《机械设计基础》第五版滚动轴承.pptxVIP

滚动轴承是支承转轴的标准部件

我国各地的轴承厂按国家标准生产各种类型的轴承

教学基本要求

了解滚动轴承的结构、材料、特点和应用；

掌握滚动轴承的类型、代号和选择；

掌握滚动轴承的失效形式、设计准则及校核计算方法；

能正确进行滚动轴承的组合设计。

重点与难点

滚动轴承的失效形式、设计准则及滚动轴承的选择；

角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷的计算以及滚动轴承基本额定寿命的计算；

滚动轴承的组合设计。

第16章滚动轴承

作用：

支持轴及轴上零件，保持轴的旋转精度

减少转轴与支持面间的摩擦磨损

箱体

齿轮

轴

轴承

轴承孔

概述

按摩擦性质

滑动轴承

滚动轴承

滚动轴承设计的内容一般为：

①根据工作条件合理选用滚动轴承的类型和尺寸，验算轴承的承载能力；

②综合考虑滚动轴承的定位、装拆、调整、润滑和密封等问题，进行轴承的组合结构设计。

滚动轴承的构造

1、组成：内圈、外圈、滚动体、保持架

外圈：与轴承座或零件的孔接触；

保持架:

内圈：

滚动体：滚动；

球

圆锥滚子

圆柱滚子

滚针

球面滚子

非对称球面滚子

2、滚动体形状

3、材料

轴承内、外圈和滚动体：轴承钢

如GCr15、GCr15SiMn等制造，热处理后硬度一般不低于60HRC，工作表面要求磨削和抛光。

由于一般轴承的这些元件都经过150℃的回火处理，所以通常当轴承的工作温度不高于120℃时，零件的硬度不会下降。

保持架

冲压结构

实体结构

低碳钢

铜合金，铝合金，塑料，树脂等

摩擦力矩小且稳定，易启动。

轴向宽度小，结构紧凑。

能同时承受轴向力和径向力。

易润滑。

批量生产成本低。

对轴的材料和热处理要求低。

承受冲击载荷能力差。

寿命短。

振动、噪声大。

不宜作成剖分式。

工程应用

4、滚动轴承特点

16-1滚动轴承的基本类型

1、按滚动体形状分

1)球轴承

2)滚子轴承

(1)调心球轴承

(2)推力球轴承

(3)深沟球轴承

(4)角接触球轴承

(1)调心滚子轴承

(2)推力圆柱滚子轴承

(3)圆锥滚子轴承

(4)圆柱滚子轴承

3)滚针轴承

按受载方向和公称接触角分：

注意：公称接触角越大，滚动轴承承受轴向载荷的能力越大。

02

滚动体与套圈接触处的法线与轴承的径向平面之间的夹角

01

按轴承所能承受的载荷方向或公称接触角α的不同分

（1）承载能力

3、滚动轴承的性能

滚子轴承≈(1.5~3)球轴承

（2）极限转速

当d≤20mm时，两者承载能力接近，宜采用球轴承。

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。

大载荷采用滚子轴承

（3）角偏差

影响轴承正常运转。

角偏差↑→

可采用调心轴承。

轴承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。

调心轴承

θ

16-2滚动轴承的代号

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，规定了滚动轴承的代号。

内径系列代号

尺寸系

列代号

直

径

系

列

代

号

宽

度

系

列

代

号

类

型

代

号

例K7211/P5

例：61308/P5

0、1---特轻系列

2---轻系列

3---中系列

4---重系列

表示轴承分部件

表示轴承公差、结构等

0-窄系列（可省略）

1—正常系列

2—宽系列

2、公差等级：

/P2、/P4、/P5、/P6x、/P6、/P0

高低

/P0—普通级(代号中不标注)

直径系列的对比

6410

6310

6210

6110

d

表16-2

1、内部结构代号

表16-6

C1、C2、C0、C3、C4、C5

3、游隙代号

16-3滚动轴承的选择计算

1.向心轴承的载荷分布

一、受力分析

受纯径向载荷Fr时，上半圈滚动体不受力；下半圈各滚动体受力大小方向均不同。

受纯轴向载荷时，各滚动体受力相同；

如图受力情况,根据力的平衡条件可求出受载最大的滚动体所受的载荷为:

2.轴承元件上载荷及应力的变化

在承载区，载荷零逐渐增大到最大，再逐渐减少到零——不稳定脉动循环变应力

滚动体

动圈

固定圈：滚动体滚过便受力，大小不变→稳定的脉动循环变应力

二、滚动轴承的失效形式

滚动轴承工作过程中，滚动体和内、外圈滚道分别受到脉动循环交变应力的作用。在载荷的反复作用下，首先在表面下一定深度处产生疲劳裂纹，继而扩展到接触表面，形成疲劳点蚀，使轴承不能正常工作。通常，疲劳点蚀是滚动轴承的主要失效形式。

疲劳点蚀

疲劳点蚀的形成

2．塑