1、第五编轴、轴承、联轴器和离合器设计参数与计算方法第一章 轴设计参数与计算方法!“! 传动轴弯矩为零，或很小，只传递转距的轴，称为传动轴，它的直径可按抗扭强度或刚度确定。!“!“! 按抗扭强度计算轴受转矩后扭应力应小于许用扭应力，因此，轴的最小直径（ !）! “#$“ % %#.- (/0“ #4 #*! #*9 #*3 第五编 轴、轴承、联轴器和离合器设计参数与计算方法表 !“ #“ $ 载荷性质因数 !%载荷性质 !举 例无冲击力或轻微冲击力 “#$ % “#& 电机、空调器、汽轮机、通风机、水泵中等振动和冲击 “#& % “#车辆、机床、传动装置、起重机、冶金设备、内燃机、减速箱、造纸机械
2、强大振动和冲击 “# % (#$破碎机、轧钢机、石油钻机、振动筛、工程机械表 !“ #“ $# 温度因数 !&轴承工作温度 “ ) * “& “$ “+ &$ & &$ ($!,$#- $#-$ $#. $#.$ $#+ $#+$ $#/$图 !“ #“ # 载荷因子图 !“ #“ 载荷分布因子(.0第二章 滚动轴承设计参数与计算方法!“# 滚动轴承组合设计!“#“$ 两个深沟球轴承的组合（图 % & ! & ）!“ 应用场合 最常用的组合。它能同时承受径向和轴向载荷，又能承受纯径向载荷与纯轴向载荷。#“ 设计原则（表 $ % # % !&）&“ 限制因素 轴不能完全没有轴向窜动和径向游动，不
3、能保证有精确的轴向位置。图 % & ! & 两个深沟球轴承的组合表 % & ! & $# 两个深沟球轴承组合的设计原则套圈状况内 圈 转 动内 圈 外 圈配合 压入配合 定位配合或滑动配合轴向位置 两个内圈都固定外圈一个固定，一个必须游动!两个外圈都单侧限定套圈状况外 圈 转 动内 圈 外 圈配合 滑动配合 压入配合( 第五编 轴、轴承、联轴器和离合器设计参数与计算方法套圈状况内 圈 转 动内 圈 外 圈轴向位置内圈一个固定，一个必须游动两个内圈都单侧限定两个外圈都固定!“#“! 深沟球轴承和圆柱滚子轴承的组合（图 $ % ! % $）!“ 应用场合 可以承受纯径向、纯轴向或径向、轴向联合载荷
4、。在下列条件下考虑选用这种组合：（ !）一个支承上的载荷大于深沟球轴承的额定能力时；（ #）工作时温度较高，因而两轴承间轴的膨胀量较大，需要保证轴的轴向自由度时；（ $）运转状况需要两外圈都采用压入配合时；（ %）装配、拆卸需要时。图 $ % ! % $ 深沟球轴承和圆柱滚子轴承的组合#“ 设计原则（表 & # !%）&(%第二章 滚动轴承设计参数与计算方法表 ! “ # “ $% 深沟球轴承和圆柱滚子轴承组合的设计原则套圈状况内 圈 转 动 外 圈 转 动内 圈 外 圈 内 圈 外 圈配 合 压入配合滑动配 合 或 定位配合滑动配 合 或 定位配合压入配合轴向位置 所有套圈都需固定注：压入、
5、定位与滑动配合的定义见表 ! “ # “ $%。%& 限制因素 轴不能完全没有轴向窜动和径向游动，不能保证有精确的轴向位置。注意组合的装配与拆卸。图 ! “ # “ & 两个圆柱滚子轴承和一个定位深沟球轴承的组合#( 两个圆柱滚子轴承和一个定位深沟球轴承的组合（图 ! “ # “ &）$& 应用场合 受纯径向载荷或者径向和轴向联合载荷时，若径向载荷超过了深沟球轴承的额定能力，则采用这种组合。当两个滚子轴承之间的距离足够大时，定位球轴承布置在滚子轴承的外侧。如果两个滚子轴承挨得过近，或者径向载荷作用在圆柱滚子轴承中心线的外侧，则必须把定位球轴承布置在两滚子轴承之间。#& 设计原则（表 ! “ #
6、 “ $!）表 ! “ # “ $! 两个圆柱滚子轴承和一个定位深沟球轴承组合的设计原则套圈状况 配 合 轴向位置内圈转动定位深沟球轴承内圈 定位配合或滑动配合 轴向固定外圈外圈的外径小于轴承座孔径，并不与轴承座孔壁接触轴向固定圆柱滚子轴承内圈 压入配合 轴向固定外圈 定位配合或滑动配合 轴向固定() 第五编 轴、轴承、联轴器和离合器设计参数与计算方法套圈状况 配 合 轴向位置外圈转动定位深沟球轴承内圈外圈滑动配合或定位配合外圈的外径小于轴承座孔径，并不与轴承座孔壁接触轴向固定轴向固定圆柱滚子轴承内圈外圈滑动配合或定位配合压入配合轴向固定轴向固定注：压入、定位与滑动配合的定义见表 ! “ #
7、“ $%。图 ! “ # “ $ 两个角接触球轴承的组合#%&% 两个角接触球轴承的组合（图 ! “ # “ $）为了使角接触球轴承正常运转，装配时必须用适当的轴向力或轴向移动轴承套圈以消除径向游隙。$& 应用场合 可以承受纯径向、纯轴向或径向、轴向联合载荷。可以按具体需要调整轴的轴向窜动，只至完全没有轴向窜动（因而，也完全没有径向游隙）。#& 设计原则（表 ! “ # “ $）%& 限制因素 如果两个轴承距离较近，面对面装法不能获得刚性组合。背对背装法（无预紧）只有在没有热膨胀时，轴方能没有轴向窜动。()*第二章 滚动轴承设计参数与计算方法!“#“$ 成对安装角接触球轴承的组合（图 $ %
8、! % &）表 $ % ! % ( 两个角接触球轴承组合的设计原则套圈状况内 圈 转 动 外 圈 转 动内圈 外圈 内圈 外圈配 合 压入配合 滑动配合 滑动配合 压入配合轴向位置 两个内圈都固定外圈一个固定，一个轴向可调内圈一个固定，一个轴向可调两个外圈都固定安装方式注：压入与滑动配合的定义见表 ! “ # “ $%。图 $ % ! % & 成对安装角接触球轴承的组合& 第五编 轴、轴承、联轴器和离合器设计参数与计算方法成对安装角接触球轴承有背对背安装、面对面安装和串联安装三种安装方式。当需要轴（或轴承座）有准确的轴向位置，或不允许有轴向窜动时，应采用预紧的成对安装角接触球轴承。不能将市售单
9、个角接触球轴承组成成对安装角接触球轴承使用。采用脂润滑时，如果转速较高，应在两个轴承的内、外圈间加不宽的分隔元件，使两个轴承稍许分开一些。采用并在一起的成对安装角接触球轴承时，必须采用第三个轴承，它可以是深沟球轴承或圆柱滚子轴承。!“ 应用场合（表 # $ % $ &）表 !“ #“ $% 成对安装角接触球轴承组合的应用场合轴承组合特性背对背安装 面对面安装无预紧载荷 有预紧载荷 无预紧载荷 有预紧载荷受纯径向载荷 适用 适用 适用 适用受纯轴向载荷 适用 适用 适用 适用要求轴有准确的轴向位置不适用 适用 不适用 适用对中精度较低 不适用 不适用 适用 不适用要求大的刚度 不适用 适用 不适
10、用 不适用径向载荷大于单个角接触球轴承不适用 适用 不适用 适用%“ 设计原则（表 # $ % $ !）表 !“ #“ $& 成对安装角接触球轴承组合的设计原则套圈状况 配 合 轴向位置内圈转动成对安 装 角 接触球轴承内圈外圈压入配合滑动配合，不允许有径向游隙时用定位配合固定固定第三个轴承内圈外圈定位配合视轴承类型而定固定视轴承类型而定()第二章 滚动轴承设计参数与计算方法套圈状况 配 合 轴向位置外圈转动成对安 装 角 接触球轴承内圈外围滑动配合，不允许有径向游隙时用定位配合压入配合固定固定第三个轴承内圈外圈视轴承类型而定定位配合视轴承类型而定固定!“#“$ 圆锥滚于轴承的组合（图 % &
11、 ! & ）圆锥滚子轴承的特性与角接触球轴承相似，只是滚动体和滚道变形与载荷成正比。因此，圆锥滚子轴承组合的应用场合、设计原则和限制因素与角接触球轴承一样，也可以采用成对安装的圆锥滚子轴承加第三个轴承的组合，只是通常不组成有预紧载荷的组合。图 %& !& 圆锥滚子轴承的组合!“#“( 立轴的轴承组合（图 % & ! & )*）水平轴轴承组合的设计原则完全适用于立轴。考虑立轴的特点，要尽可能用上支承的轴承使轴轴向定位，因为支点在旋转质量的质心之上有较大的稳定性。另外，要注意润滑，要有适当的保存润滑剂的方法。!“#“+ 套圈的定位与紧固!“ 定位和紧固面的直径 轴和轴承座中定位与紧固轴承套圈的表面，无论是轴肩、轴环、轴承座孔台肩、套筒、圆螺母、端盖、垫圈，其大小必须使这些表面与轴承套圈的端面接触，以保证正确的定位和可靠的紧固。同时，这些表面又不能超过滚道的直径，以防紧固时使滚道变形。通常可按下述关系选定直径：内圈的定位与紧固面直径!#$%“ # $ &%， !#(“ # $ )“&%外圈的定位与紧固面直径!*#$%“ ! & )“&%， !*#(“ ! & &%+,- 第五编 轴、轴承、联轴器和离合器设计参数与计算方法
