滚动轴承和装置设计完美课课件.ppt

1、滚动轴承和装置设计o 13.1 滚动轴承的类型、结构和特点o 13.2 滚动轴承类型代号和类型选择o 13.3 滚动轴承的寿命计算o 13.4 滚动轴承的组合设计第十三章 滚动轴承内圈内圈外圈外圈滚动体滚动体保持架保持架13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点14.2.1 14.2.1 滚动轴承的组成滚动轴承的组成内圈、外圈、滚动体：轴承铬钢，硬度内圈、外圈、滚动体：轴承铬钢，硬度 60 HRC60 HRC保持架：低碳钢、铜、铝、塑料。保持架：低碳钢、铜、铝、塑料。13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点13.1 13.1 滚动轴

2、承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点900向心向心轴承轴承推力推力轴承轴承接触角：滚动体与套圈接触处的法线与轴承接触角：滚动体与套圈接触处的法线与轴承的径向平面之间的夹角的径向平面之间的夹角13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点调心球轴承调心球轴承 “1 1”类轴承类轴承调心滚子轴承调心滚子轴承 “2 2”类轴承类轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承“3 3”类轴承类轴承接触角接触角角接触球轴承角接触球轴承“7 7”类轴承类轴承支点支点成对使用，对称安装成对使用，对称安装FrFaFrFa

3、“正安装正安装”“反安装反安装”圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承 “N N”类轴承类轴承深沟球深沟球轴承轴承“6 6”类轴承类轴承只能承受径向力只能承受径向力推力球轴承推力球轴承 “5 5”类轴承类轴承 只能承受轴向力只能承受轴向力Fa前置代号前置代号 基本代号基本代号 后置代号后置代号 轴轴承分部件承分部件代号代号对轴承技术性能对轴承技术性能的特殊要求的特殊要求代号代号公差等级公差等级代号代号内部结构代号（字母）内部结构代号（字母）游隙游隙代号代号内径内径代号代号 宽度系列宽度系列代号代号 类型类型代号代号2 3轴承代号分三段，基本代号在中间，轴承代号分三段，基本代号在中间，前段表示前段表示分部件，

4、分部件，结构、精度在结构、精度在后边。后边。直径系列直径系列代号代号/P/C基本代号怎么看：基本代号怎么看：。13.2 13.2 滚动轴承的代号和类型选择滚动轴承的代号和类型选择13.2.1 13.2.1 滚动轴承的代号滚动轴承的代号预紧的目的在于提高轴承的刚度和旋转精度。1 滚动轴承的类型、结构和特点2 滚动轴承的代号和类型选择表13-8 系数X和Y一个轴承达到基本额定寿命的概率是 。如果表示常用轴承径向游隙系列，分为1、2、0、3、4和5组，共6个游隙组，径向游隙依次由小到大。对单列 3、6、7 类轴承常用的润滑方式有油润滑和脂润滑两类。68,当 时，X=0.2 滚动轴承类型的选择轴承达到

5、额定寿命的概率是%。角 接 触 球 轴 承3 滚动轴承的寿命计算如公称接触角为15O、25O和40O的角接触滚子轴承 =10/33 滚动轴承的寿命计算对于同时承受径向和轴向力的轴承2 滚动轴承的承载能力计算4 滚动轴承的组合设计6 2 3 1 2-深沟球轴承深沟球轴承-无无特殊特殊结构结构-内径内径6060毫毫米米-公差等级代号略公差等级代号略-游隙代号略游隙代号略/P0/C07 2 0 8 AC/P5-内径40毫米-角接触球轴承-公差等级5级-接触角=25度内径代号内径代号:04,05,96内径内径mm:20,25,480内径代号内径代号:00,01,02,03 内径内径mm:10,12,1

6、5,17返回返回返回返回d返回返回dD 返回返回轴承的公差等级代号轴承的公差等级代号:用字母和数字表示用字母和数字表示:公差等级分为公差等级分为2 2、4 4、5 5、6 6和和0 0，共，共5 5个个公差等级，公差等级依次由高到低，公差等级，公差等级依次由高到低，6x6x级仅适用于圆锥滚子轴承，级仅适用于圆锥滚子轴承，0 0级为普级为普通级，在轴承代号中省略不标，其余通级，在轴承代号中省略不标，其余公差等级分别用公差等级分别用/P2/P2、/P4/P4、/P5/P5、/P6/P6和和/P6x/P6x表示。表示。返回返回返回返回轴承游隙轴承游隙游隙代号游隙代号 表示常用轴承径向游隙系列，分表示

7、常用轴承径向游隙系列，分为为1 1、2 2、0 0、3 3、4 4和和5 5组，共组，共6 6个游隙个游隙组，径向游隙依次由小到大。组，径向游隙依次由小到大。0 0组游组游隙是常用的游隙组别，在轴承代号隙是常用的游隙组别，在轴承代号中省略不标，其余的游隙组别在轴中省略不标，其余的游隙组别在轴承代号中分别用承代号中分别用/C1/C1、/C2/C2、/C3/C3、/C4/C4、/C5/C5表示。表示。返回返回1.1.轴承的载荷轴承的载荷重重载选载选滚子滚子轴承；轴承；载荷的大小载荷的大小轻轻载选载选球球轴承。轴承。载荷的方向载荷的方向只有只有径向径向力时选力时选向心向心轴承；轴承；只有只有轴轴向向

8、力时选力时选推力推力轴承轴承同时有同时有径向、径向、轴轴向向力时，力时，选选角接触角接触轴承或轴承或向心与向心与推力推力轴承组合。轴承组合。13.2 13.2 滚动轴承的代号和类型选择滚动轴承的代号和类型选择13.3.2 13.3.2 滚动轴承类型的选择滚动轴承类型的选择轴的刚度低轴的刚度低4.4.安装和拆卸（选可分离轴承）安装和拆卸（选可分离轴承）2.2.轴承的转速轴承的转速球轴承极限转速高于滚子轴承。球轴承极限转速高于滚子轴承。当工作转速高时应选球轴承或轻系列轴承。当工作转速高时应选球轴承或轻系列轴承。3.3.调心性能要求调心性能要求轴承有极限转速轴承有极限转速nlim，应使，应使n nl

9、im。（用球面调心轴承）（用球面调心轴承）不同心不同心13.2 13.2 滚动轴承的代号和类型选择滚动轴承的代号和类型选择用字母和数字表示:2 滚动轴承类型的选择出现点蚀前的转数或工作小时数。在设计时，应根据及其的工作条件、载荷的大小及性质、转速的高低、工作温度及内外圈中哪一个套圈跳动等因素选择轴承的配合。轴承1被放松，无 ，选哪一类润滑方式，这与轴承的速度有关。FS=Fr/(2Y)2 滚动轴承的代号和类型选择如公称接触角为15O、25O和40O的角接触公差等级分为2、4、5、6和0，共5个公差等级，公差等级依次由高到低，6x级仅适用于圆锥滚子轴承，0级为普通级，在轴承代号中省略不标，其余公差

10、等级分别用/P2、/P4、/P5、/P6和/P6x表示。轴承 被放松，选择润滑方式时，可查阅各类润滑方式的dn值界限表。当 时，X=1,Y=0 P=fF FR4 滚动轴承的组合设计3 滚动轴承的寿命计算轴承座孔壁应有足够的厚度，并用加强肋增强其刚性。一组轴承中，90%的轴承出现点蚀前工作的转数前置代号 基本代号 后置代号滚子轴承 =10/3轴承2被放松，无 ，第十四章 滚动轴承及装置设计o 13.1 滚动轴承的类型、结构和特点o 13.2 滚动轴承类型代号和类型选择o 13.3 滚动轴承的寿命计算o 13.4 滚动轴承的组合设计13.3 13.3 滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算13.3.

11、1 滚动轴承的失效形式和设计准则13.3 13.3 滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算2.设计准则对于一般转速的轴承，即10r/minnnlim,如果轴承的制造、如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式为为疲劳点蚀疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。对于低速轴承，即neFa/Fr eFa/Fr eFa/Fr eXYXYXYXY 深沟球轴承（60000型）0.0840.110.170.280.280.300.340.38 0.561.551.451.311.15100.561.4510角 接 触 球

12、 轴 承=15(70000C型)0.0580.0870.120.170.290.430.460.470.500.55 0.441.301.231.191.121.02 1 0 0.722.112.001.931.821.66 11.461.381.341.261.14=25(70000AC型)0.680.410.87100.671.4110.92=40(70000B型)1.140.350.57100.570.9310.55表13-8 系数X和Y68 FR，e=0.内径代号:00,01,02,03轴承的摩擦发热使轴承升温，油润滑可以到起冷却作用，从而降低轴承的工作温度，延长使用寿命；润滑可以降低

13、滚动轴承内部的摩擦，减少磨损和发热量；一组轴承中，90%的轴承出现点蚀前工作的转数3 滚动轴承的寿命计算1 支承部分的刚度和同轴度“N”类轴承4 滚动轴承的组合设计球轴承极限转速高于滚子轴承。已知：FR1=1800N，FR2=4200N,Fa=1000N，轴承内部轴向力FS=0.对于只承受径向力的向心轴承高速、重载情况下应采用较紧配合。-公差等级代号略同时有径向、轴向力时，1 滚动轴承的类型、结构和特点充分考虑温升对配合的影响。1 滚动轴承的结构、类型及特点轴承有极限转速nlim，应使n nlim。松轴承的轴向力FA=自身的内部轴向力FS；FAtan11niNiniiSSFFF内部轴向力内部轴

14、向力计算时计算时 FS=FR 式给出式给出iSFiFNiF1NF3NF2NFFR（3 3、7 7类）类）表表13-10 约有半数滚动体接触时约有半数滚动体接触时内部轴向力内部轴向力FS的计算公式的计算公式圆 锥 滚 子 轴 承角 接 触 球 轴 承70000C(15)70000AC(25)70000B(40)FS=Fr/(2Y)FS=0.4 FrFS=0.7 FrFS=1.14Fr1212 )1SaSFFF12 )2SaSFFF12 )3SaSFFF2211 ,SASAFFFF正装（面对面）正装（面对面）1SFaF1RF2RF2SF轴承轴承1被压紧，有被压紧，有 ，SF12如果如果 ，12 S

15、aSFFF1SFaF1RF2rF2SFSSAFFF11SSaSFFFF1222SAFFaSFF2轴上合力方向轴上合力方向SF轴承轴承2被放松，无被放松，无 ，SF11SAFF12SSaSFFFFaSFF1SSAFFF22轴上合力方向轴上合力方向SF12如果如果 ，12 SaSFFF1SFaF1RF2rF2SF轴承轴承2被压紧，有被压紧，有 ，SF轴承轴承1被放松，无被放松，无 ，SF2RF1RF2SF1SFaF12 角接触轴承角接触轴承Fa的求法：的求法：1.1.根据轴向合力方向判定根据轴向合力方向判定“压紧压紧”和和“放松放松”轴轴承；承；2.松轴承松轴承的轴向力的轴向力FA=自身的自身的内

16、部轴向力内部轴向力FS；3.紧轴承紧轴承的轴向力的轴向力FA=除去自身的内部轴向力，除去自身的内部轴向力，其它轴向力的代数和其它轴向力的代数和。综上所述：综上所述：如果如果 12SaSFFFaSAFFF12轴承轴承2 2压紧压紧11SAFF轴承轴承1 1放松放松aSAFFF21轴承轴承1 1压紧压紧22SAFF轴承轴承2 2放松放松如果如果12SaSFFF轴承轴承 被压紧，被压紧，轴承轴承 被压紧，被压紧，如果如果12SaSFFF如果如果12SaSFFF轴承轴承 被放松被放松;轴承轴承 被放松，被放松，12122SF2RF1RF1SFaF12反装（背对背）反装（背对背）11SAFF22SAFF

17、aSAFFF21aSAFFF1255001RF30001aF80002aF65002RF12已知轴系用一对圆锥滚子轴承支承，载荷如图，已知轴系用一对圆锥滚子轴承支承，载荷如图，轴承的轴承的内部轴向力内部轴向力 FS=FR/(2Y)，Y=1.5，求，求 FA1、FA2=?=?1 1、求、求F FS SNYFFRS18335.125500211NYFFRS21675.1265002222 2、求、求FA 画出画出Fd方向方向12716750002167SaSFFFNFFFaaa500012NFFFaSA716721NFFSA2167221 轴承轴承 ，2 2 轴承轴承 。压紧压紧放松放松55001

18、RF30001aF80002aF65002RF12图示轴系采用一对图示轴系采用一对7312AC轴承支承，轴承支承，正安装正安装，基本额定动载荷基本额定动载荷Cr=77.8 kN,n=3000r/min。已知：已知：FR1=1800N，FR2=4200N,Fa=1000N，轴承，轴承内部轴向力内部轴向力FS=0.68 FR，e=0.68,当当 时，时，X=0.41,Y=0.87；取载荷系数取载荷系数fF=1.2，试计算轴承的，试计算轴承的寿命寿命L10h。eFFRA1RFaF2RF密封装置可分为：非接触式密封和接触式密封。对单列 3、6、7 类根据轴向合力方向判定“压紧”和“放松”轴承；前段表示

19、分部件，结构、精度在后边。在设计时，应根据及其的工作条件、载荷的大小及性质、转速的高低、工作温度及内外圈中哪一个套圈跳动等因素选择轴承的配合。2 滚动轴承类型代号和类型选择1 滚动轴承的类型、结构和特点3 滚动轴承的寿命计算角接触轴承（3、7类）轴向载荷FA的计算表13-10 约有半数滚动体接触时内部轴向力FS的计算公式轴承有极限转速nlim，应使n nlim。选哪一类润滑方式，这与轴承的速度有关。1 滚动轴承的类型、结构和特点2 滚动轴承类型代号和类型选择1 滚动轴承的结构、类型及特点4 滚动轴承的组合设计松轴承的轴向力FA=自身的内部轴向力FS；充分考虑温升对配合的影响。2 滚动轴承的代号

20、和类型选择轴承1被放松，无 ，1 1、求、求内部轴向力内部轴向力FS SNFFNFFRSRS285668.0122468.022111RFaF2RF画出方向画出方向1SF2SF2 2、求、求FA12385628561000SSaFNFFNFFFaSA385621NFFSA285622轴承轴承2放松，放松，轴承轴承1压紧，压紧，3 3、求、求P P68.01.21800385611eFFRA,87.0,41.011YXNFYFXfPARF4911)385687.0180041.0(2.1)(11111eFFRA68.04200285622,0,122YXNFFYFXfPRARF504042002

21、.12.1)(2222224 4、求、求hL10NP50402NP49111一对轴承，选一对轴承，选P值大的计算值大的计算寿命。寿命。e21016667PCnLh e e3h204355040778003000166673轴承达到轴承达到%。90当当P P增大一倍时，轴承增大一倍时，轴承e211RF1000aF2RF12241SF28562SF如果如果Fa反向，大小不变，求反向，大小不变，求FA1、FA2=？21222412241000SSaFNFFNFFFaSA185621NFFSA285622轴承轴承2放松，放松，轴承轴承1压紧，压紧，第十四章 滚动轴承及装置设计o 13.1 滚动轴承的类

22、型、结构和特点o 13.2 滚动轴承类型代号和类型选择o 13.3 滚动轴承的寿命计算o 13.4 滚动轴承的组合设计13.4.1 支承部分的刚度和同轴度轴承座孔壁应有足够的厚度，并用加强肋增强其刚性。支撑结构中同一根轴上的轴承座孔尽可能同心。角接触轴承安装方式不同时轴承组合的刚性也不同。13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 为了保证轴与轴上旋转零件正常运行，还应解决轴承组合的结构问题，其中包括，轴承组合的轴向固定，轴承与相关零件的配合，间隙调整、装拆、润滑等一系列问题。13.4.2 轴承的轴向固定13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计(尺寸很小)Fa力力

23、调整垫片13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4.3 13.4.3 轴系支撑结构设计轴系支撑结构设计FA力力调整垫片一对角接触球轴承（正装）一对角接触球轴承（正装）应用场合：应用场合：温升较低的短轴温升较低的短轴FA4 滚动轴承的组合设计3 滚动轴承的寿命计算1 滚动轴承的类型、结构和特点表13-10 约有半数滚动体接触时内部轴向力FS的计算公式松轴承的轴向力FA=自身的内部轴向力FS；4 滚动轴承的组合设计1 滚动轴承的结构、类型及特点预紧的目的在于提高轴承的刚度和旋转精度。对于只能承受轴向力的推力轴承3 滚动轴承的寿命计算2 滚动轴承类型代号和类型选择第十四章 滚动

24、轴承及装置设计2 滚动轴承类型代号和类型选择支撑结构中同一根轴上的轴承座孔尽可能同心。对单列 3、6、7 类充分考虑温升对配合的影响。第十四章 滚动轴承及装置设计轴承2被放松，无 ，2 滚动轴承的代号和类型选择1 滚动轴承的结构、类型及特点支承方式支承方式213.4.4 轴承的调整13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4.5 滚动轴承的配合与装拆1滚动轴承的配合滚动轴承是标准件，轴承内圈与轴的配合采用基孔

25、制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。在设计时，应根据及其的工作条件、载荷的大小及性质、转速的高低、工作温度及内外圈中哪一个套圈跳动等因素选择轴承的配合。当外载荷方向不变时，转动套圈应比固定套圈的配合紧一些。高速、重载情况下应采用较紧配合。作游动支撑的轴承外圈与座孔间应采用间隙配合，但又不能过松而 发生相对转动轴承与空心轴的配合应选用较紧配合，部分式轴承座座孔与轴承外 圈的配合应较松。充分考虑温升对配合的影响。13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计2滚动轴承的装拆（1）轴承的安装冷压法热套法（2）轴承的拆卸采用中用工具或压力机拆卸轴承 为方便拆卸，轴上定位轴肩的高度应小于轴

26、承内圈的高度。13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4.6 轴承的预紧轴承的预紧就是在安装轴承时使其受到一定的轴向力，以消除轴承的游隙并使滚动体和内、外圈接触处产生弹性预变形。预紧的目的在于提高轴承的刚度和旋转精度。13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4.7 滚动轴承的润滑1润滑的目的润滑可以降低滚动轴承内部的摩擦，减少磨损和发热量；轴承的摩擦发热使轴承升温，油润滑可以到起冷却作用，从而降低轴承的工作温度，延长使用寿命；良好的润滑状态，可在滚动体与滚道间形成一层使两者隔开的油膜，可以使接触压力减小；轴承零件表面覆盖一层润滑剂，可以防止表面氧化生

27、锈。13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计轴承与空心轴的配合应选用较紧配合，部分式轴承座座孔与轴承外4 滚动轴承的组合设计对单列 3、6、7 类表示轴向力较小，计算P 时可忽略FA。轴承 被放松;如果 ，轴承2被放松，无 ，润滑可以降低滚动轴承内部的摩擦，减少磨损和发热量；4 滚动轴承的组合设计角接触轴承（3、7类）轴向载荷FA的计算当工作转速高时应选球轴承或轻系列轴承。轴承的摩擦发热使轴承升温，油润滑可以到起冷却作用，从而降低轴承的工作温度，延长使用寿命；轴承有极限转速nlim，应使n nlim。角 接 触 球 轴 承轴承的摩擦发热使轴承升温，油润滑可以到起冷却作用，从而降低轴承的工作温度，延长使用寿命；8 kN,n=3000r/min。3 滚动轴承的寿命计算一组轴承中，90%的轴承出现点蚀前工作的转数对单列 3、6、7 类2 滚动轴承类型代号和类型选择选哪一类润滑方式，这与轴承的速度有关。选择润滑方式时，可查阅各类润滑方式的dn值界限表。2润滑方式的选择轴承常用的润滑方式有油润滑和脂润滑两类。作用：阻止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，防止润滑剂流失。密封装置可分为：非接触式密封和接触式密封。13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4.8 滚动轴承的密封