1、第十章 滾動軸承設計研制：侯玉英10-2 滾動軸承的主要類型及代號 10-1 概述 10-3 滾動軸承的主要失效形式及計算準則 內圈裝在軸頸上，隨軸轉動外 圈內 圈滾動體保持架球圓柱滾子滾 針常用的滾動體形狀 球面滾子圓錐滾子一.滾動軸承的構造外圈裝在軸承座孔內，一般不轉動滾動體滾動軸承的核心元件保持架將滾動體均勻隔開，避免摩擦由四種元件組成10-1 概述缺點：抗沖擊能力較差，高速時噪聲大，工作壽命不及液 體摩擦的滑動軸承，徑向尺寸比滑動軸承大。二. 滾動軸承的特點 摩擦系數小，啟動力矩小，效率高； 軸向尺寸（寬度）較小； 某些滾動軸承能同時承受徑向和軸向載荷，因此 可使機器結構簡化、緊湊；

2、徑向間隙小，還可預緊方法消除間隙，因此運轉 精度高； 潤滑簡單，耗油量少，維護保養簡便； 標準件，易于互換等優點，所以獲得廣泛應用。優點：3滾動軸承部件組合設計（包括軸承內外圈固定、間隙調 整、軸承配合、軸承裝拆、潤滑與密封等） 重點型號（尺寸）選擇軸承壽命計算 重點類型選擇三. 本章的主要內容：2滾動軸 承選擇難點：角接觸軸承軸向載荷FA的確定1滾動軸承的類型及代號重點一滾動軸承的尺寸及性能參數10-2 滾動軸承的主要類型及代號 軸承內徑d軸承內圈孔徑，它與軸頸直徑相同，是軸承公稱直徑； Dd軸承寬度B 軸承兩端面之間的軸向距離。 一）滾動軸承的主要尺寸軸承外徑D 軸承外圈外徑，它與軸承座孔

3、直徑相同；B三）滾動軸承的主要性能參數 軸承的公稱接觸角 滾動體與套圈接觸處的法線與軸承的徑向平面之間的夾角。反映軸承承受軸向載荷的能力， 越大，軸承承受軸向載荷的能力越強。軸承的極限轉速nlim 軸承的工 作轉速n軸承內外圈軸線相對偏斜角反映軸承自動調心的能力。調心軸承簡圖調心球軸承按軸承所能受的載荷方向或公稱接觸角的不同可分為以下幾種 二滾動軸承分類軸承類型公稱接觸角向心軸承(主要承受徑向負荷FR)推力軸承(主要承受軸向負荷FA)徑向接觸向心角接觸推力角接觸軸向接觸= 0000450450 900= 900圖例三 滾動軸承的主要類型和特點類型代號：（10000）承載類型主承徑向負荷FR也能

4、承受少量的雙向軸向負荷FA，FRFAFAFRFAFA1.調心球軸承承載類型主承徑向負荷FR ，也能承受少量的雙向軸向負荷FA特點具有調心性能， = 20302.調心滾子軸承特點具有調心性能，=0.5020 類型代號：（20000）承載類型能承受較大的徑向負荷FR 和單向的軸向負荷FA。FRFA結構特點：內外圈可分離,公稱接觸角有 120，260,越大，承軸向載荷 的能力就越大。3.推力調心滾子軸承類型代號：（29000）承載類型可承很大的軸向負荷FA 和一定徑向負荷FR特點具有調心性能，=20304.圓錐滾子軸承使用要求：成對使用類型代號：（30000）FAFRFR正裝（面對面安裝）圓錐滾子軸

5、承安裝形式一：正裝簡圖反裝（背對背安裝）圓錐滾子軸承安裝形式二：反裝簡圖松圈松圈5.推力球軸承51000單向推力球軸承，只能受單向FA類型代號： （50000）52000雙向推力球軸承，能受雙向FAFA5100052000緊圈結構特點：由緊圈（內孔較小，裝在軸上）松圈（內孔較大，裝在機座上）和滾動體組成，套圈與滾動體可分離。承載類型只能受軸向負荷FA松圈緊圈滾動體FAFA極限轉速低6.深溝球軸承 承載類型能同時承受徑向負 荷FR與單向軸向負荷FAFRFAFAFRFA承載類型主要承受徑向負荷FR，也可同時承受少量雙向軸向負荷FA類型代號： （60000）極限轉速高7.角接觸球軸承類型代號： （7

6、0000）結構特點：公稱接觸角有150，250，400 越大，承軸向載荷的能力就越大。使用要求：成對使用正裝（面對面安裝）角接觸軸承安裝形式一：正裝簡圖反裝（背對背安裝）角接觸軸承安裝形式二：反裝簡圖8.圓柱滾子軸承FR（N0000）（NN0000）承載類型只能承受徑向負荷FR， 不能承受軸向負荷。結構特點：內外圈可分離類型代號：外圈無擋邊圓柱滾子軸承雙列圓柱滾子軸承FRN0000NN0000FRNA00009. 滾針軸承類型代號：（NA0000）結構特點：內外圈可分離，可以沒有 保持架承載類型只能承受徑向負荷FR， 不能承受軸向負荷。一）軸承代號組成由基本代號、前置代號構成。三. 滾動軸承的

7、代號軸承代號前置代號 后置代號 類型代號尺寸系列代號內徑代號向心軸承推力軸承直徑系列代號寬度系列代號高度系列代號結構形狀、尺寸公差技術要求 成套分軸承部件基本代號 類型代號尺寸系列代號內徑代號向心軸承推力軸承直徑系列代號寬度系列代號高度系列代號二. 基本代號 圓錐滾子軸承:3推力球軸承 :5深溝球軸承 :6角接觸球軸承:7圓柱滾子軸承:N窄: 0正常: 1寬: 2特低：7低：9正常：1（單向）正常：2（雙向）輕：2中：3重：4特寬：3特寬：4特寬：5特寬：6d 500 mm以上軸承代號：/內徑毫米 表示特輕：0特輕：1調心球軸承 :1調心滾子軸承:2推力調心滾子軸承 :29滾針軸承 :NA尺寸

8、系列代號表示方法 直徑系列代號尺 寸 系 列 代 號向心軸承寬度系列代號推力軸承高度系列代號0（窄）1（正常）2（寬）7（特低）9（低）1（正常）2（正常）2（輕）3（中）4（重）021222031323041424729212227393132374941424向心軸承中直徑系列正常寬度系列如：尺寸系列代號為：13雙向推力軸承輕直徑系列正常高度系列如：尺寸系列代號為：222213d02031324DDDBBBB表示同一公稱內徑d的軸承，其外徑D和寬度B的變化情況軸承尺寸系列的含義輕窄系列中窄系列中寬系列重寬系列三）后置代號后 置 代 號12345678內部結構 密封與防塵套圈變型 保持架及材

9、料 軸承材料 公差等級 游隙 配置其他C： 角接觸球軸 承，=150 AC：角接觸球軸 承，=250 B： 角接觸球軸 承，=400 B： 圓錐滾子軸 承，接觸角 加大E： 加強型/P0：0級（省略不標）/P6： 6級/P6X：6X級/P5： 5級/P4： 4級/P2： 2級6（0）2 06 （/P0）3 32 15 E （/P0）公差等級為0級加強型軸承內徑d =75 mm尺寸系列32,為特寬輕系列圓錐滾子軸承解答：軸承內徑d=30mm 尺寸系列（0）2,為窄輕系列深溝球軸承公差等級為0級例10-1 試說明軸承代號6206、33215E、7312C及52412/P6的 含義。7（0）3 12

10、 C（/P0）5 14 10 /P6公差等級為6級軸承內徑d = 50 mm尺寸系列14,為正常高度、重系列單向推力求軸承軸承內徑d=60mm 尺寸系列（0）3,為窄中系列角接觸球軸承公差等級為0級=150四. 滾動軸承類型的選擇承輕、中及較小波動載荷的場合選球軸承承重及較大波動的載荷的場合選滾子軸承一）根據軸承所受的載荷選載荷的大小、性質載荷的方向深溝軸承（6類）圓柱滾子軸承（N類）及滾針軸承（NA類）純徑向負荷可選用純軸向負荷可選用推力軸承（5類）同時受徑向負荷和軸向負荷時徑向負荷為主可用深溝球軸承（6類）徑向負荷，軸向負荷都很大角接觸球軸承（7類）圓錐滾子軸承（3類）可用推力調心滾子軸承

11、（29類）也可用圓柱滾子N類（或深溝球軸承6類）與推力軸承（5類）聯合使用。軸向負荷很大徑向負荷較小轉速較高、負荷較小或要求旋轉精度較高時宜選用球軸承轉速較低、負荷較大或有沖擊載荷時宜選用滾子軸承二）軸承 的轉速 當兩軸承座孔同心度難以保證，或軸受載后撓曲變形較大時，應選用調心球軸承或調心滾子軸承。三）調心性能的要求四）安裝和拆卸方便 一般，球軸承價格最低，滾子軸承比球軸承價格高。軸承精度愈高，則價格愈高，選擇軸承時，在滿足工作要求的前提下，應使成本最低。 當軸承座不是剖分式而必須沿軸向安裝和拆卸軸承時，應優先選用內外圈可分離的軸承五）考慮經濟性 10-3 滾動軸承的主要失效形式及計算準則 一

12、滾動軸承的受力及應力分析（以深溝球軸承為例）FR 當深溝球軸承承受徑向力FR時，由于各接觸點存在著彈性變形，使內圈沿FR方向下移一距離。 只有下半圈滾動體受載，上半圈動體不受載。沿FR作用線上滾動體受載最大（FQ），而鄰近的滾動體受載逐漸減小（FQFQ1FQ2)FQ2FQFQ1FQ1FQ2 一）受力分析二）軸承工作時元件上應力的變化滾動體當滾動體進入承載區后，所受負荷就由零逐漸增大到最大，然后，再逐漸減小到直至零。因此，對滾動體某一點而言，它的應力是周期性不穩定變化的。 轉動的內圈其上各點的受載情況類似于滾動體。因此，旋轉圈上任一點的應力是周期性不穩定變化的。 固定的外圈各點所受應力隨位置不同

13、而大小不同，對位于承載區內的任一點，當每個滾動體滾過一次便受載一次，而所受負荷和應力的最大值是不變的，承受穩定的脈動循環應力。滾動軸承工作時，一般是內圈轉動，外圈固定。Ht0Ht0Ht0通過承載區時間通過非承載區時間通過承載區時間通過非承載區時間滾動體應力的變化內圈應力的變化外圈應力的變化1疲勞點蝕滾動軸承工作時，由于它的內圈、外圈和滾動體上任意點的接觸應力都是變化的，工作一定時間后，其接觸表面就可能發生疲勞點蝕。點蝕發生后，噪聲和振動加劇，發熱嚴重，致使軸承失效。一般在安裝、潤滑和密封正常的情況下，疲勞點蝕是滾動軸承的主要失效形式。二. 滾動軸承的失效形式及計算準則一） 失效形式2塑性變形轉速很低或間歇往復擺動的軸承，一般不會發生疲勞點蝕，但在很大的靜載荷或沖擊載荷作用下，會使套圈滾道和滾動體接觸處的局部應力超過材料的屈服極限，以致表面出現塑性變形（凹坑），運轉精度降低，并會出現振動和噪聲而不能正常工作