项目十-轴承.ppt

项目项目 十十 轴承轴承 10.1 任务引入任务引入 10.2 解决任务的方法解决任务的方法 10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 10.4 知识扩展知识扩展 滚动轴承与滑动滚动轴承与滑动轴承的对比轴承的对比 10.5 思考与练习题思考与练习题 10.1 任务引入任务引入 案例分析：案例分析：试设计选用如下图试设计选用如下图 10-1 所示单级斜齿圆柱齿轮减速器的从所示单级斜齿圆柱齿轮减速器的从动轴系适用的轴承动轴系适用的轴承。返回10.2 解决任务的方法解决任务的方法 分析解决任务方法：分析解决任务方法：（1）由任务引入的案例分析单级斜齿圆柱齿轮减速器的从由任务引入的案例分析单级斜齿圆柱齿轮减速器的从动轴的轴承基本功用动轴的轴承基本功用。（2）根据单级斜齿圆柱齿轮减速器低速输出轴的扭矩、根据单级斜齿圆柱齿轮减速器低速输出轴的扭矩、转速和轴径及轴功用初选滚动轴承类型转速和轴径及轴功用初选滚动轴承类型。（3）由于滚动轴承都为标准件，由于滚动轴承都为标准件，根据初选滚动轴承类型根据初选滚动轴承类型查表确定型号，查表确定型号，由表中的参数验算是否满足要求由表中的参数验算是否满足要求。返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 课题一课题一 滚动轴承基本知识滚动轴承基本知识 一、一、滚动轴承的结构滚动轴承的结构 滚动轴承的基本结构如滚动轴承的基本结构如图图 10-2 所示，所示，它由内圈它由内圈 1、外圈外圈 2、滚动体滚动体 3 和保持架和保持架 4 等四部分组成等四部分组成。内圈用来和轴内圈用来和轴颈装配，外圈用来和轴承座装配颈装配，外圈用来和轴承座装配。工作时通常内圈和轴一起工作时通常内圈和轴一起转动，外圈固定不动，但有时也可外圈转动而内圈不动，或转动，外圈固定不动，但有时也可外圈转动而内圈不动，或内外圈同时转动内外圈同时转动。滚动体是滚动轴承中不可缺少的重要元件，滚动体是滚动轴承中不可缺少的重要元件，常用的滚动体如常用的滚动体如图图 10-3 所示，所示，有球、有球、圆柱滚子、圆柱滚子、滚针、滚针、圆锥滚子、圆锥滚子、球面滚子等几种球面滚子等几种。保持架的作用是均匀分布滚保持架的作用是均匀分布滚动体，避免滚动体相互接触，以减少摩擦和磨损动体，避免滚动体相互接触，以减少摩擦和磨损。下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 二、二、滚动轴承的类型滚动轴承的类型（1）按滚动体的形状分，按滚动体的形状分，可分为球轴承和滚子轴承两大可分为球轴承和滚子轴承两大类类。如如图图 10-3 所示，所示，球轴承的滚动体是球形，球轴承的滚动体是球形，承载能力承载能力和承受冲击能力小和承受冲击能力小。（2）按滚动体的列数，滚动轴承又可分为单列、按滚动体的列数，滚动轴承又可分为单列、双列及双列及多列滚动轴承多列滚动轴承。（3）按工作时能否调心可分为调心轴承和非调心轴承按工作时能否调心可分为调心轴承和非调心轴承。调心轴承允许的偏位角大调心轴承允许的偏位角大。（4）按承受载荷方向不同可分为向心轴承和推力轴承两类按承受载荷方向不同可分为向心轴承和推力轴承两类。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 向心轴承：向心轴承：主要承受径向载荷主要承受径向载荷。公称接触角公称接触角 =0 的轴的轴承称为径向接触轴承；承称为径向接触轴承；0 45 的轴承，称为角接触的轴承，称为角接触向心轴承向心轴承。接触角越大，接触角越大，承受轴向载荷的能力也越大承受轴向载荷的能力也越大。推力轴承：主要承受轴向载荷推力轴承：主要承受轴向载荷。其公称接触角其公称接触角 45 90 的轴承，称为角接触推力轴承；其中的轴承，称为角接触推力轴承；其中 =90 的称的称为轴向接触轴承，也称推力轴承为轴向接触轴承，也称推力轴承。接触角越大，承受径向载接触角越大，承受径向载荷的能力越小，承受轴向载荷的能力也越大，轴向推力轴承荷的能力越小，承受轴向载荷的能力也越大，轴向推力轴承只能承受轴向载荷只能承受轴向载荷。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 三、三、滚动轴承的特点滚动轴承的特点 滚动轴承是现代机械中广泛应用的标准零部件，它是依靠主滚动轴承是现代机械中广泛应用的标准零部件，它是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的要元件间的滚动接触来支承转动零件的。它具有摩擦阻力小、它具有摩擦阻力小、功率消耗少、功率消耗少、效率高、效率高、易于启动、润滑方便、易于启动、润滑方便、互换性好等互换性好等优点优点。但其抗冲击能力差，高速时噪声大但其抗冲击能力差，高速时噪声大。所以设计时可所以设计时可根据载荷性质与大小、根据载荷性质与大小、转速及旋转精度等条件，正确选择轴转速及旋转精度等条件，正确选择轴承类型和尺寸，进行轴承的组合结构设计，并确定润滑及密承类型和尺寸，进行轴承的组合结构设计，并确定润滑及密封方式等封方式等。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 四、四、滚动轴承的选用（滚动轴承的选用（包括类型选择、包括类型选择、尺寸选择、尺寸选择、承载能力验算）承载能力验算）1.滚动轴承的类型代号滚动轴承的类型代号 在常用的各类滚动轴承中，为了适应不同的技术要求，每种在常用的各类滚动轴承中，为了适应不同的技术要求，每种类型的轴承在结构、类型的轴承在结构、尺寸和精度等方面又各不相同尺寸和精度等方面又各不相同。为了为了便于生产和使用，便于生产和使用，GB/T 272 1993 规定了轴承代号的规定了轴承代号的表示方法表示方法。滚动轴承的代号由基本代号、滚动轴承的代号由基本代号、前置代号和后置代号组成，前置代号和后置代号组成，用用字母和数字表示字母和数字表示。详见详见表表 10-3。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍（1）基本代号基本代号。基本代号是轴承代号的基础，基本代号是轴承代号的基础，由类型由类型代号、代号、尺寸系列代号和内径代号组成尺寸系列代号和内径代号组成。类型代号用数字或英文字母表示类型代号用数字或英文字母表示 尺寸系列代号包括直径系列代号和宽度（对推力轴承为高尺寸系列代号包括直径系列代号和宽度（对推力轴承为高度）度）系列代号系列代号。内径代号基本代号右起第一、内径代号基本代号右起第一、二位数字为内径代号，表示二位数字为内径代号，表示轴承内径，见轴承内径，见表表 10-5。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍（2）前置代号前置代号。前置代号是添加在基本代号前的补充代前置代号是添加在基本代号前的补充代号，号，用字母表示，用字母表示，用以说明成套轴承部件的特点用以说明成套轴承部件的特点。如如 L 表表示可分离内外圈的轴承，示可分离内外圈的轴承，K 表示滚子和保持架组件表示滚子和保持架组件。具体具体表示方法可查轴承手册表示方法可查轴承手册。当轴承无需作说明时，当轴承无需作说明时，无前置代无前置代号号。（3）后置代号后置代号。轴承的后置代号是轴承的后置代号是 用字母和数字等表用字母和数字等表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等。后置代号有。后置代号有 8 种，种，见见表表 10-6。现对其代号作如下说明现对其代号作如下说明。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 例例 10-1 分别解释轴承代号分别解释轴承代号 6208、7210AC、51103/P6、LN207/P6 的含义的含义。（1）6208。6 轴承类型代号，轴承类型代号，6 为深沟球轴承；为深沟球轴承；2 尺寸系列代号，尺寸系列代号，宽度系列为宽度系列为 0（可省略），可省略），直径系直径系列为列为 2；08 轴承内径，轴承内径，d=8 5=40 mm；公差等级为普通级公差等级为普通级 0（省略）省略）。（2）7210AC。7 角接触球轴承；角接触球轴承；2 宽度系列为宽度系列为 0，直径系列为直径系列为 2；上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 10 轴承内径，轴承内径，d=10 5=50 mmAC 公称接触角公称接触角 =25。（3）51103/P6。5 推力球轴承；推力球轴承；11 宽度系列为宽度系列为 1，直径系列为直径系列为 1；03 轴承内径轴承内径 d=17 mm；P6 公差等级为公差等级为 6 级级。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍（4）LN207/P6。L 内外圈可分离（内外圈可分离（前置代号）；前置代号）；N 圆柱滚子轴承；圆柱滚子轴承；2 宽度系列为宽度系列为 0，直径系列为直径系列为 2；07 轴承内径轴承内径 d=7 5=35 mm；P6 公差等级为公差等级为 6 级级。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 2.滚动轴承的类型选择滚动轴承的类型选择 各类滚动轴承有不同的特性，因此选用轴承时，必须根据轴各类滚动轴承有不同的特性，因此选用轴承时，必须根据轴承实际工作情况合理选择，一般应考虑如下因素：承实际工作情况合理选择，一般应考虑如下因素：（1）轴承的载荷轴承的载荷。根据载荷大小选择轴承类型根据载荷大小选择轴承类型。根据载荷方向选择轴承类型根据载荷方向选择轴承类型。（2）轴承的转速轴承的转速。在轴承手册中列出了各类轴承的极限转速在轴承手册中列出了各类轴承的极限转速 nlim 值，值，必须必须使轴承在低于极限转速下工作使轴承在低于极限转速下工作。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 在内径相同的条件下，外径越小，则滚动体就越轻小，运转在内径相同的条件下，外径越小，则滚动体就越轻小，运转时滚动体加在滚道上的离心惯性力就越小，因而更适用于在更时滚动体加在滚道上的离心惯性力就越小，因而更适用于在更高的转速下工作高的转速下工作。可以通过提高轴承的精度等级，选用循环润滑，加强对循环油可以通过提高轴承的精度等级，选用循环润滑，加强对循环油的冷却等措施来改善轴承的高速性能的冷却等措施来改善轴承的高速性能。（3）轴承的调心性能轴承的调心性能。当轴的中心线与轴承座中心线不重合或因轴受力而弯曲时，当轴的中心线与轴承座中心线不重合或因轴受力而弯曲时，会会导致轴承的内外圈轴线发生偏斜，导致轴承的内外圈轴线发生偏斜，轴承内、外圈轴线相对倾斜轴承内、外圈轴线相对倾斜时所夹锐角，时所夹锐角，称为偏位角如称为偏位角如图图 10-7。这时应采用有一定调这时应采用有一定调心性能的调心球轴承心性能的调心球轴承。（4）轴承的安装和拆卸轴承的安装和拆卸。为便于轴承的装拆和调整可选用内圈、为便于轴承的装拆和调整可选用内圈、外圈可分离的轴承外圈可分离的轴承。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 课题二课题二 滚动轴承的选择计算滚动轴承的选择计算 一、一、滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算 1.滚动轴承的失效形式滚动轴承的失效形式 滚动轴承的失效形式主要有三种：疲劳点蚀，塑性变形和磨滚动轴承的失效形式主要有三种：疲劳点蚀，塑性变形和磨损损。（1）疲劳点蚀疲劳点蚀。滚动轴承工作时，各滚动体承受载荷的大小不同，导致滚动滚动轴承工作时，各滚动体承受载荷的大小不同，导致滚动体与内、体与内、外圈的接触表面将产生接触变应力，外圈的接触表面将产生接触变应力，当接触应力超当接触应力超过极限值时，表层下产生疲劳裂纹，并逐渐扩展到表面形成过极限值时，表层下产生疲劳裂纹，并逐渐扩展到表面形成疲劳点蚀疲劳点蚀。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍（2）塑性变形塑性变形。当滚动轴承转速很低时，一般不会发生疲劳点蚀当滚动轴承转速很低时，一般不会发生疲劳点蚀。这时过大这时过大的静载荷或冲击载荷会使轴承滚道和滚动体接触处产生较大的静载荷或冲击载荷会使轴承滚道和滚动体接触处产生较大的局部应力，当应力超过材料的屈服极限时，滚动体和套圈的局部应力，当应力超过材料的屈服极限时，滚动体和套圈接触处将出现不均匀的凹坑，即产生较大的塑性变形，导致接触处将出现不均匀的凹坑，即产生较大的塑性变形，导致失效失效。（3）磨损磨损。滚动轴承在使用、滚动轴承在使用、维护不当或密封、维护不当或密封、润滑不良的情况下，可润滑不良的情况下，可能导致轴承滚动体或套圈滚道产生磨粒磨损能导致轴承滚动体或套圈滚道产生磨粒磨损。此外，轴承的此外，轴承的其他失效形式还有腐蚀、其他失效形式还有腐蚀、锈蚀，轴承在高速运转时还会产生锈蚀，轴承在高速运转时还会产生胶合失效，由于配合不当、胶合失效，由于配合不当、拆装不合理等非正常原因还可能拆装不合理等非正常原因还可能导致内外套圈和保持架破损等失效形式，从而使轴承不能正导致内外套圈和保持架破损等失效形式，从而使轴承不能正常工作常工作。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 2.滚动轴承疲劳寿命计算滚动轴承疲劳寿命计算（1）基本概念基本概念。轴承的基本额定寿命轴承的基本额定寿命。基本额定寿命是指一批相同的轴承。基本额定寿命是指一批相同的轴承在相同条件下运转，其中在相同条件下运转，其中90%的轴承未的轴承未发生疲劳失效时的总转数或在一定转速下所能运转的总工作发生疲劳失效时的总转数或在一定转速下所能运转的总工作小时数，标准规定用小时数，标准规定用L10或或Lh表示基本额定寿命。表示基本额定寿命。基本额定动载荷基本额定动载荷。轴承的基本额定动载荷是指轴承的基轴承的基本额定动载荷是指轴承的基本额定寿命为本额定寿命为 106 转时所能承受的最大载荷，转时所能承受的最大载荷，用字母用字母 C 表表示示。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 基本额定静载荷基本额定静载荷。基本额定静载荷是指当内外圈之间相基本额定静载荷是指当内外圈之间相对转速为零时，对转速为零时，受载荷最大的滚动体与滚道接触处的最大接受载荷最大的滚动体与滚道接触处的最大接触应力达到一个定值（触应力达到一个定值（调心轴承为调心轴承为 4 600 MPa，其他类，其他类型轴承为型轴承为 4 200 MPa）时，轴承所受的载荷，用时，轴承所受的载荷，用 C0 表示表示。当量动载荷、当量动载荷、当量静载荷当量静载荷。基本额定动载荷是在一定运基本额定动载荷是在一定运转条件下确定的，而实际上轴承在许多应用场合，常常同时转条件下确定的，而实际上轴承在许多应用场合，常常同时承受径向载荷和轴向载荷承受径向载荷和轴向载荷。当量静载荷也是一个假想的等效载荷，它表示在此假想载荷当量静载荷也是一个假想的等效载荷，它表示在此假想载荷作用下受载最大的滚动体与滚道接触处的最大接触应力，与作用下受载最大的滚动体与滚道接触处的最大接触应力，与实际径向力和轴向力共同作用下的最大接触应力相等，则该实际径向力和轴向力共同作用下的最大接触应力相等，则该假想载荷称为当量静载荷，用假想载荷称为当量静载荷，用 P0 表示表示。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍（2）滚动轴承疲劳寿命计算公式滚动轴承疲劳寿命计算公式。如如图图 10-8 所示为滚动轴承所承受的载荷所示为滚动轴承所承受的载荷 P 与寿命与寿命 L10 之之间的关系曲线，其函数式为间的关系曲线，其函数式为 ：PL=常数常数在实际工作情况下的轴承寿命计算公式为：在实际工作情况下的轴承寿命计算公式为：上式也可写成：上式也可写成：（3）当量动载荷的计算。对于同时承受径向载荷）当量动载荷的计算。对于同时承受径向载荷Fr和轴向载和轴向载荷荷Fa的轴承，当量动载荷的轴承，当量动载荷P的计算公式为的计算公式为 P=XFr+YFa上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 3.滚动轴承的静载荷计算滚动轴承的静载荷计算（1）当量静载荷的计算。对于同时承受径向载荷）当量静载荷的计算。对于同时承受径向载荷 Fr和轴向和轴向载荷载荷 Fa的轴承，当量静载荷的轴承，当量静载荷P0的计算公式为的计算公式为 P0=X0Fr+Y0Fa（2）滚动轴承的静强度计算滚动轴承的静强度计算。对于转速很低（对于转速很低（n10r/min），），基本不转、基本不转、摆动或承受重载的轴承，一摆动或承受重载的轴承，一般不会发生疲劳点蚀，而主要是在滚动体和滚道上产生过量般不会发生疲劳点蚀，而主要是在滚动体和滚道上产生过量塑性变形，所以应按轴承的静强度来选择轴承塑性变形，所以应按轴承的静强度来选择轴承。静强度计算静强度计算公式为公式为 上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 4.角接触轴承的轴向载荷角接触轴承的轴向载荷（1）内部轴向力。角接触轴承的结构特点是在滚动体与外圈）内部轴向力。角接触轴承的结构特点是在滚动体与外圈滚道接触处存在接触角滚道接触处存在接触角，如，如图图10-4所示，角接触球轴承和所示，角接触球轴承和圆锥滚子轴承在承受径向载荷圆锥滚子轴承在承受径向载荷Fr时，载荷作用线会偏离轴承时，载荷作用线会偏离轴承宽度的中点，而与轴心线交于宽度的中点，而与轴心线交于O 点，此时会产生派生的内部点，此时会产生派生的内部轴向力轴向力Fs，其大小可按，其大小可按表表10-11所列公式计算，方向由轴承所列公式计算，方向由轴承外圈的宽边一端指向窄边一端，迫使轴承内圈与外圈有脱开外圈的宽边一端指向窄边一端，迫使轴承内圈与外圈有脱开的趋势。的趋势。（2）角接触轴承轴向载荷的计算角接触轴承轴向载荷的计算。由于角接触轴承受径由于角接触轴承受径向力作用后会产生内部轴向力，所以常成对使用向力作用后会产生内部轴向力，所以常成对使用。图图 10-9 所示为角接触轴承的两种不同安装方式所示为角接触轴承的两种不同安装方式。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 角接触轴承的轴向载荷可根据轴的轴向移动趋势来确定轴承角接触轴承的轴向载荷可根据轴的轴向移动趋势来确定轴承的的 放松端和放松端和 压紧端压紧端。放松端的轴向载荷等于其内部轴向力，放松端的轴向载荷等于其内部轴向力，压紧端的轴向载荷等于外部轴向载荷和另一个轴承内部轴向压紧端的轴向载荷等于外部轴向载荷和另一个轴承内部轴向力的代数和力的代数和。例例10-3 工程机械的传动装置中，根据要求决定采用一对角工程机械的传动装置中，根据要求决定采用一对角接触球轴承（如接触球轴承（如图图10-10所示）。初选轴承型号为所示）。初选轴承型号为7211AC，已知轴承所受载荷，已知轴承所受载荷Fr1=3300 N，Fr2=1 000 N，轴向，轴向外载荷外载荷 Fa=900 N，轴的转速，轴的转速 n1=1750 r/min，轴承在，轴承在常温下工作，运转中受中等冲击，轴承预期寿命常温下工作，运转中受中等冲击，轴承预期寿命 Lh=10000 h。试问所选轴承型号是否恰当。试问所选轴承型号是否恰当。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 解（解（1）计算轴承的轴向力）计算轴承的轴向力Fa1，Fa2。由表。由表10-11查得查得7211AC轴承内部轴向力的计算公式为，轴承内部轴向力的计算公式为，Fs=0.68F Fs1=2244N Fs2=680N因为因为Fs2+Fa=680+900=1 580 N P2故应以故应以轴承轴承1的径向当量动载荷的径向当量动载荷P1为计算依据。因轴承工作时受中为计算依据。因轴承工作时受中等冲击载荷，查表取等冲击载荷，查表取 fP=1.4；工作温度正常，查表取；工作温度正常，查表取ft=1，=3，所以：，所以：上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍（4）由机械设计手册查得）由机械设计手册查得7211AC 的径向额定动载荷的径向额定动载荷 Cr=50 500 N。因为。因为Cr1Cr，故所选，故所选7211AC轴承适用。轴承适用。课题三课题三 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 一、一、滚动轴承部件的轴向固定滚动轴承部件的轴向固定 轴在正常工作时，应使轴承在轴或机座上相对固定，为了防轴在正常工作时，应使轴承在轴或机座上相对固定，为了防止轴向窜动，同时考虑热胀冷缩，应当允许轴承有一定的轴止轴向窜动，同时考虑热胀冷缩，应当允许轴承有一定的轴向移动，所以应采用适当的套圈固定形式及相应的支承结构向移动，所以应采用适当的套圈固定形式及相应的支承结构。1.单个滚动轴承的轴向固定单个滚动轴承的轴向固定（1）轴承内圈常用的固定方法（轴承内圈常用的固定方法（图图 10-11）。轴肩固定轴肩固定 轴肩和弹性挡圈双向固定轴肩和弹性挡圈双向固定 上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 轴端挡板和轴肩固定轴端挡板和轴肩固定 锁紧螺母与轴肩固定锁紧螺母与轴肩固定 开口圆锥紧定套和锁紧螺母在光轴上固定锥孔内开口圆锥紧定套和锁紧螺母在光轴上固定锥孔内 圈圈（2）轴承外圈轴向固定的常用方法轴承外圈轴向固定的常用方法。（如。（如图图10-2）轴承端盖固定轴承端盖固定 孔内凸肩和孔用弹性挡圈固定孔内凸肩和孔用弹性挡圈固定 用止动环嵌入轴承外圈的止动槽内用止动环嵌入轴承外圈的止动槽内 轴承端盖和孔内凸肩固定轴承端盖和孔内凸肩固定 上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 2.滚动轴承轴系的支承结构形式滚动轴承轴系的支承结构形式（1）两端单向固定两端单向固定。使轴的两个支点中每一个支点都能限制轴的单向移动，两个使轴的两个支点中每一个支点都能限制轴的单向移动，两个支点合起来就限制了轴的双向移动，这种固定方式称为两端支点合起来就限制了轴的双向移动，这种固定方式称为两端固定固定，如，如图图 10-13 所示。所示。（2）一端固定、一端固定、一端游动一端游动。这种固定方式是在两个支点中使一个支点双向固定以承受轴这种固定方式是在两个支点中使一个支点双向固定以承受轴向力，向力，另一个支点则可作轴向游动，如另一个支点则可作轴向游动，如图图 10-14 所示，可所示，可作轴向游动的支点称为游动支点，显然它不能承受轴向载荷作轴向游动的支点称为游动支点，显然它不能承受轴向载荷。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍（3）两端游动两端游动。对于一对人字齿轮轴，由于人字齿轮本身的相互轴向限位作用，对于一对人字齿轮轴，由于人字齿轮本身的相互轴向限位作用，他们的轴承内外圈的轴向紧固应设计成只保证其中一根轴相对他们的轴承内外圈的轴向紧固应设计成只保证其中一根轴相对机座有固定的轴向位置，而另一根轴上的两个轴承都必须是游机座有固定的轴向位置，而另一根轴上的两个轴承都必须是游动的，以防止齿轮卡死或人字齿的两侧受力不均匀动的，以防止齿轮卡死或人字齿的两侧受力不均匀。如如图图 10-15 所示，其左右两端都采用圆柱滚子轴承所示，其左右两端都采用圆柱滚子轴承。二、二、滚动轴承的配合滚动轴承的配合 轴承配合选择的一般原则为：轴承配合选择的一般原则为：（1）载荷方向不变时，对于内圈回转而外圈固定不动的轴载荷方向不变时，对于内圈回转而外圈固定不动的轴承，承，轴承内孔与轴颈之间必须选过盈配合，如轴承内孔与轴颈之间必须选过盈配合，如 k6、m6、n6，外径与轴承座孔之间可选间隙配合，如，外径与轴承座孔之间可选间隙配合，如 G7、H7、J7 等等。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍（2）外圈与内圈同步旋转时，外圈与内圈同步旋转时，轴承内孔与轴颈之间可选轴承内孔与轴颈之间可选间隙配合，间隙配合，而外圈与座孔之间必须选过盈配合而外圈与座孔之间必须选过盈配合。（3）转速愈高、转速愈高、载荷愈大、载荷愈大、冲击振动愈严重、冲击振动愈严重、工作温工作温度愈高时，度愈高时，应选愈紧一些的配合应选愈紧一些的配合。（4）剖分式箱体，轴承外圈与座孔间应选用较松的配合剖分式箱体，轴承外圈与座孔间应选用较松的配合。（5）游动支承的轴承，外圈与座孔应选用间隙配合游动支承的轴承，外圈与座孔应选用间隙配合。三、三、滚动轴承的装拆滚动轴承的装拆 安装轴承有热装配法和冷压法安装轴承有热装配法和冷压法。热装配法就是将轴承放入油热装配法就是将轴承放入油池中，池中，加热至加热至 80 90，然后套装在轴上，热装配法，然后套装在轴上，热装配法适用于配合较紧、适用于配合较紧、旋转精度较高和尺寸较大的轴承旋转精度较高和尺寸较大的轴承。对于对于内外圈不能分离的轴承适合用冷压法，需有专用压套，用压内外圈不能分离的轴承适合用冷压法，需有专用压套，用压力机压入力机压入（见图见图 10-16（a）。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 拆卸轴承时应使用拆卸工具拆卸轴承时应使用拆卸工具。为便于拆卸内圈，固定轴肩高为便于拆卸内圈，固定轴肩高度通常不得大于内圈高度的度通常不得大于内圈高度的 3/4；若轴肩过高，就难以放置；若轴肩过高，就难以放置拆卸工具的钩头拆卸工具的钩头（见图见图 10-16（b）。为了便于拆卸为了便于拆卸外圈，轴承座孔凸肩高度不得大于外圈厚度的外圈，轴承座孔凸肩高度不得大于外圈厚度的 3/4，需留出，需留出拆卸高度拆卸高度 h。四、四、滚动轴承组合结构的调整滚动轴承组合结构的调整 1.轴承间隙的调整轴承间隙的调整（1）调整垫片调整垫片。靠加减轴承盖与机座间垫片厚度进行调靠加减轴承盖与机座间垫片厚度进行调整（整（如图如图 10-13）。（2）可调压盖可调压盖。利用螺钉通过轴承外圈压盖移动外圈位利用螺钉通过轴承外圈压盖移动外圈位置进行调整（置进行调整（图图 10-18），调整之后，用螺母锁紧防松），调整之后，用螺母锁紧防松。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 2.轴承组合位置的调整轴承组合位置的调整 轴承组合位置调整的目轴承组合位置调整的目 的，的，是使轴上的零件（是使轴上的零件（如齿轮、如齿轮、带带轮等）轮等）具有准确的工作位置具有准确的工作位置。如圆锥齿轮传动，要求两锥齿。如圆锥齿轮传动，要求两锥齿轮的锥顶点必须重合，方能保证正确啮合，又如蜗杆传动，轮的锥顶点必须重合，方能保证正确啮合，又如蜗杆传动，则要求蜗轮中间平面通过蜗杆的轴线等则要求蜗轮中间平面通过蜗杆的轴线等。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 课题四课题四 滑动轴承滑动轴承 一、一、滑动轴承的类型和材料滑动轴承的类型和材料 1.滑动轴承的类型滑动轴承的类型 根据滑动轴承的摩擦状态分为：液体摩擦滑动轴承和非液体根据滑动轴承的摩擦状态分为：液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承摩擦滑动轴承。（1）滑动轴承按摩擦状态分类滑动轴承按摩擦状态分类。干摩擦干摩擦 边界摩擦边界摩擦 液体摩擦液体摩擦 混合摩擦混合摩擦 上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍（2）滑动轴承按所受载荷分类滑动轴承按所受载荷分类。向心滑动轴承向心滑动轴承。工作时只承受径向载荷的滑动轴承称为工作时只承受径向载荷的滑动轴承称为向心滑动轴承，向心滑动轴承，这类轴承结构形式又分整体式、这类轴承结构形式又分整体式、剖分式和调剖分式和调心式三种心式三种。a.整体式滑动轴承整体式滑动轴承。b.剖分式滑动轴承剖分式滑动轴承。c.调心式滑动轴承调心式滑动轴承。推力滑动轴承推力滑动轴承。推力滑动轴承如。推力滑动轴承如图图 10-24 所示，用于承所示，用于承受轴向载荷，又称作止推轴承受轴向载荷，又称作止推轴承。主要由轴承座、主要由轴承座、轴瓦和推轴瓦和推力轴瓦组成，轴承座上设有油孔力轴瓦组成，轴承座上设有油孔。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 2.滑动轴承的材料与轴瓦结构滑动轴承的材料与轴瓦结构（1）滑动轴承材料滑动轴承材料。轴承材料是指与轴颈直接接触的轴瓦或轴承衬的材料轴承材料是指与轴颈直接接触的轴瓦或轴承衬的材料。轴承轴承座和轴承盖一般不与轴颈接触，座和轴承盖一般不与轴颈接触，常用灰铸铁制造常用灰铸铁制造。因滑动因滑动轴承常见的失效形式是轴瓦磨损和胶合，所以选择材料应具轴承常见的失效形式是轴瓦磨损和胶合，所以选择材料应具有较小的摩擦系数、有较小的摩擦系数、高的耐磨性和抗胶合性，高的耐磨性和抗胶合性，还要有足够的还要有足够的强度和良好的塑性强度和良好的塑性。常用的材料有以下几种：常用的材料有以下几种：轴承合金轴承合金。青铜青铜。铸铁铸铁。粉末冶金粉末冶金。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 非金属材料非金属材料。（2）轴瓦的结构轴瓦的结构。轴瓦是滑动轴承中的重要零件，轴瓦有整体式轴瓦和剖分轴轴瓦是滑动轴承中的重要零件，轴瓦有整体式轴瓦和剖分轴瓦两种瓦两种。整体式轴瓦用于整体式滑动轴承，整体式轴瓦用于整体式滑动轴承，如如图图 10-26（a）所所示示。剖分式轴瓦用于剖分式滑动轴承，剖分式轴瓦用于剖分式滑动轴承，如如图图 10-26（b）所示，两端的凸缘用以限制轴瓦的轴向窜动所示，两端的凸缘用以限制轴瓦的轴向窜动。为改善轴瓦表面的摩擦性质及节约贵重金属，常在轴瓦内表为改善轴瓦表面的摩擦性质及节约贵重金属，常在轴瓦内表面浇铸一层减摩材料，称为轴承衬，轴承衬应可靠地贴合在面浇铸一层减摩材料，称为轴承衬，轴承衬应可靠地贴合在轴瓦基体表面上轴瓦基体表面上。为了使润滑油均匀分布于轴瓦工作表面，。为了使润滑油均匀分布于轴瓦工作表面，轴瓦上应开油孔和油沟轴瓦上应开油孔和油沟。油沟的形式有纵向、油沟的形式有纵向、环向和斜向环向和斜向等，等，如如图图 10-27 所示所示。上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 二、二、非液体摩擦滑动轴承的计算非液体摩擦滑动轴承的计算 1.验算轴承的平均压强验算轴承的平均压强 p 限制轴承压强限制轴承压强 p，以保证润滑油不被过大的压力挤出，以保证润滑油不被过大的压力挤出，从而从而避免轴瓦产生过度的磨损。避免轴瓦产生过度的磨损。2.验算轴承的验算轴承的 pv 值值 pv 值越高，轴承温升越高，容易引起边界油膜的破裂值越高，轴承温升越高，容易引起边界油膜的破裂。pv 值的验算式为值的验算式为 上一页 下一页返回10.3 相关知识点介绍相关知识点介绍 3.验算轴承的滑动速度验算轴承的滑动速度 v 值值 对于对于 p 和和 pv 验算均合格的轴承，验算均合格的轴承，由于滑动速度过高，由于滑动速度过高，也也会加速磨损而使轴承报废，会加速磨损而使轴承报废，因为因为 p 和和 pv 都是平均值，因都是平均值，因此还要验算此还要验算 v 值值。上一页 返回10.4 知识扩展知识扩展 滚动轴承与滑动滚动轴承与滑动轴承的对比轴承的对比 现将滚动轴承、现将滚动轴承、滑动轴承的性能、滑动轴承的性能、使用效果、使用效果、维护要求、维护要求、产品价格作一总结性对比，产品价格作一总结性对比，见见表表 10-13，供使用轴承时参，供使用轴承时参考考。返回10.5 思考与练习题思考与练习题 10-1 滚动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？滚动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？10-2 何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？何计算？10-3 试说明下列滚动轴承代号的含义：试说明下列滚动轴承代号的含义：30 308、LN203、6 210/C3、7208AC/P5。10-4 滚动轴承主要失效形式有哪些？计算准则是什么？滚动轴承主要失效形式有哪些？计算准则是什么？10-5 滚动轴承内外圈的固定形式有几种？适用于那些场合滚动轴承内外圈的固定形式有几种？适用于那些场合？10-6 试说明角接触轴承内部轴向力试说明角接触轴承内部轴向力Fs产生的原因及其方向产生的原因及其方向的判断方法。的判断方法。10-7 滑动轴承分哪几类？各使用什么场合？滑动轴承分哪几类？各使用什么场合？10-8 常用的轴瓦、轴承衬的材料有哪些？常用的轴瓦、轴承衬的材料有哪些？10-9 试说明滑动轴承上油孔、油沟与油室的作用试说明滑动轴承上油孔、油沟与油室的作用下一页返回10.5 思考与练习题思考与练习题 10-10 有一非液体摩擦径向滑动轴承，轴径直径有一非液体摩擦径向滑动轴承，轴径直径 d=60 mm，轴承宽度，轴承宽度 B=60 mm，轴瓦材料为，轴瓦材料为 ZCuAl10Fe3。试求：（试求：（1）当径向载荷）当径向载荷 F=36000N 时，时，n=150 r/min时，校核轴承是否满足非液体润滑轴承的使用条件；时，校核轴承是否满足非液体润滑轴承的使用条件；（2）当径向载荷）当径向载荷F=36000 N 时，轴的允许转速时，轴的允许转速n。10-11 一转轴上装有直齿圆柱齿轮。已知齿轮所受的切向一转轴上装有直齿圆柱齿轮。已知齿轮所受的切向力力Ft=5 000N，径向力，径向力 Fr=1820 N，齿轮在两轴承间对，齿轮在两轴承间对称布置，工作时有中等冲击，转速称布置，工作时有中等冲击，转速 n=960 r/min，要求工，要求工作寿命作寿命Lh=8 000 h。试问选用。试问选用6307型滚动轴承是否可用型滚动轴承是否可用？上一页 返回图图 10-2 滚动轴承的基本结构滚动轴承的基本结构 返回图图 10-3 滚动体的形滚动体的形 返回表表 10-3 滚动轴承代号滚动轴承代号 返回表表 10-5 滚动轴承常用内径代号滚动轴承常用内径代号 返回表表 10-6 后置代号后置代号 返回图图 10-7 滚动轴承的偏位角滚动轴承的偏位角 返回图图 10-4 滚动轴承的接触角滚动轴承的接触角 返回表表 10-11 角接触轴承的内部轴向力角接触轴承的内部轴向力 返回图图 10-9 角接触轴承安装方式图角接触轴承安装方式图 返回图图 10-10 向心角妆触轴承轴向力计向心角妆触轴承轴向力计算算 返回图图 10-11 轴承内圈轴向固定的常用轴承内圈轴向固定的常用方法方法 返回图图 10-13 两端单向固定的轴系两端单向固定的轴系 返回图图 10-14 一端双向固定、一端双向固定、一端游动一端游动的轴系的轴系 返回图图 10-15 两端游动的轴系两端游动的轴系 返回图图 10-16 轴承的安装与拆卸图轴承的安装与拆卸图 返回图图 10-18 利用压盖调整轴承的间隙利用压盖调整轴承的间隙 返回图图 10-24 推力滑动轴承推力滑动轴承 返回图图 10-26 轴瓦的结构轴瓦的结构 返回图图 10-27 油沟形式油沟形式 返回表表 10-13 滚动轴承与滑动轴承性能滚动轴承与滑动轴承性能对比对比（1）下一页返回表表 10-13 滚动轴承与滑动轴承性能滚动轴承与滑动轴承性能对比对比（2）上一页 下一页返回表表 10-13 滚动轴承与滑动轴承性能滚动轴承与滑动轴承性能对比对比（3）上一页返回图图 10-8 滚动轴承的滚动轴承的 L10-P 曲线曲线 返回