滚动轴承选择与校核

滚动轴承的校核计算及公式1 基本概念1．轴承寿命：轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作小时数。

批量生产的元件，由于材料的不均匀性，导致轴承的寿命有很大的离散性，最长和最短的寿命可达几十倍，必须采用统计的方法进行处理。

2．基本额定寿命：是指90%可靠度、常用材料和加工质量、常规运转条件下的寿命，以符号L10（r）或L10h（h）表示。

3．基本额定动载荷（C）：基本额定寿命为一百万转（106）时轴承所能承受的恒定载荷。

即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作106 转而不发生点蚀失效，其可靠度为90%。

基本额定动载荷大，轴承抗疲劳的承载能力相应较强。

4．基本额定静载荷（径向C0r，轴向C0a）：是指轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起以下接触应力时所相当的假象径向载荷或中心轴向静载荷。

在设计中常用到滚动轴承的三个基本参数：满足一定疲劳寿命要求的基本额定动载荷Cr（径向）或Ca（轴向），满足一定静强度要求的基本额定静强度C0r（径向）或C0a（轴向）和控制轴承磨损的极限转速N0。

各种轴承性能指标值C、C0、N0等可查有关手册。

2 寿命校核计算公式图17-6滚动轴承的寿命随载荷的增大而降低，寿命与载荷的关系曲线如图17-6，其曲线方程为PεL10=常数其中 P-当量动载荷，N；L10-基本额定寿命，常以106r为单位（当寿命为一百万转时，L10=1）；ε-寿命指数，球轴承ε=3，滚子轴承ε=10/3。

由手册查得的基本额定动载荷C是以L10=1、可靠度为90%为依据的。

由此可得当轴承的当量动载荷为P时以转速为单位的基本额定寿命L10为Cε×1=Pε×L10L10=(C/P)ε 106r (17.6)若轴承工作转速为n r/min，可求出以小时数为单位的基本额定寿命h （17.7）应取L10≥L h'。

L h '为轴承的预期使用寿命。

通常参照机器大修期限的预期使用寿命。

实用轴承技术手册前言第一篇滚动轴承第一章滚动轴承的分类及代号 (1)一、滚动轴承的基本结构 (1)二、滚动轴承的分类 (1)三、滚动轴承的代号 (3)四、带附件滚动轴承的代号 (19)五、非标准滚动轴承的代号 (20)第二章滚动轴承的选用 (21)一、滚动轴承的选择要素 (21)二、滚动轴承的选择 (21)三、滚动轴承的选用计算 (41)四、滚动轴承的性能校核 (53)五、滚动轴承的一般应用 (57)第三章滚动轴承的润滑与密封 (84)一、滚动轴承的润滑方式 (84)二、润滑剂的种类、特性及选用 (88)三、滚动轴承的密封 (92)第四章滚动轴承材料 (99)一、概述 (99)二、轴承俐的质量要求 (104)三、滚动轴承保持架材料 (114)四、轴承钢的热处理及金相检验 (117)五、轴承的表面强化技术 (131)第五章滚动轴承制造工艺 (136)一、滚动轴承制造的工艺文件 (136)二、滚动轴承套圈的锻造 (138)三、滚动轴承套圈的车削工艺 (153)四、滚动轴承套圈的磨削加工 (166)五、轴承套圈的超精加工 (186)六、轴承滚子制造工艺 (191)七、轴承钢球制造工艺 (205)八、滚动轴承保持架制造工艺 (215)九。

滚动轴承零件的热处理 (237)十、滚动轴承的装配原理及装配工艺 (252) 第六章滚动轴承应用实例 (267)一、机床主轴用滚动轴承 (267)二、轧机辊颈用滚动轴承 (269)三、精密仪器轴承 (276)四、铁路机车车辆轴承 (278)五、转盘轴承 (285)第七章滚动轴承的故障诊断与失效分析 (290)一、滚动轴承故障诊断技术 (290)二、滚动轴承的损伤与维修 (297)三、滚动轴承的失效分析 (301)四、轴承失效的预测及预防 (304)篇二篇自润滑滑动轴承第一章无润滑轴承 (307)一、无润滑轴承的轴瓦材料与结构 (307)二、无润滑轴承的计算与设计准则 (312)三、设计程序 (316)第二章固体润滑轴承 (318)一、固体润滑剂的种类与特性 (318)二、固体润滑方法 (322)三、固体润滑轴承的设计与计算 (328)第三章含油轴承 (329)一、粉末冶金含油轴承 (330)二、铸铜合金含油轴承 (333)三、成长铸铁含油轴承 (334)四、聚合物含油轴承 (334)五、青铜石墨含油轴承 (335)第四章标准滑动轴承座 (338)一、轴承座的技术要求 (338)二、整休有衬正滑动轴承座形式与尺寸 (338)三、对开式炭嫌柱王滑动轴承座形式与尺寸 (339)四、对开式四螺柱正滑动轴承座形式与尺寸 (340)五、对开式四螺柱斜滑动轴承座形式与尺寸 (341) 第三篇油润滑滑动轴承第一章动压轴承 (345)一、基本原理 (345)二、径向轴承 (347)三、推力轴承 (387)四、径向一推力轴承 (397)第二章静压轴承 (398)一、润滑系统 (398)二、节流器 (399)三、主要参数的选择 (404)四、推力轴承 (405)五、径向轴承 (410)六、径向甲推力轴承 (417)七、静压轴承的材料 (424)八、静压轴承的加工工艺 (425)第三章动静压混合轴承 (427)一、静压升举轴承 (428)一、小油腔腔式动静压径向轴承 (428)三、无腔动静压径向轴承 (429)四、阶梯腔动静压径向轴承 (432)第四章脂、油绳和滴油润滑轴承 (434)一、适宜的工作区域 (434)二、主要参数 (434)三、轴承性能计算 (435)四、标准轴承尺寸 (439)第五章油润滑滑动轴承常用轴承材料及其性能 (445)一、轴承材料应具备的性能 (445)二、轴瓦材料的分类 (445)三、常用轴瓦材料 (556)四、各种轴瓦材料的性能比较 (450)五、轴瓦表面徐层及其材料 (451)六、轴颈材料 (451)第六章润滑油(脂)品种及其性能 (452)一、润滑油 (452)二、润滑脂 (461)第七章供油方法与供油系统设计 (466)一、油、脂润滑的润滑方法 (466)二、润滑油、脂的润滑系统 (468)三、循环型润滑系统的类型 (468)四、油量控制 (469)五、油箱设计 (470)第八章油润滑滑动轴承的应用与维护 (488)一、滑动轴承损伤的类型 (488)二、滑动轴承失效的原因 (489)二、防护与改善措施 (490)四、油润滑滑动轴承的状态监测 (497)第四篇气体润滑轴承第一章气体特性和气体润滑轴承的分类与应用 (495)一、气体润滑轴承的类型及特性 (495)二、气体润滑轴承的应用 (500)三、润滑气体及其性质 (502)四、供气系统 (506)第二章气体动压轴承 (515)一、螺旋槽和人字梢径向轴承的设计 (515)二、可倾瓦块径向轴承的设计 (520)三、阶梯面推力轴承的设计 (534)四、螺旋槽平面推力轴承的设计 (538)五、组合气体动压轴承的设计 (546)第三章气体静压轴承 (556)一、节流器及其特性 (556)二、孔式供气睁压轴承的设计 (557)三、缝式供气静压轴承的设计 (585)四、多孔质节流气体静压轴承 (594)第四章动静压混合润滑气体轴承 (610)一、孔式供气动静压棍合润滑径向轴承的设计 (610)二、缝式供气动静压混合润滑径向轴承的设计 (610)三、多孔质节流混合润滑径向轴承的设计 (610)第五章气体润滑轴承材料、裹面强化技术和加工方法 (620)一、气休润滑轴承材料 (620)二、气体润滑轴承的加工方法 (621)第六章主轴用空气轴承 (624)一、主轴用空气轴承的类型与适用范围 (624)二、主轴用空气轴承的选用方法 (624)三、低速、精密主轴用静压空气轴承的设计举例 (624)四、高速、精密主轴用动静压空气轴承的设计举例 (627)五、主轴用空气轴承的设计要点和难点 (629)第五篇直线轴承与导轨一、概述 (630)二、导轨设计的基本要求 (630)三、常用导轨的类型、特点及应用 (631)第一章滚动导轨与直线运动轴承 (633)一、滚动导轨 (633)二、直线运动滚动导轨支承 (639) 第二章滑动导轨 (661)一、滑动导轨的结构形式 (662) 一、普通滑动导轨 (665)三、液体静压导轨 (674)四、液体动压导轨 (677)五、滑动导轨的防护装置 (677) 第六篇宝石支承和又盖支承第一章宝石支承 (681)一、宝石支承的特点 (681)二、宝石支承的类型与结构 (681)三、宝石支承的设计与计算 (683)四、宝石轴承 (685)五、枢轴 (690)第二章叉赞支承 (695)一、特性与应用 (695)二、叉黄支承的设计计算 (698) 第七篇电磁轴承第一章磁力轴承 (705)一、特点与分类 (705)二、几种典型的磁力轴承 (705)三、磁力轴承的设计方法 (717)四、磁力轴承材料 (719)五、磁力轴承的应用实例 (720) 第二章静电轴承 (724)一、无振型静电轴承 (724)二、有源型静电轴承 (728)三、静电轴承的设计步骤 (728)四、静电轴承的应用 (730)参考文献 (732)。

第十章滚动轴承一.主要内容滚动轴承是各类机械中普遍使用的重要支撑标准件，并由专业厂大批量生产。

本章是本课程的重点章节之一，由于滚动轴承的类型，尺寸以及精度等级等已有国家标准，因此，在机械设计中需要解决的问题主要有：（1）根据工作条件合理选择滚动轴承的类型；（2）滚动轴承的承载能力计算；（3）滚动轴承部件的组合设计。

1.滚动轴承类型的选择选择滚动轴承的类型时，首先应熟悉轴承的结构，特点，并与十一章滑动轴承的特点比较，借以区别良种轴承的适用场合。

此外，还应熟悉表征滚动轴承工作性能的三要素，即游隙，接触角，偏位角，以及它们的含义和对轴承工作性能的影响。

还应掌握滚动轴承的分类，特点及代号表示法，以及滚动轴承的选择原则。

按轴承内部结构和所承受的载荷方向不同，滚动轴承可分为三大类：（1 ）向心轴承-- 主要承受径向载荷；（2）向心推力轴承——可同时承受较大的径向及轴向载荷；（3）推力轴承——只能承受轴向载荷；推力向心轴承——可在承受轴向载荷的同时，还可承受较小的径向载荷。

国家标准规定我国生产的滚动轴承分为十个标准类型，其中常用的标准类型有：单列向心轴承（0000系列），双列向心球面球轴承（1000系列），单列向心短圆柱滚子轴承（2000系列），单列向心推力球轴承（6000 系列），单列圆锥滚子（7000系列）和单向推力球轴承（8000系列）。

滚动轴承的代号表示法，是为了便于选择和使用而规定的。

学习时特别是上述几种轴承的代号中段从右数四位数字和精度等级的表示方法要熟悉。

应能根据给出的轴承代号，正确判断出轴承的精度等级，类型，直径系列和内径尺寸，并能指出该轴承的结构，特点及应用场合。

通常在机械设计中，滚动轴承类型的选择，要根据轴承所承受的载荷大小，方向，性质，工作转速的高低，轴颈的偏转情况等要求，并结合不同轴承的类型特点进行。

选择轴承时的参考原则见教科书。

2.滚动轴承的计算根据轴承工作条件确定轴承类型后，需要进行轴承的承载能力计算。

滚动轴承的选择及校核计算根据条件，轴承的预计寿命 h L h45568283568=⨯⨯⨯=' 一.蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算1.轴承的选择采用角接触球轴承，其型号为7212AC ，主要参数如下： mm mm mm B D d 2211060⨯⨯=⨯⨯基本额定静载荷kN C or 2.46=基本额定动载荷kN C r 2.58=极限转速m in /5300max r V =2.寿命计算因为蜗杆所受的轴向力向左N d T F F a t 49021121===N d T F F t a 323222221===N F F F t r r 1507tan 221===α该轴承所受的径向力N F F r r 5.753211== 对于7000AC 型轴承，查P322表13-7轴承派生轴向力r d F F 68.0=12d ae d F F F =+kN F F d a 4.51222=='kN F F F ae d a 4.374421=+=' 又e F F r a =>=68.03.4所以可得出87.0,41.0==Y X当量动载荷N YF XF P a r 6.3566=+=因为是球轴承，所以取指数3ε=轴承寿命计算h P C n L h 50498)57.32.58(14306010)(6010366=⨯⨯=='ε 所以该轴承满足寿命要求。

二.涡轮轴上轴承的选择和寿命计算1.轴承的选择选择角接触轴承，其型号为7213AC ，主要参数如下： mm mm mm B D d 2312065⨯⨯=⨯⨯基本额定静载荷kN C or 5.52=基本额定动载荷kN C r 5.66=2.计算涡轮轴的径向力N F F F a r V r 75.373160224880221=⨯-⨯= N F F F V r r V r 25.1133122=-=N F F t H r 16161608021== N F F F H r r H r 1616122=-=所以可以得出N F F F H r V r r 7.165821211=+=N F F F H r V r r 8.197322222=+=对于7000AC 型号的轴承r d F F 68.0=N F F r d 9.112768.011==N F F r d 2.134268.022==所以可得N F F F d ae a 2.1832221=+=N F F d a 2.134222== 又68.08.19732.134222==r a F F 所以可以得出0,1==Y X 轴承的当量动载荷N F P r 8.197322==h P C n L h 445726)97.15.66(14306010)(6010363262=⨯⨯== 68.093.08.19732.183211>==r a F F 所以有87.0,41.0==Y X 当量动载荷N YF XF P a r 2274111=+=h P C n L h 291478)(60103161==。

机械课程设计—圆锥-圆柱齿轮减速器一、设计任务1.总体任务布置图：2.设计要求：连续单向运转，载荷较平稳，空载起动，运输带允许误差为5％。

使用期限为10年，小批量生产，两班制工作。

3.原始数据：运输机工作拉力：2400N运输带工作速度：1.5m/s卷筒直径：260mm4.设计内容；1）电动机的选择与参数计算2） 斜齿轮传动设计计算 3） 轴的设计4） 滚动轴承的选择与校核 5） 键和联轴器的选择与校核 6） 转配图、零件图的绘制 7）设计说明书的编号5. 设计任务减速器总装配图一张 齿轮、轴零件图各一个 设计计算一份二、选择电动机1. 电动机类型和结构型式 按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电源电压喂380V 。

2. 电动机容量电动机所需工作功率为： ηwd P P =工作及所需功率为：1000FvP w =传动装置的总效率： 5243241ηηηηηη=按《课程设计》表2-5确定各部分的效率为：滚动轴承效率（一对）98.01=η，圆柱齿轮传动效率98.02=η；圆锥齿轮传动效率97.03=η；弹性联轴器效率99.04=η；卷筒轴滑动轴承效率96.05=η；则83.096.099.097.098.098.024=⨯⨯⨯⨯=ηkW Fv P d 33.483.010005.124001000=⨯⨯==η由第六章，U 系列电动机技术数据，选电动机的额定功率ed P 为5.5kW 。

3. 确定电动机转速查表2-4得二级圆锥-圆柱齿轮减速器的传动比为8~15，而滚筒轴工作转速min /r 18.1102605.1100060100060=⨯⨯⨯=⨯=ππD v n w故电动机转速的可选范围为min /7.1652~47.881min /18.110)15~8(r r in n w d =⨯==4. 选择电动机的型号，由表6-164得由表可知，方案2传动比较小，传动装置结构尺寸较小,因此采用方案2，即选定电动机型号为Y132M2-6。

Skf 轴承知识 1.概述滚动轴承滚动轴承由于是滚动摩擦，∴摩擦阻力小，发热量小，效率高，起动灵敏、维护方便，并且已标准化，便于选用与更换，因此使用十分广泛。

一、滚动轴承的构造标准滚动轴承的组成：内圈1、外圈2、滚动体3（基本元件）、保持架4一般内圈随轴一起回转，外圈固定（也有相反）内外圈上均有凹的滚道，滚道一方面限制滚动体的轴向移动，另一方面可降低滚动体与滚道间的接触应力。

球——滚珠轴承—— 滚动体的形状 短圆柱形 柱形 长圆柱形螺旋滚子 滚柱轴承 圆锥滚子 鼓形滚子 滚针保持架能使滚动体均匀分布以避免滚动体相互接触引起磨损与发热 二、滚动轴承的材料内、外圈、滚动体；GCr15、GCr15-SiMn 等轴承钢，热处理后硬度：HRC60~65 保持架：低碳钢、铜合金或塑料、聚四氟乙烯 三、滚动轴承的特点优点：1）f 小起动力矩小，η高；2）运转精度高（可用预紧方法消除游隙）；3）轴向尺寸小；4）某些轴能同时承受Fr 和Fa ，使机器结构紧凑；5）润滑方便、简单、易于密封和维护；6）互换性好（标准零件）缺点：1）承受冲击载荷能力差；2）高速时噪音、振动较大；3）高速重载寿命较低；4）径向尺寸较大（相对于滑动轴承）应用：广泛应用于中速、中载和一般工作条件下运转的机械设备。

2 滚动轴承的主要类型、特点和代号一、滚动轴承的主要类型与特点接触角α——外圈与滚动体接触处的法线与垂直于轴线的平面的夹角。

类型——按承载方向：向心轴承——︒=0α，主要承受径向载荷，可受一定Fa ，如深沟球、圆柱滚柱轴承等，1、4、6、N 、NA 、2调心滚子等推力轴承——︒=90α，5（推力球），8（推力圆柱滚子）向心推力轴承——︒<<︒900α：︒<<︒450α—向心角接触轴子（0、3、7） ︒<<︒9045α—推力角接触轴承，2（推力调心滚子轴承） 按滚动体形状：球~——承载能力低，极限转速高 滚子~——承载能力高，极限转速低 常用滚动轴承的类型与特性见表注意代号结构特点：承受载荷的大小，方向，极限转速高低，是否有调心性能等 特别注意最常用几种①深沟球轴承（向心球轴承）——6（0）主要承受径向载，也可受一定双向轴向载荷，f 小精度高，结构简单，价格低，最常用。

§9-1 概述滚动轴承依靠其主要元件间的滚动接触来支承转动或摆动零件，其相对运动表面间的摩擦是滚动摩擦。

图9-1 滚动轴承的基本结构滚动轴承的基本结构如图9-1所示，它由下列零件组成：(1)带有滚道的内圈1和外圈2；(2)滚动体(球或滚子)3；(3)隔开并导引滚动体的保持架4。

有些轴承可以少用一个套圈(内圈或外圈)，或者内、外两个套圈都不用，滚动体直接沿滚道滚动。

内圈装在轴颈上，外圈装在轴承座中。

通常内圈随轴回转，外圈固定，但也有外圈回转而内圈不动，或是内、外圈同时回转的场合。

常用的滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种，如图9-2所示。

轴承内、外圈上的滚道，有限制滚动体侧向位移的作用。

图9-2 常用的滚动体与滑动轴承相比，滚动轴承的主要优点为：1、摩擦力矩和发热较小。

在通常的速度范围内，摩擦力矩很少随速度而改变。

起动转矩比滑动轴承要低得多(比后者小80～90%)；2、维护比较方便，润滑剂消耗较小；3、轴承单位宽度的承载能力较大；4、大大地减少有色金属的消耗。

滚动轴承的缺点是：径向外廓尺寸比滑动轴承大；接触应力高，承受冲击载荷能力较差，高速重负荷下寿命较低；小批生产特殊的滚动轴承时成本较高；减振能力比滑动轴承低。

§9-2 滚动轴承的主要类型及其代号一、滚动轴承的主要类型、性能与特点按滚动体的形状，滚动轴承可分为球轴承和滚子轴承。

按接触角的大小和所能承受载荷的方向，轴承可分为：1、向心轴承：公称接触角：0°45°，向心轴承又可细分为：A、径向接触轴承：＝0°，只能承受径向载荷(如圆柱滚子轴承)，或主要用于承受径向载荷，但也能承受少量的轴向载荷(如深沟球轴承)；B、向心角接触轴承：0°<45°，能同时承受径向载荷和单向的轴向载荷(如角接触球轴承及圆锥滚子轴承)。

2、推力轴承：公称接触角：45°<90°，推力轴承又可细分为：A、轴向接触轴承：＝90°，只用于承受轴向载荷；B、推力角接触轴承：45°<<90°主要承受大的轴向载荷，也能承受不大的径向载荷。

滚动轴承的校核计算及公式滚动轴承的校核计算及公式1 基本概念1．轴承寿命：轴承中任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作小时数。

批量生产的元件，由于材料的不均匀性，导致轴承的寿命有很大的离散性，最长和最短的寿命可达几十倍，必须采用统计的方法进行处理。

2．基本额定寿命：是指90%可靠度、常用材料和加工质量、常规运转条件下的寿命，以符号L10（r）或L10h（h）表示。

3．基本额定动载荷（C）：基本额定寿命为一百万转（106）时轴承所能承受的恒定载荷。

即在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作106 转而不发生点蚀失效，其可靠度为90%。

基本额定动载荷大，轴承抗疲劳的承载能力相应较强。

4．基本额定静载荷（径向C0r，轴向C0a）：是指轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起以下接触应力时所相当的假象径向载荷或中心轴向静载荷。

在设计中常用到滚动轴承的三个基本参数：满足一定疲劳寿命要求的基本额定动载荷Cr（径向）或Ca（轴向），满足一定静强度要求的基本额定静强度C0r（径向）或C0a（轴向）和控制轴承磨损的极限转速N0。

各种轴承性能指标值C、C0、N0等可查有关手册。

2 寿命校核计算公式图17-6滚动轴承的寿命随载荷的增大而降低，寿命与载荷的关系曲线如图17-6，其曲线方程为PεL10=常数其中 P-当量动载荷，N；L10-基本额定寿命，常以106r为单位（当寿命为一百万转时，L10=1）；ε-寿命指数，球轴承ε=3，滚子轴承ε=10/3。

由手册查得的基本额定动载荷C是以L10=1、可靠度为90%为依据的。

由此可得当轴承的当量动载荷为P时以转速为单位的基本额定寿命L10为Cε×1=Pε×L10L10=(C/P)ε 106r (17.6)若轴承工作转速为n r/min，可求出以小时数为单位的基本额定寿命h （17.7）应取L10≥L h'。

L h '为轴承的预期使用寿命。