Skf軸承知識(shí)

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1、天津瑞特爾軸承有限公司 電話：022-27361158 022-58056116 Skf軸承知識(shí) 1.概述滾動(dòng)軸承 滾動(dòng)軸承由于是滾動(dòng)摩擦，∴摩擦阻力小，發(fā)熱量小，效率高，起動(dòng)靈敏、維護(hù)方便，并且已標(biāo)準(zhǔn)化，便于選用與更換，因此使用十分廣泛。 一、滾動(dòng)軸承的構(gòu)造 標(biāo)準(zhǔn)滾動(dòng)軸承的組成：內(nèi)圈1、外圈2、滾動(dòng)體3（基本元件）、保持架4 一般內(nèi)圈隨軸一起回轉(zhuǎn)，外圈固定（也有相反）內(nèi)外圈上均有凹的滾道，滾道一方面限制滾動(dòng)體的軸向移動(dòng)，另一方面可降低滾動(dòng)體與滾道間的接觸應(yīng)力。

2、 球——滾珠軸承—— 滾動(dòng)體的形狀 短圓柱形 柱形 長(zhǎng)圓柱形 螺旋滾子 滾柱軸承 圓錐滾子 鼓形滾子 滾針 保持架能使?jié)L動(dòng)體均勻分布以避免滾動(dòng)體相互接觸引起磨損與發(fā)熱 二、滾動(dòng)軸承的材料 內(nèi)、外圈、滾動(dòng)體；GCr15、GCr15-SiMn等軸承鋼，熱處理后硬度：HRC60~65 保持架：低碳鋼、銅合金或塑料、聚四氟乙烯

3、三、滾動(dòng)軸承的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：1）f小起動(dòng)力矩小，η高；2）運(yùn)轉(zhuǎn)精度高（可用預(yù)緊方法消除游隙）；3）軸向尺寸?。?）某些軸能同時(shí)承受Fr和Fa，使機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊；5）潤(rùn)滑方便、簡(jiǎn)單、易于密封和維護(hù)；6）互換性好（標(biāo)準(zhǔn)零件） 缺點(diǎn)：1）承受沖擊載荷能力差；2）高速時(shí)噪音、振動(dòng)較大；3）高速重載壽命較低；4）徑向尺寸較大（相對(duì)于滑動(dòng)軸承） 應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于中速、中載和一般工作條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備。 2 滾動(dòng)軸承的主要類型、特點(diǎn)和代號(hào) 一、滾動(dòng)軸承的主要類型與特點(diǎn) 接觸角——外圈與滾動(dòng)體接觸處的法線與垂直于軸線的平面的夾角。 類型——按承載方向： 向心軸承——，主要承受徑向載荷，可受

4、一定Fa，如深溝球、圓柱滾柱軸承等，1、4、6、N、NA、2調(diào)心滾子等 推力軸承——，5（推力球），8（推力圓柱滾子） 向心推力軸承——：—向心角接觸軸子（0、3、7） —推力角接觸軸承，2（推力調(diào)心滾子軸承） 按滾動(dòng)體形狀：球~——承載能力低，極限轉(zhuǎn)速高 滾子~——承載能力高，極限轉(zhuǎn)速低 常用滾動(dòng)軸承的類型與特性見(jiàn)表 注意代號(hào)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：承受載荷的大小，方向，極限轉(zhuǎn)速高低，是否有調(diào)心性能等 特別注意最常用幾種 ①深溝球軸承（向心球軸承）——6（0）主要承受徑向載，也可受一定雙向軸向載荷，f小精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低

5、，最常用。 ②調(diào)心球軸承（111）（調(diào)心滾子（2、3））——主要承受徑向載荷，也可承受較小的雙向軸向力，能自動(dòng)調(diào)心，適于軸的剛性較差的場(chǎng)合。 ③圓柱滾子軸承——N（2）只能承受徑向載荷，不能承受軸向載荷，承載能力大，支承剛性好，外圈或內(nèi)圈可以分離，或不帶內(nèi)外圈，適于要求徑向尺寸較小的場(chǎng)合。 ④角接觸球軸承——7（6）能同時(shí)承受徑向載荷和單向軸向力，接觸角，越大，承載Fa能力越高，為承受雙向軸向力應(yīng)成對(duì)使用，對(duì)稱安裝。 ⑤圓錐滾子軸承——3（7）能同時(shí)承受徑向載荷和單向Fa，越大，承受Fa能力越大，承載能力高于角接觸球軸承，但極限轉(zhuǎn)速稍低，外圈可分離，一般應(yīng)成對(duì)使用，對(duì)稱安裝，但安裝調(diào)整

6、比較麻煩。 ⑥推力球軸承——5（8）單向推力球軸承51000—只能受單向Fa；雙向推力球軸承52000—能承受雙向Fa。不能受Fr，且極限nj轉(zhuǎn)速較低，高速時(shí)，由于離心力較大，鋼球與保持架磨損發(fā)熱較嚴(yán)重。 ⑦滾針軸承，↑Fr，承載能力較高 ∴高速時(shí)用深溝球軸承或角接觸球軸承代替。 另：注意優(yōu)化選用深溝球軸承！ 二、滾動(dòng)軸承的代號(hào) 滾動(dòng)軸承類型和尺寸規(guī)格繁多，為便于設(shè)計(jì)和選用，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用代號(hào)表示滾動(dòng)軸承的類型、尺寸、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及公差等級(jí)等。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T272-93（向ISO靠）（替代GB272-88），滾動(dòng)軸承代號(hào)的構(gòu)成見(jiàn)表 前置代號(hào)（字母） 基本代號(hào)（數(shù)字、字母）

7、后置代號(hào)（字母+數(shù)字） 五 四 三 二 一 ∣ 軸 承 分 部 件 代 號(hào) ∣ 類 型 代 號(hào) ∣ 寬 度 系 列 代 號(hào) ∣ 直 徑 系 列 代 號(hào) ∣ 內(nèi) 徑 代 號(hào) ∣ 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 代 號(hào) ∣ 密 封 與 防 塵 代 號(hào) ∣ 保 持 架 及 材 料 代 號(hào) ∣ 特 殊 軸 承 材 料 代 號(hào) ∣ 公 差 等 級(jí) 代 號(hào) ∣ 游 隙 代 號(hào) ∣ 多 軸 承 配 置 代

8、 號(hào) ∣ 其 它 代 號(hào) 1、基本代號(hào)——表示軸承的內(nèi)徑、尺寸系列和類型，最多為五位 （1）軸承類型——基本代號(hào)右起五位用數(shù)字或字母表示（尺寸系列代號(hào)如有省略，則為第4位，）或基本代號(hào)左起第一位。重點(diǎn)：6—深溝球~；3—圓錐滾子~；5—推力球~；7—角接觸球~；1—調(diào)心球；N—圓柱滾子~。 （2）尺寸系列——表示軸承在結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑相同的條件下具有不同的外徑和寬度，基本代號(hào)右起三、四位。 寬度系列——右起第四位——某些寬度系列（主要為0系列和和正常系列）代號(hào)可省略，詳見(jiàn)表中帶（）的代號(hào)。 直徑系列——右起第三位——相同內(nèi)徑，不同直徑系列軸承的尺寸對(duì)比。 （3）軸承的內(nèi)徑——

9、基本代號(hào)右起一二位數(shù)字。 a) d=10, 12, 15, 17mm時(shí) 代號(hào)00 01 02 03 b) 內(nèi)徑d=20~480mm，且為5的倍數(shù)時(shí) 代號(hào)=d/5或d=代號(hào)×5(mm) (c) d<10mm，或d>500mm，及d=22，28，32mm時(shí) 代號(hào)/內(nèi)徑尺寸（mm） 2、前置代號(hào)——表示軸承的分部件，用字母表示。 L——可分離軸承的可分離內(nèi)圈或外圈如LN207 K——軸承的滾動(dòng)體與保持架組件K81107 R——不帶可分離內(nèi)圈或外圈的軸承，如RNU207 NU——表示內(nèi)圈無(wú)檔邊的圓柱滾子軸承 WS、GS——分別為推力圓柱滾子軸承的軸圈和座圈，如WS

10、81107、GS81107。 3、后置代號(hào)——反映軸承的結(jié)構(gòu)、公差、游隙及材料的特殊要求等，共8組代號(hào)。 （1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)——反映同一類軸承的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu) 例：C、AC、B——代表角接觸球軸承的接觸角，和，E代表增大承載能力進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)的增強(qiáng)型等，如7210B，7210AC，NU207E （2）密封、防塵與外部形狀變化代號(hào) —RS——一面有骨架式橡膠密封圈（接觸式） —RZ——一面有骨架式橡膠密封圈（非接觸式） —Z——一面有防塵蓋 例：6210-2RS —FS——一面有氈圈密封 字母前加數(shù)字2，則說(shuō)明是兩面有~ R、N、NR——軸

11、承外圈帶有止動(dòng)擋邊、止動(dòng)槽、止動(dòng)槽并帶止動(dòng)環(huán)，例：6210N （3）軸承的公差等級(jí) 精度高 ————————————→低 公差等級(jí) 2 4 5 6 6X 0 代號(hào) 新標(biāo)準(zhǔn) /P2、/P4、/P5、/P6、/P6X、/P0 舊標(biāo)準(zhǔn) B C D EX E G——普通級(jí)可省略 （4）軸承的徑向游隙 游隙 小 ————————→大 游隙組別 1， 2， 0， 3， 4， 5 代號(hào) /C1、/C2、 /C3、/C4、/C5 C1、C2——小游隙組；0——不標(biāo)（基本游隙）；C

12、3、C4、C5——大游隙組 （5）保持架代號(hào) 表示保持架在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的結(jié)構(gòu)材料外，其他不同結(jié)構(gòu)型式與材料。 A、B分別表示外圈引導(dǎo)和內(nèi)圈引導(dǎo) J——鋼板沖壓 Q——青銅實(shí)體 M——黃銅實(shí)體 保持架 N——工程塑料 其他在配置、振動(dòng)、噪聲、摩擦力矩、工作溫度、潤(rùn)滑等方面的特殊要求的代號(hào)表示見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T272-93，或廠家的說(shuō)明。 3 滾動(dòng)軸承的類型選擇 應(yīng)根據(jù)軸承的工作載荷（大小、方向和性質(zhì)）、轉(zhuǎn)速高低、支承剛性、安裝精度、結(jié)合各類軸承的特性和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合分析，確定合適的軸承。 幾條基本原則： 1） n高，載荷小，要求旋轉(zhuǎn)精度高→采用球軸承 n低，

13、載荷大，或有沖擊載荷時(shí)→采用滾子軸承——但滾子軸承對(duì)軸線偏斜較敏感。2） 主要受徑向載荷Fr時(shí)→用向心軸承 主要受軸向載荷Fa，n不高時(shí)用推力軸承 同時(shí)受Fr和Fa均較大時(shí)——可采用角接觸球軸承7類（n較高時(shí)）或圓錐滾子軸承3類（n較低時(shí)） Fr較大，F(xiàn)a較小時(shí)——深溝球~ Fa較大，F(xiàn)r較小時(shí)——深溝球~+推力球軸承組合，或推力角接觸軸承。 3）要求n

14、心時(shí)宜用調(diào)心軸承，如圖13-6 5）為便于裝拆和間隙調(diào)整，可選用內(nèi)、外圈不分離的軸承。 6）6、7兩點(diǎn)軸承一般應(yīng)成對(duì)使用，對(duì)稱安裝。 7）施轉(zhuǎn)精度較高時(shí)，應(yīng)選用較高的公差等級(jí)和較小的游隙 轉(zhuǎn)速較高時(shí)，應(yīng)選用較高的公差等級(jí)和較大的游隙 公差等級(jí)越高，軸承價(jià)格越貴 滾子軸承價(jià)格高于球軸承，深溝球軸承價(jià)格最低 8）優(yōu)先考慮用普通公差等級(jí)的深溝球軸承。 4 滾動(dòng)軸承的工作情況分析 一、滾動(dòng)軸承的載荷分布 1、滾動(dòng)軸承受軸向載荷Fa（A） 中心軸向力Fa作用下——Fa由各滾動(dòng)體平均分擔(dān) 2、向心軸承受徑向載荷R 上半圈滾動(dòng)體不受力，下半圈滾動(dòng)體受力，且根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件

15、，在R作用線下方滾動(dòng)體變形和受力最小，滾動(dòng)體所受的最大接觸載荷為 （深溝球軸承） Z——滾動(dòng)體數(shù) （圓柱滾子軸承） 由于游隙的存在，受載滾動(dòng)體小于半圈，而作用一定的軸向載荷，則可使承載區(qū)擴(kuò)大。 3、角接觸軸承同時(shí)受R和A （1）角接觸軸承的派生軸向力S 由于滾動(dòng)體與滾道接觸點(diǎn)的法線與軸承中心平面有接觸角 承載區(qū)流動(dòng)體i→法向力Qi Ri——徑向分力 ΣRi=R——外載 Si——軸向分力 ΣSi=S——派生軸向力。 派生軸向力S≈1

16、.25Rtgα S方向——沿軸承外圈寬邊指向窄邊，通過(guò)內(nèi)圈作用于軸上，有使內(nèi)、外圈分離的趨勢(shì)。∴要成對(duì)使用、對(duì)稱安裝。 （2）軸向載荷對(duì)載荷分布的影響 受R作用時(shí)，派生軸向力S迫使軸頸（連同軸承內(nèi)圈和滾動(dòng)體）向左移動(dòng)，并與軸向力A平衡 ①當(dāng)只有下面+滾動(dòng)體受載時(shí) 或 而 ——載荷角，A與R的合力F與徑向平面的夾角 ∴， ②受載滾動(dòng)體增多時(shí)，在同樣R作用下，派生軸向力S↑ ∵各滾動(dòng)體法向力Qi方向各不相同，其徑向分力Ri（方向不同）向量之和與R平衡，但；而Qi→（產(chǎn)生）Si方向均相同，∴S是Si的代數(shù)和 ∴在同樣

17、的徑向載荷R作用下由多個(gè)滾動(dòng)體接觸分別派生的軸向力的合力S大于只有一個(gè)滾動(dòng)體受載時(shí)派生的軸向力 設(shè)受載滾動(dòng)體個(gè)數(shù)為n，則 ∴ 、——多個(gè)滾動(dòng)體受載的條件 結(jié)論： 1）角接觸軸承及圓錐滾子軸承必須在徑向載荷R和軸向載荷A的聯(lián)合作用下工作，或成對(duì)使用對(duì)稱安裝。 2）為使更多的滾動(dòng)體受載應(yīng)使 3）R不變時(shí)，A由最小值（一個(gè)滾動(dòng)體受載）逐漸增大（即角增大），則受載滾動(dòng)體數(shù)↑ 當(dāng)時(shí)，下半圈滾動(dòng)體受載 當(dāng)時(shí)，開(kāi)始使全部滾動(dòng)體受載。 4）實(shí)際工作時(shí)，至少達(dá)到下半圈滾動(dòng)體受載，∴安裝這類軸承不能有較大的軸向竄動(dòng)量。

18、或應(yīng)成對(duì)使用，對(duì)稱安裝。 二、軸承工作時(shí)軸承元件上載荷與應(yīng)力的變化 滾動(dòng)體進(jìn)入承載區(qū)后，所受的載荷由零增加到Qmax，然后再逐漸減小到零——其應(yīng)力為不穩(wěn)定脈動(dòng)循環(huán)變化，轉(zhuǎn)動(dòng)套圈上各點(diǎn)承載情況及應(yīng)力情況，也是不穩(wěn)定脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力。 固定套圈上某一點(diǎn)上的載荷和應(yīng)力是穩(wěn)定的脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力。 三、滾動(dòng)軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則： 主要失效形式： 1）疲勞點(diǎn)蝕——安裝潤(rùn)滑和維護(hù)良好情況下的正常失效形式 ——主要的失效形式和軸承壽命計(jì)算的依據(jù) 2）塑性變形——轉(zhuǎn)速很低或作間歇擺動(dòng)時(shí)的主要失效形式 ——引起振動(dòng)、噪聲、摩擦力矩增大，運(yùn)轉(zhuǎn)精度降低 1） 磨損——潤(rùn)滑不良和密封不嚴(yán)的情

19、況下，或多塵條件下工作的軸承的主要失效形式。有磨磨損和粘著磨損（燒傷） 2） 磨損后果：軸承游隙加大，運(yùn)動(dòng)精度降低，振動(dòng)和噪聲增加。 計(jì)算準(zhǔn)則：一般軸承1）進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算（針對(duì)點(diǎn)蝕）；2）靜強(qiáng)度校核。 低速軸承：只進(jìn)行②（靜強(qiáng)度~） 高速軸承：①進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算；②校驗(yàn)極限轉(zhuǎn)速。 全因發(fā)熱引起粘著：磨損和燒傷 5 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 一、基本額定壽命和基本額定動(dòng)載荷 1、基本額定壽命L10 軸承壽命：?jiǎn)蝹€(gè)滾動(dòng)軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕前運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或在一定轉(zhuǎn)速下的工作小時(shí)數(shù)稱~。由于材料、加工精度、熱處理與裝配質(zhì)量不可能相同 但同一批軸承在同樣的工作條件下，各個(gè)軸承

20、的壽命有很大的離散性，所以，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的辦法來(lái)處理。 基本額定壽命L10——同一批軸承在相同工作條件下工作，其中90%的軸承在產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕前所能運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)（以106為單位）或一定轉(zhuǎn)速下的工作時(shí)數(shù) ——失效概率10% 2、基本額定動(dòng)載荷C——由試驗(yàn)得到，見(jiàn)軸承手冊(cè)和樣本。 軸承的基本額定壽命L10=1（106轉(zhuǎn)）時(shí)，軸承所能承受的載荷稱~。在基本額定動(dòng)載荷作用下，軸承可以轉(zhuǎn)106轉(zhuǎn)而不發(fā)生點(diǎn)蝕失效的可靠度為90%。 純徑向載荷——向心軸承 基本額定動(dòng)載荷C 純軸向載荷——推力軸承 指引起套圈間產(chǎn)生相對(duì)

21、——角接觸球軸承和圓錐滾子軸承 徑向位移時(shí)載荷的徑向分量 二、滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P（實(shí)際載荷） 定義：將實(shí)際載荷轉(zhuǎn)換為作用效果相當(dāng)并與確定基本額定動(dòng)載荷的載荷條件相一致的假想載荷，該假想載荷稱為：當(dāng)量動(dòng)載荷P 在當(dāng)量動(dòng)載荷P作用下的軸承壽命與實(shí)際聯(lián)合載荷作用下的軸承壽命相同 1．對(duì)只能承受徑向載荷R的軸承（N、NA軸承） P=R 2．對(duì)只能承受軸向載荷A的軸承（推力球（5）和推力滾子（8）） P=A 3．同時(shí)受徑向載荷R和軸向載荷A的軸承 P=XR+YA X——徑向載荷系數(shù)，Y——軸向載荷系數(shù) 考慮沖擊、振動(dòng)等動(dòng)載荷的影響，使軸承

22、壽命降低，引入載荷系數(shù)fp 則： P=fRR ——受R P=fPA ——只受A P=fP(XR+YA) ——同時(shí)有R和A 三、滾動(dòng)軸的壽命計(jì)算公式 載荷與壽命的關(guān)系曲線方程為： =常數(shù) 3~球軸承 ——壽命指數(shù) = 10/3——滾子軸承 根據(jù)定義：，P=C（軸承所能承受的載荷為基本額定功載荷） ∴ ∴ （106r） 按小時(shí)計(jì)的軸承壽命： （h） 考慮當(dāng)工作t>120℃時(shí)，因金屬組織硬度和潤(rùn)滑條件等

23、的變化，軸承的基本額定動(dòng)載荷C有所下降，∴引入溫度系數(shù)ft——對(duì)C修正，則 （106r） （h） 當(dāng)P、n已知，預(yù)期壽命為，則要求選取的軸承的額定動(dòng)載荷C為 N ——選軸承型號(hào)和尺寸！ 四、角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的軸向載荷A的計(jì)算。 該類軸承受R→產(chǎn)生派生軸向力S，∴要成對(duì)使用，對(duì)稱安裝 1）派生軸向力大小方向：a)正裝（面對(duì)面），支點(diǎn)跨距小，適合于傳動(dòng)零件位于兩支承之間；b)反裝（背靠背），實(shí)際支距變大，適合于傳動(dòng)零件處于外伸端 2）實(shí)際軸向載荷A的確定 （1）當(dāng)時(shí) 軸有向左移動(dòng)的趨勢(shì)，使軸承1被

24、“壓緊”，軸承2被“放松”，壓緊的軸承1外圈通過(guò)滾動(dòng)體將對(duì)內(nèi)圈和軸產(chǎn)生一個(gè)阻止其左移的平衡力，使 ∴軸承1的實(shí)際軸向載荷為 軸承2上的軸向力，由力的平衡條件 ——本身的派生軸向力 （2）當(dāng)時(shí) 軸有右移的趨勢(shì)，軸承2被“壓緊”，軸承1被“放松”，“2”上產(chǎn)生一個(gè)平衡力，使 ∴軸承2實(shí)際所受的軸向力為 軸承1實(shí)際所受的軸向力，由力的平衡條件 ——本身派生軸向力 最終：——使軸上的軸向載荷處于平衡，而非 結(jié)論：——實(shí)際軸向力A的計(jì)算方法 1）分析軸上派生軸向力和外加軸向載荷，判定被“壓緊”和“放松”的軸承。 2）“壓緊”端軸承的軸向力等于除本身派生軸向力外，軸

25、上其他所有軸向力代數(shù)和。 3）“放松”端軸承的軸向力等于本身的派生軸向力 或A=max本身派生軸向力，除派生軸向力外軸上其他軸向載荷代數(shù)和（方向與派生軸向力相反為+） 五、不穩(wěn)定載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承壽命計(jì)算 載荷P和轉(zhuǎn)速n變化時(shí)，按疲勞損傷累積假設(shè)求出平均當(dāng)量轉(zhuǎn)速nm和平均當(dāng)量動(dòng)載荷Pm→求軸承壽命，沒(méi)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為：P1、P2、P3、…、Pk；轉(zhuǎn)速為：n1、n2、n3、…、nk；所占時(shí)間百分比：a1、a2、a3、…、ak 則滾動(dòng)軸承的平均當(dāng)量轉(zhuǎn)速 平均當(dāng)量動(dòng)載荷P ∴將式代入軸承壽命計(jì)算公式得 六、不同可靠度時(shí)滾動(dòng)軸承的壽命Ln 前面公

26、式中計(jì)算得到的軸承壽命的可靠度為90%，而各種機(jī)械中所要求軸承的壽命的可靠度不一樣，∴為計(jì)算不同可靠時(shí)軸承的壽命，引入壽命修正系數(shù)a1，則 L10——為軸承的基本額定壽命，其可靠度為90% a1——可靠度不為90%時(shí)，額定壽命修正系數(shù) Ln——可靠度為1-n時(shí)軸承的額定壽命（h） 代入式得 （h） 給定可靠度和該可靠度下m軸承壽命Ln(h)時(shí)，選擇軸承時(shí)所需的軸承基本額定動(dòng)載荷C的計(jì)算式為： 6 滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算 一、滾動(dòng)軸承的靜載荷 1、基本額定靜載荷C0——取決于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸承允許的塑性變形量 ——即受載最大的滾動(dòng)

27、體與滾道接觸處中心處引起的接觸應(yīng)力達(dá)到一定值（例調(diào)心球：4600Mpa；其他球軸承：4200Mpa；滾子軸承：4000Mpa ） 2、按靜載選擇軸承的條件： S0——軸承的靜強(qiáng)度安全系數(shù) P0——軸承的當(dāng)量靜載荷（假想載荷）。在當(dāng)量載荷作用下軸承的塑性變形量與實(shí)際載荷作用下軸承的塑性變形量相同。 R、A——軸承所受的實(shí)際徑向和軸向載荷 X0、Y0——靜徑向和軸向載荷系數(shù) 如果P0

28、正常，軸承載荷P≤0.1C，向心軸承只受徑向載荷，推力軸承只受軸向載荷的軸承。 當(dāng)P>0.1C，軸承受聯(lián)合載荷時(shí)，潤(rùn)滑情況變壞，∴應(yīng)對(duì)極限轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正，這時(shí)軸承實(shí)際許用轉(zhuǎn)速為 f1——載荷系數(shù) f2——載荷分布系數(shù) 如果→措施：1.改進(jìn)潤(rùn)滑；2.改善冷卻條件；3.提高軸承精度；4.適當(dāng)增大游隙；5.改變軸承和保持架的材料（采用特殊材料） 7 滾動(dòng)軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 滾動(dòng)軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：軸承的固定、調(diào)整、預(yù)緊、配合、裝拆、潤(rùn)滑和密封等問(wèn)題。 一、滾動(dòng)支承的結(jié)構(gòu)型式 正常的滾動(dòng)軸承支承應(yīng)使軸能正常傳遞載荷而不發(fā)生軸向竄動(dòng)及軸受熱膨脹后卡死等

29、現(xiàn)象。常用的滾動(dòng)軸承支承結(jié)構(gòu)型式有三種： 1、兩端固定支承——常用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝調(diào)整方便 每個(gè)支點(diǎn)軸承內(nèi)、外圈均單方向軸向固定 靠外圈端面與軸承端蓋間留有間隙補(bǔ)償軸的受熱伸長(zhǎng)，間隙的大小或軸承內(nèi)軸向游隙的大小靠端蓋與軸承座端面間調(diào)整墊片條調(diào)節(jié)。 適于普通工作溫度下較短軸（跨距L≤400mm）的支承。 當(dāng)采用角接觸軸承時(shí)時(shí)有 正裝結(jié)構(gòu)→跨距L1，懸臂距離大，支承剛性差，受熱伸長(zhǎng)游隙減小易卡死，但裝配調(diào)整方便，且傳動(dòng)件位于兩支承中間時(shí)剛性較好。 反裝結(jié)構(gòu)→跨距L2，懸臂距離大，支承剛性好，不會(huì)卡死。 2、一端固定（雙向），一端游動(dòng)——適于轉(zhuǎn)速較高，溫差較大和跨距較大（L>350m

30、m） 固定端：軸承內(nèi)、外圈均雙向固定——游動(dòng)端 深溝球軸承——內(nèi)圈雙向固定，外圈與端蓋間留有間隙 圓柱滾子軸承——軸承內(nèi)、外圈均雙向固定，以免外圈同時(shí)游動(dòng)，靠滾子與外圈間游動(dòng)來(lái)補(bǔ)償受熱伸長(zhǎng) 當(dāng)軸向載荷A較大時(shí)——固定端采用多個(gè)軸承的組合結(jié)構(gòu) —對(duì)角接觸軸承（正裝）承受雙向A和R并便于軸承的預(yù)緊和游隙的調(diào)整 深溝球軸承承受R，雙向推力球軸承承受雙向A，承載能力較大。 3、兩端游動(dòng)——人字齒輪高速主動(dòng)軸 使軸能左右雙向游動(dòng)以自動(dòng)補(bǔ)償輪齒左右兩側(cè)螺旋角的制造誤差，使輪齒受力均勻，采用圓柱滾子軸承，靠滾子與外圈間的游動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 而低速齒輪軸則須兩端固定，以保證兩軸的軸向定位。 二、

31、滾動(dòng)軸承的軸向固定 內(nèi)圈與軸 1）軸肩；2）軸用彈性檔圈——A不大、n不高時(shí)；3）軸端檔圈+緊固螺釘——n較大、A中等。4）圓螺母+止動(dòng)墊圈——A較大、n較高；5）開(kāi)口圓錐緊定套+圓螺母和止動(dòng)墊圈——適于光軸上球面軸承 外圈與座孔 1）孔用彈性檔圈——A不大時(shí)；2）軸承外圈止動(dòng)槽內(nèi)嵌入止動(dòng)環(huán)固定；3）軸承蓋——A較大，n較高時(shí)；4）軸承座孔凸肩；5）螺紋環(huán)；6）軸承套環(huán)——適于同一軸上兩軸承外徑不同時(shí)。 三、支承的剛度和座孔的同心度 剛度不夠，影響軸承的載荷分布，使軸承的壽命下降 提高支承剛度的措施：1）增加軸承座孔的壁厚；2）減小軸承支點(diǎn)相對(duì)于箱體孔壁的懸臂。3）采用加強(qiáng)筋加強(qiáng)

32、支承部位的剛性。4）采用整體式軸承座孔。 保證軸上兩個(gè)支承的座孔的同心度的方法（避免軸承內(nèi)、外圈間產(chǎn)生過(guò)大的偏斜）：1）整體機(jī)座，兩軸承座孔一次鏜出；2）如軸上兩軸承外徑不同——采用套環(huán)結(jié)構(gòu)，座孔還是一次鏜出。 四、滾動(dòng)軸承游隙和軸系軸向位置的調(diào)整 軸承的調(diào)整：1）軸承游隙的調(diào)整；2）軸系軸向位置的調(diào)整——錐齒輪和蝸桿軸。 調(diào)整法：1）帶螺紋的零件；2）端蓋下的墊片（較為方便）， 注意：圓錐齒輪和蝸桿必須調(diào)整軸系的軸向位置，以保證錐齒輪副和蝸桿、蝸輪副的正確嚙合。 方法：將軸承裝入套杯中，套杯再裝入座孔中，通過(guò)調(diào)整套杯端面與軸承座端面間墊片厚度來(lái)調(diào)整錐齒輪和蝸桿的位置。 五、滾動(dòng)

33、軸孔的配合 影響滾動(dòng)軸承的周向固定和徑向游隙，而徑向游隙又影響滾動(dòng)軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)精度和壽命。 配合過(guò)緊，游隙過(guò)小或消失，影響軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)，f↑，發(fā)熱↑，易損壞 配合過(guò)松，游隙增大，影響旋轉(zhuǎn)精度，且受載滾動(dòng)體數(shù)↓，承載能力↓ 松 ————→緊 軸承內(nèi)圈與軸—— 基孔制：常用：js6，j6，k6，m6，n6 松 ————→緊 軸承外圈與軸承座孔——基軸制：常用：G7，H7，JS7，J7 由于軸承內(nèi)孔與外圈都具有公差帶較小的負(fù)公差帶，而

34、圓柱體基準(zhǔn)孔公差帶為正，基準(zhǔn)軸的公差帶為負(fù)，∴軸承內(nèi)圈與軸的配合比圓柱公差規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)基孔制同類配合要緊，而外圈公差帶雖與圓柱體基準(zhǔn)軸的公差帶方向一致（為負(fù)），但軸承外圈公差帶較小，∴軸承外圈與座孔的配合，也比標(biāo)準(zhǔn)的基孔制同類配合要緊。 滾動(dòng)軸承配合的選擇原則： 1）轉(zhuǎn)動(dòng)圈比不動(dòng)圈配合松一些； 2）高速、重載、有沖擊、振動(dòng)時(shí)，配合應(yīng)緊一些，載荷平穩(wěn)時(shí)，配合應(yīng)松一些； 3）旋轉(zhuǎn)精度要求高時(shí)，配合應(yīng)緊一些（減小游隙）； 4）常拆卸的軸承或游動(dòng)套圈應(yīng)取較松的配合； 5）與空心軸配合的軸承應(yīng)取較緊的密合。 六、滾動(dòng)軸承的預(yù)緊 預(yù)緊的目的：1）提高旋轉(zhuǎn)精度；2）增加支承剛性；3）減小振動(dòng)和

35、噪音，延長(zhǎng)軸承壽命。 預(yù)緊原理：消除軸承中軸向游隙，使?jié)L動(dòng)體與內(nèi)外圈接觸處產(chǎn)生初始變形 常用預(yù)緊方法： 1）用墊片和長(zhǎng)短隔套預(yù)緊（利用墊片、利用內(nèi)、外隔套的長(zhǎng)度差） 2）夾緊一對(duì)磨窄了的外圈（軸承正裝或內(nèi)圈軸承反裝）的角接觸軸承 3）夾緊一對(duì)圓錐滾子軸承。 利用彈簧預(yù)緊（圓柱螺旋壓縮彈簧，碟形彈簧）頂住軸承外圈而預(yù)緊。 ——預(yù)緊力不會(huì)因溫差引起的軸長(zhǎng)度變化而變化 預(yù)緊力的大小要適中：過(guò)大，ff增加，，軸承壽命↓；過(guò)小，起不到提高軸承剛性的目的。 七、滾動(dòng)軸承的裝拆 要求：1）壓力應(yīng)直接加于配合較緊的套圈上；2）不允許通過(guò)滾動(dòng)體傳遞裝拆力；3）要均勻施加裝拆力——嚴(yán)禁重錘直接

36、敲擊 方法：1）用軟錘均勻敲擊套圈裝入； 2）壓力機(jī)壓入（較大的軸承）。 安裝 拆卸時(shí)：1）壓力機(jī)壓出軸頸； 2）軸承拆卸器將內(nèi)圈拉下。軸肩高度應(yīng)低于軸承內(nèi)圈高度。 八、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 目的；1）降低摩擦和磨損；2）散熱；3）緩沖、吸振、降低噪音；4）防銹和密封。 潤(rùn)滑方式 1、脂潤(rùn)滑——承載大，不易流失，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封和維護(hù)方便，但Ff大，易于發(fā)熱。∴適合于不便經(jīng)常維護(hù)，轉(zhuǎn)速不太高的場(chǎng)合。一般潤(rùn)滑劑的填充量<1/3~1/2軸承空間。常用鈣基脂（T<65℃），鈉基脂、鈣鈉基脂（T較高），n較高時(shí)，鋰基脂。 2、油潤(rùn)滑 潤(rùn)滑冷卻效果較好，f較小，但供油系統(tǒng)和密封裝置均較復(fù)雜

37、，適于高速場(chǎng)合。 潤(rùn)滑方式有；油浴或飛濺潤(rùn)滑、滴油~、噴油~、油零~等 潤(rùn)滑油粘度的選擇：12~20cst。1）載荷大，n低，工作溫度高時(shí)用粘度大的潤(rùn)滑油；2）載荷小，dn大，用粘度低的潤(rùn)滑油，攪油損失小，冷卻效果好。 3、固體潤(rùn)滑——高溫真空條件下（二硫化鉬） 潤(rùn)滑方式的選擇，可按速度因數(shù)dn值，參考表選擇。 九、滾動(dòng)軸承的密封 密封的作用：1）防止內(nèi)部潤(rùn)滑劑流失；2）防止外部灰塵和水分、雜質(zhì)的侵入 密封的類型：接觸式密封；非接觸式密封；組合式密封。 1、接觸式密封——適于低速，為防止磨損，要求接觸處表面粗糙度小于R1.6~0.8 ①氈圈密封——軸承蓋上梯形槽內(nèi)放置矩形剖面

38、細(xì)毛氈，適合于V<4~5m/s，軸承脂潤(rùn)滑的密封 ②橡膠油封（標(biāo)準(zhǔn)件、較常用）——耐油橡膠制唇形密封圈靠彈簧壓緊在軸上，唇向外—防灰法，唇向里—防油流失，組合放置—同時(shí)起防灰和防油流失的作用。 油封有：J型、U型和O型，適合于v<12m/s 2、非接觸式密封——與軸不直接接觸，適合于高速 ①油溝密封（間隙密封）——軸與蓋之間約0.1~0.3mm間隙，蓋上車出溝槽，槽內(nèi)充滿潤(rùn)滑脂，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適于v<5~6m/s ②甩油密封——軸上開(kāi)溝槽，將欲外流的油沿徑向甩開(kāi)，再經(jīng)軸承蓋上集油腔及油孔流回軸承。檔油環(huán)式甩油盤(pán)——利用離心力甩去檔油環(huán)上的油，讓其流回油箱內(nèi)，以防油沖入軸承內(nèi)。適于軸承脂潤(rùn)滑。 ③曲路密封（迷宮密封）——將旋轉(zhuǎn)和固定的密封零件間的間隙制成曲路形式，縫隙間填入潤(rùn)滑脂，加強(qiáng)密封效果——密封效果較好，適于油和脂溝滑v<30m/s 曲路：徑向曲路；軸向曲路 3、組合式密封——采用兩種以上的密封形式組合在一起，密封的效果較好。 另外，某些標(biāo)準(zhǔn)密封軸承——如單面或雙面帶防塵蓋（-RZ）和密封蓋的軸承，由于裝配時(shí)已填入了潤(rùn)滑脂，∴無(wú)需維護(hù)或再加密封裝置——應(yīng)用日趨廣泛。 13 公司網(wǎng)址： http://www.nsk- http://www.skf-