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1、第13章 滚动轴承,带传动和链传动都是通过中间挠性件传递运动和动力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮传动相比，它们具有结构简单，成本低廉等优点。,13-1 概述,13-2 滚动轴承的主要类型和代号,13-3 滚动轴承的类型选择,13-4 滚动轴承的工作情况,13-5 滚动轴承尺寸的选择,13-6 轴承装置的设计,13-7 滚动轴承与滑动轴承性能对照,13-8 滚动轴承例题分析,13-1 概 述,各零件的作用：,外圈：装在轴承座孔内,保持架:将滚动体分开,内圈：装在轴上,滚动体：滑动滚动,滚动轴承的组成：,外圈、内圈、滚动体、保持架。,13-1 概 述,硬度和接触疲劳强度,保持架：低碳钢，冲
2、压制成高速轴承：有色金属或塑料。,耐磨性和冲击韧性,用含铬合金钢制造，6165HRC。工作表面需经磨削或抛光。,滚动副的材料要求：,优点：,缺点：,摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便和易于互换等。,抗冲击能力差、高速时出现噪音。,13-2 滚动轴承的主要类型及其代号,一、滚动副的主要类型、性能与特点,轴承类型,按载荷方向分,按滚动体形状分,向心轴承,推力轴承,向心推力轴承,圆柱滚子,圆锥滚子,球面滚子,滚针,球轴承,滚子轴承,主要承受径向载荷,只能承受轴向载荷,同时承受径向、轴向载荷,=0,0 45,=90,45 90,接触角：滚动体与外圈接触处的法线与垂直于轴承轴心线的平面之间的夹角称为
3、公称接触角。,接触角,轴向承载能力,调心球轴承10000,中,2 3,主要承受径向载荷，同时也能承受少量轴向载荷。因为外滚道表面是以轴承中点为中心的球面，故能调心。,调心滚子轴承20000C,低,0.5 2 比10000小,能承受很大的径向载荷和少量轴向载荷。承载能力大，具有调性能。,圆锥滚子轴承30000,中,2,能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线性接触，承载能力大，内外圈可分离，装拆方便，成对使用。,推力球轴承50000,低,不允许,只能承受轴向载荷，且作用线必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处。
4、,a)单向,推力球轴承50000,低,不允许,只能承受轴向载荷，且作用线必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处。,深沟球轴承60000,高,816,主要承受径向载荷，也可同时承受小的轴向载荷。当量摩擦系数最小，价格最低。高速时可承受纯轴向载荷,角接触球轴承70000C(=15)70000AC(=25)70000B(=40),较高,210,能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。大，承载能力越大，有三种规格。称对使用。,滚动轴承的类型很多，而各类轴承又有不同的结构、尺寸、公差等级、技术要求等，为便于组织生产和选用，
5、规定了滚动轴承的代号，,宽(高)度系列代号,直径系列代号,类型代号,尺寸系列代号,2.基本代号：表示轴承的基本类型、结构和尺寸。,类型代号-左起第一位，为0（双列角接触球轴承）则省略。,是轴承代号的基础，有三项,成套轴承分部件代号,1.前置代号-成套轴承分部件代号。,二、滚动轴承的代号,轴承内径,推力球轴承50000,滚针轴承a)NA0000b)RNA0000,内径代号-基本代号右起第一、二位数字。,宽(高)度系列代号,直径系列代号,类型代号,尺寸系列代号,成套轴承分部件代号,结构、内径相同，而外径、宽度的四变化。,尺寸系列代号-右起第三、四位数字。,宽(高)度系列代号,直径系列代号,类型代号
6、,尺寸系列代号,或加,成套轴承分部件代号,代号有：7、8、9、0、1、2、3、4、5,直径系列代号-右起第三位数字,外径尺寸依次增大,结构、内径和直径系列都相同的轴承，在宽度方面的变化,宽(高)度系列代号,直径系列代号,类型代号,尺寸系列代号,或加,成套轴承分部件代号,代号有：8、0、1、2、3、4、5、6,宽系列代号-右起第四位数字,宽度依次递增,0 一般不标出，但圆锥滚子轴承和调心滚子轴承，宽度系列代号0应标出。,（推力轴承指高度）,3.后置代号-用字母（或加数字）表示。,宽(高)度系列代号,直径系列代号,类型代号,尺寸系列代号,成套轴承分部件代号,注：公差等级中0级最低，向右依次增高，2
7、级最高。,6X级仅适用于圆锥滚子轴承,轴承的径向游隙：,径向游隙依次由小到大,分为：1组、2组、0组、3组、4组、5组,/C1、/C2、不标出、/C3、/C4、/C5,三、滚动轴承代号示例,6 2 2 03,7(0)3 12 AC/P6,0级公差;0组游隙；,游隙组为0组；,N 1 05/P5,0组游隙；,3 0 2 13,0级公差;0组游隙；,13-3 滚动轴承的类型选择,滚动轴承是标准零件，要求设计者应能在机械设计过程中，根据使用的要求较合理地选择滚动轴承的类型与规格。,滚动轴承选择的一般过程,根据载荷性质选择轴承的类型和直径系列,13-3 滚动轴承类型的选择,承受径向载荷为主；,0 45
8、,45 90,承受轴向载荷为主；,=0,=90,滚动体为滚子，则只能承受径向载荷；若滚动体为球，可承受一定的轴向载荷。,只能承受轴向载荷。,2）轴承的转速,转速过高,温度,润滑失效,滚动体回火或胶合破坏。,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；内径相同时，外径越小，滚动体就越轻小，产生的离心惯性力也小，；,1）轴承的载荷,3）轴承的调心行性能,影响轴承正常运转。,角偏差,可采用调心轴承。,滚针轴承对轴线倾斜最敏感，应紧可能避免在轴线有
9、倾斜的情况下使用。,由于安装误差或轴的变形等都会引起内外圈中心线发生相对倾斜。其倾斜角称为角偏差。,3.保持架的材料对轴承转速影响极大，实体保持架比冲 压保持架允许有更高一些的转速；,4.推力轴承的极限转速很低，当工作转速高时，若轴向 载荷不是十分大，可以采用角接触球轴承来承受纯轴 向力；,5.若工作转速超过了轴承样本，可以用提高公差等级、适当增大游隙、选用循环冷却等方法。,13-4 滚动轴承的工作情况,一、滚动体的受力分析,受纯径向载荷Fr时，,下半圈各滚动体受力大小方向均不同,可以导出：,所有水平分力相互抵销，铅垂分力与外载荷平衡。,受纯轴向载荷时，各滚动体受力相同；,二、滚动体的应力变化情况,上半圈滚动体不受力；,z为滚动体的总数。,-派生轴向力,FNi=Fdi+Fri,Fd=Fdi=Fri tg,第i个滚动体,当角接触球轴承或圆锥滚子轴承承受径向载荷Fr时，由于存在接触角，第i个滚动体所受力为FNi。可分解为两个轴向和径向两个分力：,所有滚动体轴向力之和：,其中：Fdi=Fri tg,三、轴向载荷对载荷分布的影响,Fd将迫使内圈和轴径向右移动。可按下表来计算Fd,由于产生了派生轴向力，此时轴承所承受的实际轴向力不再等于外部轴向力，即：Fa Fae,假设作用在轴上的轴向外载荷为：Fae,三、轴向载荷对载荷分布的影响,派生轴向力,计算时 Fd=Fr 式给出,
