第13章滚动轴承

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
前置代号 （字母）
∣ 轴 承 分 部 件 代 号
基本代号（数字、字母） 后置代号(字母+数字)
五 四三 二一
∣ ∣∣
∣
类 宽直
内
型 度径
径
代 系系
代
号 列列
号
代代
号号
尺寸系列
∣ ∣ ∣ ∣∣∣∣∣ 内 密 保 特公游配其 部 封 持 殊差隙置他 结 与 架 轴等代代代 构 防 及 承级号号号 代 尘 材材代 号 代 料料号
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
号 代代
号号
1、基本代号(basic code)
内径代号(inner diameter number)是用两位数字表示轴承 的内径：内径d=10～480mm的轴承内径表示方法见下表。 （用基本代号右起第一、二两位位数字表示）
内径代号 00 01 02 03 04～96
轴承内径 （mm）
10
12
15
L、R、NU、K、WS、GS
L－可分离轴承的可分离内圈或外圈，如LN207。
R－不带可分离内圈或外圈的轴承，如RNU207（NU 表示内圈无挡边的圆柱滚子轴承）。
K－滚子和保持架组件，如K81107。
WS－推力圆柱滚子轴承的轴圈，如WS81107。 GS－推力圆柱滚子轴承的座圈，如GS81107。
后置代号用字母和字母—数字的组合来表示，按不同的情 况可以紧接在基本代号之后或者用“－”、“/”符号隔开。
17 代号数×5
当内径为≥500mm，22、28、32mm，1~9的整数，0.6~10的 非整数时，直接用内径毫米数表示内径，但需要用“/”与组 合代号之间分开。
如：230/500，62/22，618/2.5
尺寸系列代号(dimension number)用两位数字表示，前一位 数字表示轴承的宽（高）度系列，后一位数字表示轴承的 直径系列。
直径系列代号(diameter number)表示同一类型、相同内径 的轴承在外径和宽度上的变化系列，用基本代号右起第三位数 字表示（滚动体尺寸随之增大）。即按7、8、9、0、1、2、3、 4、5顺序外径尺寸增大，如图所示。
宽度系列代号(width number)是指径向轴承或向心推力轴 承的结构、内径和外径都相同，而宽度为一系列不同尺寸， 依8、0、1、2、3、4、5、6次序递增（推力轴承的高度依7、 9、1、2顺序递增）。当宽度系列为0系列时，多数轴承在 代号中可以不予标出（但对调心轴承和圆锥滚子轴承需要 标出）。用基本代号右起第四位数字表示.
轴承内、外圈上都开有凹槽滚道，它起着降低接触应力 及限制滚动体轴向移动的作用。 保持架的作用是把滚动体均匀地相互隔开，避免相邻滚 动体之间的接触，防止滚动体脱落，改善轴承内部载荷 分配及引导滚动体运动。保持架有冲压式和实体式两种。
滚动轴承已经标准化，并由专门的轴承厂大 量生产。设计人员的任务主要是熟悉标准、 正确选用。在机械设计中，我们的主要工作 就是根据具体的工作条件正确的选用轴承的 类型和尺寸，并进行轴承安装、调整、润滑、 密封等轴承组合的结构设计。
类
类
型
型
代
代
号
号
0
1
类
类
型
型
代
代
号
号
2
2
类
类
型
型
代
代
号
号
3
Байду номын сангаас
4
类
类
型
型
代
代
号
号
5
6
类
类
型
型
代
代
号
号
7
N
类 型 代 号
NA
二、滚动轴承的代号(code of rolling-contact bearing)
滚动轴承的种类很多，而各类轴承又有不同结构、尺寸和公差等级等， 为了表征各类轴承的不同特点，便于组织生产、管理、选择和使用，国 家标准中规定了滚动轴承代号的表示方法，由数字和字母所组成。
二、滚动轴承的材料
滚动轴承的性能和可靠性在很大程度上取决于内、外圈及 滚动体的材料，它要求具有高的接触疲劳强度，良好的耐 磨及耐腐蚀性。 一般采用含铬的高碳钢（如GCr9、 Gcr15、GCr15SiMn等）经淬火制成，硬度HRC61以上。 其工作表面须经磨削和抛光。
冲压式保持架一般用低碳钢板冲压后铆接或焊接而成，它 与滚动体间有较大间隙；实体式保持架常用铜合金、铝合 金或工程塑料经切削加工而成，它具有良好的定心作用， 适用于高速轴承。
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。
二. 重点和难点
重点：1.掌握滚动轴承类型选择的基本原则； 2.掌握滚动轴承的尺寸选择计算及组合结构计算。
难点：角接触轴承轴向力的计算。
第一节 概述
一、滚动轴承的结构
外圈
内圈
滚动体 保持架
(outer race) (inner race) (roller) (retainer)
核心元件为滚动体，其形状、大小及数量直接影响轴承 的承载能力。