多，油壓就越大。如圖所示為徑向滑動(dòng)軸承。圖a所示軸頸處于靜止?fàn)顟B(tài)，在外載荷F作用下，軸頸與軸承孔在A點(diǎn)接觸，并形成楔形間隙。圖c所示為軸頸達(dá)到工作轉(zhuǎn)速時(shí)，油壓在垂直方向的合力與外載荷F平衡，潤(rùn)滑油把軸頸抬起，隔開(kāi)摩擦表面而形成液體潤(rùn)滑。必須指出，液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承的軸頸與軸承孔是不同心的。返回本節(jié)形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑應(yīng)具備的條件返回本節(jié)2)工作表面有一定的相對(duì)速度，而且相對(duì)速度方向應(yīng)使?jié)櫥蛷男ㄐ伍g隙的大口流向小口。4)工作表面的表面粗糙度值要小。1)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩表面要形成楔形間隙。3)潤(rùn)滑油具有一定的粘度，并且供油量充足。液體靜壓滑動(dòng)軸承的示意圖壓力油經(jīng)節(jié)流器同時(shí)進(jìn)入幾個(gè)對(duì)稱(chēng)的油腔，然后經(jīng)軸承間隙流到軸承兩端和油槽并流回油箱。當(dāng)軸承載荷為零時(shí)，各油腔壓力相等，軸頸與軸承孔同心。當(dāng)軸承受到外載荷作用時(shí)，油腔壓力發(fā)生變化，這時(shí)依靠節(jié)流器的自動(dòng)調(diào)節(jié)使各油腔壓力與外載荷保持平衡，軸承仍然處于液體摩擦狀態(tài)，但軸頸與軸承孔有少許偏心。返回本節(jié)第六節(jié)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)和類(lèi)型返回本章滾動(dòng)軸承是由專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)進(jìn)行大量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件產(chǎn)品，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)載荷的大小與性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、旋轉(zhuǎn)精度等條件進(jìn)行選用。一、滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)二、常用滾動(dòng)軸承的類(lèi)型滾動(dòng)軸承的類(lèi)型很多，按其承受載荷的作用方向，常用滾動(dòng)軸承可分成三大類(lèi)，即：徑向接觸軸承向心角接觸軸承軸向接觸軸承滾動(dòng)軸承由外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架組成，其結(jié)構(gòu)如圖所示。三、滾動(dòng)軸承的代號(hào)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)返回本節(jié)通常內(nèi)圈固定在軸頸上隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，外圈裝在軸承座孔內(nèi)不轉(zhuǎn)動(dòng)；但亦有外圈轉(zhuǎn)動(dòng)、內(nèi)圈不動(dòng)，或內(nèi)、外圈同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的使用情況。滾動(dòng)體在內(nèi)、外圈的滾道中滾動(dòng)，保持架將滾動(dòng)體均勻隔開(kāi)，以減小滾動(dòng)體的摩擦和磨損。滾動(dòng)體的形狀有球形、滾子形等多種，左圖所示是幾種最常用的滾動(dòng)體。徑向接觸軸承返回本節(jié)軸承主要用于承受徑向載荷，這類(lèi)軸承有：調(diào)心滾子軸承調(diào)心球軸承圓柱滾子軸承

深溝球軸承

深溝球軸承主要用于承受徑向載荷，也能承受一定的軸向載荷。高速時(shí)可代替推力球軸承承受不大的純軸向載荷。軸承內(nèi)、外圈軸線(xiàn)允許的偏轉(zhuǎn)角為2′～10′。返回圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)上分外圈無(wú)擋邊和內(nèi)圈無(wú)擋邊兩種類(lèi)型。軸承內(nèi)、外圈沿軸向可作相對(duì)移動(dòng)，屬于分離型軸承。軸承能承受大的徑向載荷，但不能承受軸向載荷。其內(nèi)、外圈軸線(xiàn)允許的偏轉(zhuǎn)角很小，一般為2′～4′，適用于軸的剛性較大、兩軸承孔同軸度好的場(chǎng)合。返回調(diào)心球軸承軸承外圈滾道是以軸承中心為球心的球面，能自動(dòng)調(diào)心。其允許軸承內(nèi)、外圈軸線(xiàn)的偏轉(zhuǎn)角較大，一般為2°～3°，能承受徑向載荷和較小的軸向載荷。返回調(diào)心滾子軸承軸承能自動(dòng)調(diào)心，內(nèi)、外圈軸線(xiàn)允許的偏轉(zhuǎn)角為2.5°，能承受大的徑向載荷和小的軸向載荷。返回向心角接觸軸承返回本節(jié)軸承能同時(shí)承受徑向與單向軸向載荷。這類(lèi)軸承有：圓錐滾子軸承角接觸球軸承角接觸球軸承軸承能同時(shí)承受徑向和單向軸向載荷，也能承受純軸向載荷。軸承的接觸角，即滾動(dòng)體與外圈接觸處的法線(xiàn)與垂直于軸承軸心線(xiàn)的平面之間的夾角α，簡(jiǎn)稱(chēng)接觸角，α有15°、25°和40°三種，接觸角越大，軸承承受軸向載荷的能力就越強(qiáng)。軸承應(yīng)成對(duì)使用、反向安裝，通常分別裝在兩個(gè)支點(diǎn)上。軸承間隙可調(diào)，內(nèi)、外圈軸線(xiàn)允許的偏轉(zhuǎn)角為2′～10′。返回圓錐滾子軸承軸承能同時(shí)承受較大的徑向和單向軸向載荷。內(nèi)、外圈沿軸向可以分離，故軸承的裝拆方便，軸承間隙可調(diào)。軸承應(yīng)成對(duì)使用、反向安裝，內(nèi)、外圈軸線(xiàn)允許的偏轉(zhuǎn)角為2′。返回軸向接觸軸承返回本節(jié)左圖所示為只能承受單向軸向載荷的推力球軸承。軸承兩個(gè)套圈的內(nèi)孔直徑不同。直徑較小的套圈緊配在軸頸上，稱(chēng)為軸圈；直徑較大的套圈安放在機(jī)座上，稱(chēng)為座圈。由于套圈上滾道深度淺，當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時(shí)滾動(dòng)體的離心力大，軸承對(duì)滾動(dòng)體的約束力不夠，故允許的轉(zhuǎn)速較低。軸承只能承受軸向載荷，亦稱(chēng)推力軸承。返回本章滾動(dòng)軸承的代號(hào)滾動(dòng)軸承的類(lèi)型很多，每種類(lèi)型又有不同的尺寸、結(jié)構(gòu)和公差等級(jí)。為了區(qū)分軸承的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、尺寸和精度等級(jí)，便于組織生產(chǎn)和選用，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T272-1993)規(guī)定了滾動(dòng)軸承代號(hào)的表示方法，即軸承代號(hào)，并把它標(biāo)印在軸承的端面上。例12-2滾動(dòng)軸承代號(hào)的表示方法滾動(dòng)軸承代號(hào)由前置代號(hào)、基本代號(hào)和后置代號(hào)組成，用字母和數(shù)字表示。其中，基本代號(hào)是滾動(dòng)軸承代號(hào)的基礎(chǔ)，由類(lèi)型代號(hào)、尺寸系列代號(hào)和內(nèi)徑代號(hào)組成。對(duì)于常用的、結(jié)構(gòu)上無(wú)特殊要求的軸承，軸承代號(hào)由基本代號(hào)和公差等級(jí)代號(hào)組成。返回本節(jié)類(lèi)型代號(hào)與尺寸系列代號(hào)寬度系列是指徑向接觸軸承或向心角接觸軸承的內(nèi)徑相同，而寬度有一個(gè)遞增的系列尺寸(遞增次序?yàn)?，0，1，…，6)。軸承類(lèi)型代號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字或大寫(xiě)拉丁字母表示，尺寸系列代號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。直徑系列是表示同一類(lèi)型、內(nèi)徑相同的軸承，其外徑有一個(gè)遞增的系列尺寸(遞增次序?yàn)?，8，9，0，1，…，5)。高度系列是指軸向接觸軸承的內(nèi)徑相同，軸承高度有一個(gè)遞增的系列尺寸(遞增次序?yàn)?，9，1，2)。尺寸系列是指軸承的寬度系列（高度系列）與直徑系列組合的總稱(chēng)。軸承類(lèi)型代號(hào)與尺寸系列代號(hào)見(jiàn)表12-3，兩者合起來(lái)稱(chēng)為組合代號(hào)。返回表12-3返回表12-4返回表12-5返回例12-2說(shuō)明軸承代號(hào)6215、30208/P6x和7310C/P5的含義返回本節(jié)第七節(jié)滾動(dòng)軸承的代號(hào)及類(lèi)型選擇返回本章滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承時(shí)首先要解決的問(wèn)題就是類(lèi)型的選擇。一般在選擇滾動(dòng)軸承類(lèi)型時(shí)，應(yīng)綜合考慮軸承所受載荷的方向、大小和性質(zhì)，軸承的調(diào)心性能，軸承的轉(zhuǎn)速，軸承安裝空間尺寸以及經(jīng)濟(jì)性等因素。以上影響因素可供初選軸承型號(hào)參考。3）對(duì)于同時(shí)承受徑向載荷FR和軸向載荷FA作用的軸承，應(yīng)根據(jù)兩者的比值(FA/FR)來(lái)確定：軸承所受載荷的方向、大小和性質(zhì)若FA相對(duì)于FR較小，可選用深溝球軸承，或接觸角不大的角接觸球軸承，以及圓錐滾子軸承；反之，可選用接觸角較大的角接觸球軸承；當(dāng)FA比FR大很多時(shí)，則應(yīng)考慮采用適宜的徑向接觸軸承與推力軸承相組合的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，如深溝球軸承與推力球軸承的組合等，以分別承受徑向和軸向載荷。

4）在相同外廓尺寸的條件下，一般滾子軸承比球軸承的承載能力大，抗沖擊能力強(qiáng)，故當(dāng)載荷較大或有振動(dòng)和沖擊時(shí)宜選用滾子軸承。2）受純軸向載荷作用時(shí)，應(yīng)選用軸向接觸軸承。1）受純徑向載荷作用時(shí)，應(yīng)選用徑向接觸軸承。返回本節(jié)軸承的調(diào)心性能對(duì)于因支點(diǎn)跨距大而使軸剛性較差，或因兩軸承座孔的同軸度低等原因而使軸撓曲時(shí)，應(yīng)選用允許內(nèi)、外圈軸線(xiàn)有較大相對(duì)偏斜的調(diào)心軸承。圓柱滾子軸承因?qū)?nèi)、外圈軸線(xiàn)的偏斜極為敏感，故不能用于軸的剛性差或軸承座孔同軸度低的場(chǎng)合。返回本節(jié)軸承的轉(zhuǎn)速當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速較高時(shí)，還需要考慮軸承的極限轉(zhuǎn)速性能(各種軸承的極限轉(zhuǎn)速nlim見(jiàn)軸承樣本和設(shè)計(jì)手冊(cè))，通常在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使軸承的工作轉(zhuǎn)速低于其極限轉(zhuǎn)速。一般說(shuō)來(lái)，球軸承的極限轉(zhuǎn)速要高于滾子軸承；推力軸承的極限轉(zhuǎn)速要低于其他類(lèi)型的軸承。因此，在高轉(zhuǎn)速下可考慮采用接觸角大的角接觸軸承來(lái)代替推力球軸承，在高速、軸向載荷較小時(shí)，可采用深溝球軸承代替推力球軸承。另外，在內(nèi)徑相同的同一類(lèi)型軸承中，外徑越大的軸承，其極限轉(zhuǎn)速越低。返回本節(jié)安裝空間尺寸的限制在選擇滾動(dòng)軸承的類(lèi)型時(shí)，還需要考慮軸承有無(wú)安裝空間尺寸的要求。若軸承的徑向尺寸受到限制，可選用同一類(lèi)型、相同內(nèi)徑軸承中外徑較小的型號(hào)；若軸承的軸向尺寸受到限制，宜選用窄系列的軸承。返回本節(jié)經(jīng)濟(jì)性公差等級(jí)越高的軸承，價(jià)格越高。當(dāng)公差等級(jí)相同時(shí)，球軸承比滾子軸承價(jià)廉，所以在滿(mǎn)足基本要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。同型號(hào)、不同公差等級(jí)的軸承價(jià)格相差很大，故對(duì)高精度軸承應(yīng)慎重選用。返回本節(jié)第八節(jié)滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)返回本章為了保證軸承的正常工作，除了合理選擇軸承的類(lèi)型和尺寸之外，還必須綜合考慮滾動(dòng)軸承軸系的固定，軸承組合結(jié)構(gòu)的調(diào)整，軸承的配合、潤(rùn)滑和密封等問(wèn)題，進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)。一、滾動(dòng)軸承軸系的固定二、滾動(dòng)軸承組合結(jié)構(gòu)的調(diào)整三、滾動(dòng)軸承的配合四、滾動(dòng)軸承的裝拆五、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑六、滾動(dòng)軸承的密封滾動(dòng)軸承軸系的固定軸系固定的目的是防止軸工作時(shí)發(fā)生軸向竄動(dòng)，保證軸上零件有確定的工作位置。返回本節(jié)1、兩端固定支承2、一端固定一端游動(dòng)支承檢驗(yàn)軸系固定與否的標(biāo)志，是看軸受軸向外載荷作用時(shí)，力能否有效而且正確地傳到機(jī)架上去。對(duì)于徑向接觸軸承與向心角接觸軸承支承的軸系，常用的固定方式有以下兩種。兩端固定支承如圖所示，每一個(gè)支承只能限制軸的單向移動(dòng)，兩個(gè)支承合起來(lái)才能限制軸的雙向移動(dòng)。為了補(bǔ)償軸的受熱伸長(zhǎng)，對(duì)于深溝球軸承，可在軸承外圈與軸承端蓋之間留有補(bǔ)償間隙△=0.25～0.4mm；對(duì)于向心角接觸軸承，應(yīng)在安裝時(shí)使軸承內(nèi)留有軸向間隙，但間隙不宜過(guò)大，否則會(huì)影響軸承的正常工作。這種固定方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝調(diào)整容易，適用于工作溫度變化不大和較短的軸。返回一端固定一端游動(dòng)支承返回如圖所示，左支承的軸承內(nèi)、外圈兩側(cè)均固定，從而限制了軸的雙向移動(dòng)；而右支承軸承外圈兩側(cè)都不固定，當(dāng)軸伸長(zhǎng)或縮短時(shí)軸承可隨之作軸向游動(dòng)。為防止軸承從軸上脫落，游動(dòng)支承軸承內(nèi)圈兩側(cè)應(yīng)固定。這種固定方式的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但工作穩(wěn)定性好，適用于工作溫度變化較大的長(zhǎng)軸。滾動(dòng)軸承組合結(jié)構(gòu)的調(diào)整返回本節(jié)滾動(dòng)軸承組合結(jié)構(gòu)的調(diào)整包括如圖所示為小錐齒輪軸的軸承組合結(jié)構(gòu)，軸承裝在軸承套杯內(nèi)，通過(guò)加減墊片1的厚度來(lái)調(diào)整軸承套杯的軸向位置，即可調(diào)整錐齒輪的軸向位置。其中，墊片2用于調(diào)整軸承間隙。軸承間隙的調(diào)整軸系軸向位置的調(diào)整軸承間隙的調(diào)整軸承間隙的大小將影響軸承的旋轉(zhuǎn)精度、軸承壽命和傳動(dòng)零件工作的平穩(wěn)性，故軸承間隙必須能夠調(diào)整。軸承間隙調(diào)整的方法有兩種1)如圖a所示，靠加減軸承端蓋與箱體間剛性墊片的厚度進(jìn)行調(diào)整。2)如圖b所示，通過(guò)調(diào)整螺釘推動(dòng)壓蓋，從而移動(dòng)滾動(dòng)軸承的外圈來(lái)進(jìn)行間隙調(diào)整，調(diào)整后用螺母鎖緊。返回軸系軸向位置的調(diào)整例如，蝸桿傳動(dòng)要求蝸輪的中間平面必須通過(guò)蝸桿軸線(xiàn)(圖a)；對(duì)于一般的直齒錐齒輪傳動(dòng)，要求兩錐齒輪的錐頂必須重合(圖b)。軸系軸向位置調(diào)整的目的是使軸上零件有準(zhǔn)確的工作位置。返回滾動(dòng)軸承的配合返回本節(jié)滾動(dòng)軸承的配合是指軸承內(nèi)圈與軸頸、軸承外圈與軸承座孔的配合。由于滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，故內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制，外圈與軸承座孔的配合采用基軸制。工作時(shí)，通常內(nèi)圈隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，與軸頸配合要緊；外圈不轉(zhuǎn)動(dòng)，與軸承座孔配合應(yīng)松。配合的松緊程度根據(jù)軸承工作載荷的大小、性質(zhì)以及轉(zhuǎn)速高低等確定。如轉(zhuǎn)速高、載荷大、沖擊振動(dòng)比較嚴(yán)重時(shí)應(yīng)選用較緊的配合，要求旋轉(zhuǎn)精度高的軸承配合也要緊一些，游動(dòng)支承外圈與軸承孔的配合則應(yīng)松一些。具體配合可查附表12-2或有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。附表12-2返回滾動(dòng)軸承的裝拆返回本節(jié)在軸承組合設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到便于軸承的安裝和拆卸，并且在裝拆過(guò)程中不損壞軸承。由于內(nèi)圈與軸頸配合較緊，在安裝軸承時(shí)，對(duì)中、小型軸承，可在內(nèi)圈端面加墊后用錘子輕輕打入；對(duì)尺寸較大的軸承，可在壓力機(jī)上壓入，或把軸承放在油里加熱至80～100℃，然后取出套裝在軸頸上。軸承的拆卸需要專(zhuān)用拆卸工具(如圖所示)。為使拆卸工具的鉤頭鉤住內(nèi)圈，應(yīng)限制軸肩高度。軸肩高度可查附表12-3～附表12-5。滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑返回本節(jié)軸承潤(rùn)滑的主要目的是減小摩擦與磨損、緩蝕、吸振與散熱。根據(jù)工作條件不同，常用的潤(rùn)滑劑有三類(lèi)：潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂和固體潤(rùn)滑劑。其中固體潤(rùn)滑劑多在高溫、高速及要求防止污染的場(chǎng)合使用，在一般情況下多采用潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂。對(duì)于滾動(dòng)軸承來(lái)說(shuō)，選用哪種方式潤(rùn)滑，可根據(jù)軸承內(nèi)徑與轉(zhuǎn)速的乘積dn值來(lái)確定。當(dāng)dn<(2～3)×105mm·r/min時(shí)，選用脂潤(rùn)滑若dn≥(2～3)×105mm·r/min時(shí)，選用油潤(rùn)滑潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑的特點(diǎn)是潤(rùn)滑脂粘性大，不易流失，便于密封和維護(hù)，且不需要經(jīng)常加油，但是轉(zhuǎn)速較高時(shí)，功率損失較大。潤(rùn)滑脂在軸承中的填充量不要超過(guò)軸承與機(jī)座空間的1/3～1/2，否則軸承容易過(guò)熱。返回潤(rùn)滑油潤(rùn)滑潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的特點(diǎn)是摩擦阻力小，潤(rùn)滑可靠和散熱效果好，但需要有較復(fù)雜的密封裝置和供油設(shè)備。當(dāng)采用浸油潤(rùn)滑時(shí)，其油面高度通常不超過(guò)軸承中最低滾動(dòng)體的中心，否則攪油損失大，軸承溫升較高。高速時(shí)則應(yīng)采用滴油或油霧潤(rùn)滑。返回滾動(dòng)軸承的密封返回本節(jié)軸承的密封是為了防止外部的灰塵、水分及其他雜物進(jìn)入軸承，并阻止軸承內(nèi)潤(rùn)滑劑的流失。1、接觸式密封2、非接觸式密封3、組合式密封軸承的密封方法很多，通?？蓺w納成三類(lèi)，即接觸式密封(1)氈圈密封(2)密封圈式密封接觸式密封常見(jiàn)的形式有：返回這類(lèi)密封的密封件與軸直接接觸起密封作用。工作時(shí)軸旋轉(zhuǎn)，密封件不轉(zhuǎn)，密封件與軸之間有摩擦與磨損，故軸的轉(zhuǎn)速較高時(shí)不宜采用。氈圈密封如圖所示，將矩形截面氈圈安裝在軸承端蓋的梯形槽內(nèi)，利用氈圈與軸接觸而起密封作用。它適用于環(huán)境清潔、軸頸圓周速度v<5m/s、工作溫度低于90℃的脂潤(rùn)滑軸承。返回密封圈式密封如圖所示，在軸承蓋內(nèi)放置一個(gè)用耐油橡膠、皮革或塑料制成的唇形密封圈，密封圈唇口上套有一環(huán)形螺旋彈簧。安裝時(shí)，螺旋彈簧把密封圈唇口箍緊在軸上，使密封效果增強(qiáng)。若密封唇的方向朝內(nèi)(圖a)，其主要目的是封油；反之(圖b)則主要是防塵。這種密封裝置安裝方便、使用可靠，一般用于密封處線(xiàn)速度v<7m/s、工作環(huán)境有灰塵及工作溫度在-40～100℃范圍內(nèi)的脂或油潤(rùn)滑的軸承。返回非接觸式密封返回這類(lèi)密封是利用間隙密封，其轉(zhuǎn)動(dòng)件與固定件之間不接觸，故允許軸有很高的速度。(2)迷宮式密封(1)間隙密封非接觸式密封常見(jiàn)的形式有：間隙密封返回如圖a所示，利用軸與軸承端蓋之間小的徑向間隙(0.1～0.3mm)而獲得密封。間隙越小，軸向?qū)挾仍酱?，密封的效果越好。若在端蓋的內(nèi)孔上再制出幾個(gè)環(huán)形槽(圖b)，并填充潤(rùn)滑脂，可提高其密封效果。這種密封適用于具有干燥、清潔環(huán)境的脂潤(rùn)滑軸承。迷宮式密封如圖所示，利用軸承端蓋和固定于軸上轉(zhuǎn)動(dòng)件間的曲路間隙而獲得密封。曲路中的徑向間隙取0.1～0.2mm，軸向間隙取1.5～2mm。若在曲路中填充潤(rùn)滑脂，可提高密封效果。這種密封可靠，適用于脂潤(rùn)滑或油潤(rùn)滑的軸承。返回組合式密封返回這是將上述各種密封方式進(jìn)行組合使用的密封形式，可以充分發(fā)揮其密封性能，提高整體密封效果，如間隙密封和迷宮式密封的組合,氈圈密封與迷宮式密封的組合等等。氈圈密封+迷宮式密封間隙密封+迷宮式密封第九節(jié)滾動(dòng)軸承的失效形式和選擇計(jì)算返回本章一、滾動(dòng)軸承的失效形式二、軸承的壽命與壽命計(jì)算四、角接觸向心軸承軸向載荷的計(jì)算五、滾動(dòng)軸承的靜載荷計(jì)算1、疲勞點(diǎn)蝕2、塑性變形3、磨損與膠合軸承靜載荷計(jì)算的目的是防止軸承產(chǎn)生過(guò)大的塑性變形。三、當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算疲勞點(diǎn)蝕返回本節(jié)軸承工作時(shí)，作用于軸上的力通過(guò)軸承內(nèi)圈、滾動(dòng)體、外圈傳到機(jī)座上，使?jié)L動(dòng)體與內(nèi)、外圈滾道的接觸表面產(chǎn)生接觸應(yīng)力。由于內(nèi)、外圈要作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，滾動(dòng)體沿滾道滾動(dòng)，所以接觸表面的接觸應(yīng)力近似按脈動(dòng)循環(huán)規(guī)律變化。疲勞點(diǎn)蝕是具有良好潤(rùn)滑和密封條件的滾動(dòng)軸承的主要失效形式。當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定值后，滾動(dòng)體或內(nèi)、外圈滾道的表面金屬將發(fā)生剝落，即形成疲勞點(diǎn)蝕，從而使軸承產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，旋轉(zhuǎn)精度下降，影響機(jī)器的正常工作。塑性變形當(dāng)軸承的轉(zhuǎn)速很低(n<10r/min)或間歇擺動(dòng)時(shí)，一般不會(huì)發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕，此時(shí)軸承往往因受過(guò)大的靜載荷或沖擊載荷，使內(nèi)、外圈滾道與滾動(dòng)體接觸處的局部應(yīng)力超過(guò)材料的屈服點(diǎn)而產(chǎn)生塑性變形，形成不均勻的凹坑，使軸承失效。返回本節(jié)磨損與膠合如果潤(rùn)滑及密封不良,則會(huì)引起軸承摩擦表面的磨損。速度過(guò)高且散熱不良時(shí)會(huì)出現(xiàn)膠合。此類(lèi)失效形式除要進(jìn)行壽命計(jì)算外,還應(yīng)驗(yàn)算極限速度。返回本節(jié)軸承壽命的計(jì)算下一頁(yè)

滾動(dòng)軸承的壽命是指軸承中任何一個(gè)滾動(dòng)體或內(nèi)、外圈滾道上出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕前軸承轉(zhuǎn)過(guò)的總轉(zhuǎn)數(shù)，或在一定轉(zhuǎn)速下總的工作小時(shí)數(shù)。一批類(lèi)型、尺寸相同的軸承，由于材料、加工精度、熱處理與裝配質(zhì)量不可能完全相同，即使在同樣條件下工作，各個(gè)軸承的壽命也是不同的，壽命最長(zhǎng)與最短的相差可達(dá)幾十倍。因此，人們很難預(yù)測(cè)單個(gè)軸承的具體壽命。為了保證軸承工作的可靠性，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定以基本額定壽命作為計(jì)算依據(jù)。軸承的基本額定壽命是指一批相同的軸承，在同樣條件下工作，其中有10%的軸承產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的總轉(zhuǎn)數(shù)，以L(fǎng)10表示。軸承基本額定壽命的計(jì)算式為公式說(shuō)明軸承壽命的計(jì)算（續(xù)）返回本節(jié)實(shí)際計(jì)算時(shí)，人們習(xí)慣以時(shí)間作為軸承的壽命。此時(shí)，軸承壽命計(jì)算的另一表達(dá)式為當(dāng)軸承的工作溫度高于120℃時(shí)，會(huì)降低軸承的壽命，影響基本額定動(dòng)載荷；工作中的沖擊和振動(dòng)也將使軸承實(shí)際工作載荷加大，故在用上式計(jì)算軸承壽命時(shí)，應(yīng)分別引入溫度系數(shù)ft和載荷系數(shù)fP對(duì)C值和FP值加以修正。此時(shí)，軸承的壽命計(jì)算式為式中，Lh是軸承的基本額定壽命(h)；n是軸承轉(zhuǎn)速(r/min)；其余參數(shù)量綱：C(N)；FP(N)溫度系數(shù)ft和載荷系數(shù)fP返回公式說(shuō)明返回L10:軸承的基本額定壽命(106r)；FP:當(dāng)量動(dòng)載荷，當(dāng)量動(dòng)載荷是一個(gè)假想載荷，在這個(gè)載荷的作用下，軸承的壽命與實(shí)際載荷作用下的壽命相同，其值根據(jù)載荷的性質(zhì)而定。ε:是壽命指數(shù)，球軸承ε=3，滾子軸承ε=10/3。C:基本額定動(dòng)載荷軸承基本額定壽命的計(jì)算式為基本額定動(dòng)載荷基本額定壽命為106r時(shí)軸承所承受的最大載荷，稱(chēng)為軸承的基本額定動(dòng)載荷，以C表示。軸承在基本額定動(dòng)載荷作用下，工作106r不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕的可靠度是90％。對(duì)于徑向接觸軸承，C是徑向載荷；對(duì)于軸向接觸軸承，C是中心軸向載荷；對(duì)于向心角接觸軸承，C是載荷的徑向分量。不同類(lèi)型和不同尺寸軸承的C值可查附表8-3～附表8-5，或查軸承樣本與設(shè)計(jì)手冊(cè)。返回當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算返回3）對(duì)于能同時(shí)承受徑向和軸向載荷的深溝球軸承、調(diào)心軸承和向心角接觸軸承，當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算式為:1）對(duì)于僅能承受徑向載荷的圓柱滾子軸承，當(dāng)量動(dòng)載荷為軸承的徑向載荷FR，即:2）對(duì)于只能承受軸向載荷的推力球軸承，當(dāng)量動(dòng)載荷為軸承的軸向載荷FA，即:式中，F(xiàn)R是軸承所受的徑向載荷；FA是軸承所受的軸向載荷；X是徑向載荷系數(shù)，Y是軸向載荷系數(shù)，X、Y的取值見(jiàn)表8-8。表8-8返回內(nèi)部軸向力返回本節(jié)如圖所示，由于向心角接觸軸承有接觸角α，使得軸承在受到徑向載荷作用時(shí)，承載區(qū)內(nèi)每一個(gè)滾動(dòng)體的法向力FQi可分解成徑向分力FRi和軸向分力FSi。各滾動(dòng)體軸向分力之和FS(FS=∑FSi)將使軸承外圈與內(nèi)圈沿軸向有分離的趨勢(shì)，故這類(lèi)軸承都應(yīng)成對(duì)使用，反向安裝。

FS是在徑向載荷作用下產(chǎn)生的軸向力，通常稱(chēng)為內(nèi)部軸向力，其大小按表12-9所給公式求出，方向(對(duì)軸而言)沿軸向由軸承外圈的寬邊指向窄邊。向心角接觸軸承在成對(duì)使用時(shí)，實(shí)際所受的軸向載荷FA除與軸向外載荷FX有關(guān)外，還應(yīng)考慮內(nèi)部軸向力FS的影響。表12-9返回軸向載荷的計(jì)算如圖所示為角接觸軸承的兩種安裝方式，其中圖a為面對(duì)面安裝或正安裝；圖b為為背對(duì)背安裝或反安裝；FX為軸向外載荷。如把內(nèi)部軸向力方向與軸向外載荷方向一致的軸承設(shè)為軸承1，F(xiàn)Sl、FS2分別表示軸承1、2的內(nèi)部軸向力，則兩軸承實(shí)際所受的軸向載荷可根據(jù)軸系受力平衡條件求出。當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)根據(jù)以上分析結(jié)果可知下一頁(yè)軸向載荷的計(jì)算（續(xù)）對(duì)于角接觸軸承的任意一種安裝方式，“壓緊”端軸承所受的軸向載荷等于除了其自身的內(nèi)部軸向力以外的其余軸向力的代數(shù)和；“放松”端軸承所受的軸向載荷等于其內(nèi)部軸向力。應(yīng)當(dāng)注意，應(yīng)用這種方法判斷軸承所受的軸向載荷時(shí)，其關(guān)鍵是根據(jù)軸承的安裝方式和受力狀況，對(duì)軸承的“壓緊”端和“放松”端作出正確的判斷。另外，如果軸向外載荷FX的方向與圖示方向相反，則應(yīng)取“-FX”代入公式計(jì)算。返回本節(jié)滾動(dòng)軸承的靜載荷計(jì)算返回本節(jié)1、基本額定靜載荷2、當(dāng)量靜載荷軸承在工作時(shí)，如果同時(shí)承受徑向載荷與軸向載荷，則應(yīng)按當(dāng)量靜載荷FP0進(jìn)行靜載荷強(qiáng)度計(jì)算。當(dāng)量靜載荷的強(qiáng)度條件為基本額定靜載荷C0是軸承靜載荷的計(jì)算依