第13章滚动轴承

φ72 H7 φ30 k6
②轴承内孔的基准孔偏差为负值，而 一般圆柱体的基准孔的偏差为正值。所以 轴承内径与轴颈的配合比一般圆柱体公差 标准中规定的基孔制同类配合要紧得多
③标注方法与一般圆柱体的方式的 配合标注不同，它只标注轴颈及座孔直 径公差带代号。
配合 选择
选择原则：转速愈高、负荷愈大或工作温度愈高处应采用紧一些的 配合；而经常装拆的轴承或游动套圈则采用较松的配合。
防止外界灰尘、水份及其它杂物浸入轴承
二）密封类型
1．接触式密封 在轴承盖内放置软材料（毛毡、橡胶圈或皮碗等）
与转动轴直接接触而起密封作用。
1）毡圈密封——在轴承盖上 开出梯形槽，将矩形剖面的细 毛毡放置在梯形槽内与轴接触 。这种密封结构简单，但摩擦 严重，主要用于ν＜4～5m/s的 脂润滑场合。
2）皮碗密封——在轴承盖中放置一个密封皮碗，它是用耐油橡胶等材料
2.采用磨窄内（或外）圈来预紧
磨内圈
磨外圈
反装 “背对背”安装时，
磨窄内圈
正装 “面对面”安装时，
磨窄外圈
四. 滚动轴承的配合
滚动轴承的配合主要是指
轴承内孔与轴颈的配合 轴承外圈与机座孔的配合
滚动轴承的公差与配合特点：
①由于滚动轴承是标准件，因此轴承
内圈与轴的配合采用基孔制，轴承外圈与
座孔的配合采用基轴制。
箱 体 内
双 J形无骨架橡胶密封圈密封（相背安装） 既防止漏油，又防外界杂质侵入
2．非接触式密封
这类密封没有与轴直接接触摩擦， 多用于速度较高的场合。
1）油沟式密封——在轴与轴 承盖的通孔壁间留0.1~0.3mm的 窄缝隙，并在轴承盖上车出沟槽 在槽内充满油脂。这种形式的密 封，结构简单，多用于ν＜ 5~ 6m/s情况下。

类型代号(type number)用数字或字母表示，参见表13-1， 代号为“0”(双列角接触球轴承)则省略。
2、前置代号(pre code)、后置代号(post code)
前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要 求等有改变时，在基本代号左右添加的补充代号。
前置代号用字母表示，用以说明成套轴承部件的特点,一 般轴承无需作此说明，则前置代号可以省略。
第二节 滚动轴承的类型、代号及选择
一、滚动轴承的类型 接触角 滚动体和外圈接触处的法线nn与轴承的径向平面的夹角。
=0 向心(a轴) 承 径向力
0<≤45°
向心角(b接) 触轴承 径向力（主要） 轴向力
45°<<90°
推力角(c)接触轴承 径向力 轴向力 （主要）
=90° 推力(d)轴承 轴向力
按滚动体形状分为： 球 轴 承 ——承载能力低，极限转速高 滚子轴承——承载能力高，极限转速低 常用滚动轴承的类型，参见P309－P311表13-1 最常用的几种类型 ①圆锥滚子轴承(tapered roller bearing)——3 ②深沟球轴承（向心球轴承deep groove bearing）——6 ③角接触球轴承(angular contact bearing)——7
第十三章 滚动轴承 (Rolling-contact Bearings)
一、轴承的功用
1、支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度 2、减少转轴与支承之间的摩擦与磨损
二、轴承的类型
按工作时的摩擦性质分为 滑动轴承和滚动轴承
一. 教学目标
1.了解滚动轴承的构造和材料； 2.熟悉滚动轴承常用类型的结构特点及应用场合，掌 握类型选择的基本原则； 3.识别滚动轴承的类型代号，并熟记其中的部分内容； 4.掌握滚动轴承选择的方法，能进行寿命计算等； 5.重点掌握滚动轴承的装置设计方法。

第13章 滚动轴承作业习题题13-1 深沟球轴承、调心球轴承、角接触球轴承、推力球轴承，虽滚动体都是球，但套圈滚道形状不同，它们的滚道各有何特点？对轴承性能有何影响？题13-2 深沟球轴承、向心角接触轴承在工作时受到较小的轴向外载荷作用后，反而对轴承寿命有利，为什么？题13-3 滚动轴承的寿命与齿轮的寿命相比较，有何相同与不同之处？题13-4 滚动轴承使用寿命与额定寿命是否相同？为什么计算轴承寿命时，必须与可靠性联系起来？题13-5 何谓基本额定动载荷？何谓当量动载荷？它们有何区别？它们在轴承寿命计算中又有何关系？题13-6 在向心角接触轴承中，内部轴向力S 的产生与接触角α有关，而深沟球轴承受到轴向外载荷作用时也会形成一定的接触角α，为什么计算时不考虑内部轴向力呢？题13-7 为什么两端单向固定适用于工作温度不高的短轴，而一端双向固定、一端游动式适用于工作温度高的长轴？题13-8 说明下列滚动轴承代号的意义：1308；N112； 6307/P2；3516；7616AC/P4 题13-9 一齿轮传动装置，选用6212轴承做支承，已知轴承受到的径向载荷F r =4 000N ，轴的转速n =420r/min ，载荷平稳，试计算该轴承的额定寿命（h ）。

题13-10 某机械设备中一根轴支承在一对深沟球轴承上，使用寿命为12000小时，构成正装两端单向固定支承，已知轴承所受径向载荷为F r1=6 000N ；F r2=4 500N ；轴上的轴向中心外载荷F A =1 250N 、指向轴承2，轴的转速为n =970r/min ，工作中有中度冲击，要求轴颈直径d ≤70mm ，试选取轴承型号题13-11 一蜗轮轴对称支承在一对圆锥滚子轴承上，采用两端单向固定、正装结构。

已知蜗轮啮合作用力F t2=7 950N ；F a2=1 220；F r2=2 900N 。

蜗轮分度圆直径d 2=360mm ，两支点距离L =3200mm 。

《齿轮传动》习题课
接触应力计算公式 H 来自2.5Z E2 KT1 u 1 3 d d1 u
吕苇白
习题
斜齿圆柱齿轮减速器低速轴转速 n＝1960rpm，齿轮上 所受的圆周力FT＝1890N，径向力FR＝700N，轴向力FA＝360N， 齿轮分度圆直径 d＝188mm，轴颈直径d＝30mm，轴承预期寿 命Lh＝20000h，载荷系数 fp＝1.1，温度系数 ft＝1，试选择 轴承型号。 ⑴选用深沟球轴承(双支点单向固定)； ⑵选用圆锥滚子轴承(正装)； ⑶选用角接触球轴承(反装)。
FT FR FA
90
90 吕苇白
例1：已知直齿圆柱齿轮节点处的接触应力计算公式， 试计算下面三小题中的σ H1，σ H2各是多少？ 各题中的齿轮(齿条)材料均是45＃，调质后HB1＝ HB2＝210，ZE＝190 Mpa ，α ＝20°，m＝3mm，b1 ＝90mm， b2＝84mm，正常齿制，主动轮功率P＝ 10KW，载荷系数K＝1.5，效率η ＝1。 ⒈内啮合减速传动，Z主＝20，Z从＝40，n主＝955r/min ⒉外啮合增速传动，Z主＝60，Z从＝30，n主＝100r/min ⒊齿条带动齿轮传动，齿轮齿数Z＝40，齿条移动速 度，v＝2m/s.

极限转速----滚动轴承在一定载荷与润滑条件下，允 许的最高转速。（具体可查阅设计手册或轴承样本）
选用原则： 1. 球轴承比滚子轴承的极限转速高，应优先选用球轴承；
2. 在高速时，以选用超轻、特轻及轻系列的轴承；内径相同
6 2 2 03 游隙组为0组； 轴承内径 d=17 mm 直径系列代号，2(轻)系列 宽度系列代号，2(宽)系列 深沟球轴承
7 (0) 3 12 AC / P6
公差等级6级 游隙组为0组；
公称接触角 α=25˚ 轴承内径 d=12×5=60 mm
直径系列代号，3(中)系列
宽度系列代号，0(窄)系列，代号为0，不标出
1） 轴承的载荷
由于结构不同，各类轴承的使用性能也不相同，现说明如下。
向心轴承用于受径向力；
载荷方向：
潘存云教授研制
Fr
潘存云教授研制
26
二、滚动轴承选择应考虑的问题
1） 轴承的载荷
向心轴承用于受径向力；
载荷方向：
向心推力轴承用于承受径向力和轴向力 联合作用。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
Fa
Fr
27
则省略。
15
潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制
调心球轴承 调心滚子轴承 圆锥滚子轴承
10000
20000C
30000
a)单向 b)双向
推力球轴承 50000
潘存云教授研制
推力圆柱
深沟球轴承 角接触球轴承 滚子轴承 圆柱滚子轴承 滚针轴承
60000
70000
80000
N0000 a) NA0000
后置代号组 1
2
3 4567 8
含

13-1 概述
三、滚动轴承的材料
滚动轴承的内外圈应具有较高的硬度和接触疲劳强度，
良好的耐磨性和冲击韧性，一般用含铬的合金钢制造，比
如Cr15，GCr15SiMn ,(61HRC～65HRC）等。 保持架可用低碳钢冲压制成。
13.2 滚动轴承的主要类型和代号
一、滚动轴承的分类
◆ 按可承受的外载荷分类：
一、滚动轴承的分类
◆ 按轴承的结构形式不同分类：
在实际应用中，滚动轴承的结构形式有很多。作为标准的滚动轴承，在国 家标准中分为13类，其中，最为常用的轴承大约有下列６类:
深沟球轴承
圆柱滚子轴承
推力球轴承
角接触球轴承
圆锥滚子轴承
调心球轴承
深沟球轴承
13.2 滚动轴承的主要类型和代号
二、滚动轴承的代号方法
13.4 滚动轴承的工作情况
二、轴承工作时轴承元件上的载荷及应力的变化
工作时，轴承各个元件上载荷及产生的应力是时时变化的， 而固定套圈受载最大处的工作状态最为恶劣。
13.4 滚动轴承的工作情况
三、轴向载荷对载荷分布的影响
13.5 滚动轴承尺寸的选择
滚动轴承尺寸的选择取决于轴承承受的载荷、对轴承寿命 要求以及可靠性的要求等。
类型和代号3
代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等，由GB/T272规定。
轴 承 的 分 部 件 代 号
类 型 代 号
内 径 代 号
基本代号——表示轴承的类型与尺寸等主要特征。 后置代号——表示轴承的精度与材料的特征。 前置代号——表示轴承的分部件。
二、滚动轴承的代号方法
◆ 内径代号：内径代号×5=内径，如：08表示轴承内径d=5×08=40mm。 类型和代号4

保持架的材料：
低碳钢，高速轴承：有色金属或非金属材料。
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优点：摩擦阻力小、
启动灵敏、效率高、 润滑简便、 易于互换等。
缺点：抗冲击能力差、
高速时出现噪音。
滚动轴承
标准化; 并由专业厂大批量生产。
设计人员的主要任务是:
熟悉标准，正确选用。
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关键参数： α 由于结构不同，各类轴承的使用性能也不相同，现说明如下。
主要承受径向载荷，
同时也能承受少量
中
轴向载荷。因为外
2˚ ~3˚ 滚道表面是以轴承
中点为中心的球面，
故能调心。
表13-2 滚动轴承的主要类型和特性（续）
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轴承名称、 类型及代号
结构简图 承载方向 极限转速 允许角偏差
主要特性和应用
调心滚 子轴承 20000C
能承受很大的径向载荷
和少量轴向载荷。承载
德国INA轴承集团，滚针轴承领域的领导者
02年收购FAG成为世界第二大轴承制造商
滚针轴承及液压顶杆
2007年 在中国的安亭成立新的研发中心，
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生产工厂在太仓。
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美国，世界最大的圆锥滚子轴承生产商 1895年 英制圆锥滚子轴承
主营中大型轴承，特种及非标轴承， 其特种轴承在钢铁行业内很受欢迎 用于13-1 概 述
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滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。
内圈：支撑轴；
装在机座或零件轴孔内；
外圈：支撑零件或轴系；
内外圈上有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体将沿着滚道滚动。
滚动体：滑动滚动；
保持架: 将滚动体分开。
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