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1、18.1 概述18.2 滚动轴承的类型和选择18.3 滚动轴承的代号18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则18.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算,第18章 滚动轴承,18.1 概述,18.1.1 构造,滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。,内圈：与轴颈相配（一般转动）,外圈：与轴承座相配（一般静止）,滚动体：将滑动摩擦转化为滚动摩擦,保持架：防止滚动体直接接触,可略,可略,可略,不可略,常见的滚动体有六种形状，一种是球形，五种是滚子。,18.1 概述,18.1 概述,18.1.2 材料,滚动轴承的内外圈和滚动体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，一般用铬锰高碳钢
2、（抗点蚀）制造，常用材料有GCr15、GCr15SiMn、GCr6、GCr9等,滚动轴承的工作表面必须经磨削抛光，以提高其接触疲劳强度。,保持架选用较软材料制造，常用低碳钢板冲压后铆接或焊接而成。实体保持架则选用铜合金、铝合金、酚醛层压布板或工程塑料等材料（减摩）。,为适应某些特殊要求，有些滚动轴承还要附加其他特殊元件或采用特殊结构，如轴承无内圈或外圈、带有防尘密封结构或在外圈上加止动环等。,18.1 概述,18.1.3 特点,18.2 滚动轴承的类型和选择,18.2.1 滚动轴承的类型（见表18.1）,游隙：滚动轴承中滚动体与内外圈滚道之间的间隙。,径向游隙：一个座圈不动，另一个座圈沿径向从
3、一极端位置移至另一极限位置的移动量。,轴向游隙：一个座圈不动，另一个座圈沿轴向从一极端移至另一极限位置的移动量。,18.2 滚动轴承的类型和选择,接触角：滚动体力作用线与轴承径向平面间的夹角。,1.按所能承受载荷的方向或公称接触角的不同可分为向心轴承和推力轴承,向心轴承,径向接触轴承：公称接触角，主要承受径向载荷，可承受较小的轴向载荷。,向心角接触轴承：公称接触角，同时承受径向载荷和轴向载荷。,推力轴承,推力角接触轴承：公称接触角，主要承受轴向载荷，可承受较小的轴向载荷。,轴向接触轴承：公称接触角，只能承受轴向载荷。,18.2 滚动轴承的类型和选择,18.2 滚动轴承的类型和选择,2.按滚动体
4、的种类可分为球轴承和滚子轴承,在外廓尺寸相同的条件下，滚子轴承比球轴承的承载能力和耐冲击能力都好，但球轴承摩擦小、高速性能好。,球轴承,滚子轴承,18.2 滚动轴承的类型和选择,3.按工作时能否调心可分为调心轴承和非调心轴承。,4.按安装轴承时其内、外圈可否分别安装，分为可分离轴承和不可分离轴承。,5.按公差等级可分为0、6、5、4、2级滚动轴承，其中2级精度最高，0级为普通级。另外还只有用于圆锥滚子轴承的6x公差等级。,6.按照运动方式可分为回转运动轴承和直线运动轴承。,18.2 滚动轴承的类型和选择,深沟球轴承,角接触球轴承,角接触球轴承,18.2 滚动轴承的类型和选择,18.2.2 滚动
5、轴承类型的选择,见P365366,选择：类型；型号,18.2 滚动轴承的类型和选择,18.3 滚动轴承的代号,滚动轴承代号构成：,代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等，由GB/T272-93规定。,前置代号表示轴承的分部件。,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。,18.3.1 基本代号；,18.3.2 前置代号；,18.3.3 后置代号,18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则,点击上图观看动画演示,滚动轴承的受载情况分析,轴承转动时，承受径向载荷Fr，外圈固定。当内圈随轴转动时，滚动体滚动，内、外圈与滚动体的接触点不断发生变化，其表面接触
6、应力随着位置的不同作脉动循环变化。滚动体在上面位置时不受载荷，滚到下面位置受载荷最大，两侧所受载荷逐渐减小。所以轴承元件受到脉动循环的接触应力。,18.4.1 向心轴承中作用力的分布,18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则,18.4.1 向心轴承中作用力的分布,受载最大的滚动体载荷为：,(18.1),18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则,18.4.2 角接触轴承中的附加轴向力FS,18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则,工作元件上的应力分析：,滚动体,转动座圈：同上,不转动座圈,某点处承载；不承载,总之，滚动轴承受交变应力,18.4.3 滚动轴承的失效,18.4 滚动轴承的力分析
7、、失效和计算准则,18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则,失效形式：,1.疲劳点蚀,2.尖峰静载,冲击静载,塑性变形（凹坑）,3.磨损,磨粒磨损（密封不当）,粘着磨损（通常各元件有滑动摩擦混杂，润滑不良，表面发热，产生粘着）,4.其他（加强维护）,（装、拆维护不当）轴承元件破裂,18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则,18.4.4 滚动轴承的计算准则,1.一般轴承（）,（点蚀为主）,先进行寿命计算,再进行静强度校核,2.或间歇摆动轴承,（塑性变形为主）,先进行静强度计算,再进行寿命校核,3.轴承,（粘着磨损或烧伤为主）,先进行寿命计算（借用）,再进行 校核,18.5 滚动轴承的动载荷和
8、寿命计算,18.5.1 基本额定动载荷和基本额定寿命,1.轴承寿命L,轴承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。,寿命具有离散性（同一批相同轴承，在同样工作条件下运转）,L相差几十倍,18.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算,2.基本额定寿命、（作为轴承寿命的依据）,轴承的基本额定寿命是指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 和 表示。,3.基本额定动载荷C,基本额定寿命为106转时，轴承所能承受的额定载荷。,18.5.2 当量动载荷,18.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算,（为与C比较方便，将实际载荷换算成一假想载荷）,（18.5）,18.5
9、滚动轴承的动载荷和寿命计算,18.5.3 基本额定寿命,由试验可得：,(18.6),(18.7),(18.8),（加图18.14）,18.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算,18.5.4 角接触轴承的载荷计算,1.载荷作用中心（压力中心）,加图18.15,18.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算,2.轴向载荷计算,例图18.16,18.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算,18.6 滚动轴承的静载荷计算,18.6.1 基本额定静载荷,18.6.2 当量静载荷,计算方法如下：,取两式中大值,（18.15）,18.6 滚动轴承的静载荷计算,（18.16）,（18.17）,（18.18）,18.6.3 静载荷计算,（18.19）,18.7 极限转速,滚动轴承的极限转速N0是指轴承载一定工作条件下，达到所能承受最高热平衡温度时的转速值。,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
