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第13章滚 动 轴 承rolling bearing §1 概述 §2 滚动轴承类型及其代号 §3 滚动轴承类型选择 §4 工作情况分析 §5 滚动轴承尺寸选择 例题: §6 滚动轴承装置设计 作业： 1、轴承元件工作时承受变应力作用； 2、因α≠0， Fr产生派生轴向力Fd 、其使轴承内外 圈分离； 3、3、7类轴承应成对使用，使两轴承的 Fd 相反， 避免轴的窜动； 4 、Fr相同的情况下, 当Fa Fd时，承载滚动体数目 将增多 —— 适当预紧； 5、3、7类型轴承安装方式：正装、反装。 讨论： 一、失效形式和设计准则 失效形式 ： 点蚀、磨损； 塑性变形（低速n10rpm,重载）。 二、基本定义 设计准则 : 疲劳寿命准则； 静强度准则（低速轴承）。 1、轴承寿命： 出现点蚀前轴承工作的总相对转数，以106为 单位，或在n一定时，工作的小时数。 2、基本额定寿命： 一批轴承，10%轴承发生点蚀时的总转数，以 106为单位，用L10表示； 对单个轴承，其达到基本额定寿命的概率为10％。 3、基本额定动载荷 — C 当基本额定寿命恰为106（L10=1）时，轴承所能 承受的载荷值，用C表示 —— 反映承载能力。 三、寿命计算 曲线方程： PεL10 = 常数 L10 =（C/P）ε （106转） 目的：找出P－L的关系。 方法：借鉴疲劳曲线σ－N。 N σ 球:ε=3，滚子:ε=10/3 C:由样本、手册可查。 (L10,P) 载荷 — 寿命实验曲线 (1,C) = Cε×1 当n已知时，可用小时表示寿命： 当温度t120℃时，硬度↓→C↓→温度系数ft Ct＝ftC 则： （校核式） 给定预期寿命Lh’ ，可求基本额定动载荷： 式中：P —— 当量动载荷。 （设计式） （选择式） 四、滚动轴承的当量动载荷 2、对只能承受纯径向载荷的轴承（N、NA类） P = fP Fr 3、对只能承受纯轴向载荷的轴承（5类） P = fP Fa 1、承受径向(Fr) 、轴向(Fa)载荷的轴承 P = fP （X Fr + Y Fa） X、Y — 径、轴向动载系数,P321,表13－5 fp — 载荷系数, P321,表13－6 实际载荷 实验载荷 ：不一致 实际载荷 与实验载荷条件相一致的载荷 当量动载荷 五、3、7类轴承的轴向力Fa的计算 1. 轴承的径向力Fr的计算: 用力平衡法。 轴承的径向力Fr 、轴向力Fa定义。 2. 非3、7类轴承的轴向力Fa的计算：按结构确定。 Fa1 = 0 Fa2 = Fae L L1 Fre Fae Fr1 Fr2 Fa2 3. 3、7类轴承的轴向力Fa的计算 Fre Fr1 Fr2 Fd1 Fd2 Fae 分析在外载荷Fre、Fae作用下的情况：Fr → Fd 轴向力： Fae、Fd1 、Fd2 三种可能： Fd1’ 1、Fd2 + Fae= Fd1 Fa1 =Fd1 =Fae +Fd2 Fa2 =Fd2 =Fd1－Fae 2、Fd2 + Fae Fd1 Fa1= Fd1’ + Fd1= Fae+Fd2 Fa2 =Fd2 产生附加轴向力Fd1’ Fd1’ + Fd1= Fae+Fd2 3、Fd2 + Fae Fd1 Fre Fr1 Fr2 Fd1 Fd2 Fae Fd2’ Fa1= Fd1 Fa2 = Fd2’ + Fd2 = Fae- Fd1 产生附加轴向力Fd2’ Fd1= Fae+Fd2 + Fd2’ 结论：角接触（3、7类）轴承轴向力 Fa 计算方法 1）确定 Fd1 Fd2 Fae 的大小和方向,画出简图； 2）判断轴承的松紧边； 3）松边 — 自身派生轴向力 紧边 — 除自身派生轴向力外所有轴向力之和 五、滚动轴承的静载荷 基本额定静载荷(C0 ):产生上述变形时的载荷。 式中： P0 —— 当量静载荷 P0 = X0 Fr + Y0 Fa X0、Y0 —— 静载荷的径、轴向载荷系数 S0 —— 静强度安全系数 P325 表13-8 塑变演示 目的：避免低速（n10rpm）时产生塑变。 方法：限制变形量（滚动体与较弱环变形量之和） 不超过滚动体直径的1/10000. 计算： 或： C0 / P0 ≥S0