1、宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,第16章 滚动轴承,16-1 滚动轴承的基本类型和特点,16-2 滚动轴承的代号,16-3 滚动轴承的选择计算,16-4 滚动轴承的润滑和密封,16-5 滚动轴承的组合设计,带传动和链传动都是通过中间挠性件传递运动和动力的，适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮传动相比，它们具有结构简单，成本低廉等优点。,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,16-1 滚动轴承的基本类型和特点,各零件的作用：,外圈：支撑零件或轴系；,保持架: 将滚动体分开。,内圈：支撑轴；,滚动体：滑动滚动；,硬度和接触疲劳强度 、耐磨性和冲击韧性 用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达：6165HRC
2、。工作表面需经磨削或抛光。,保持架：低碳钢，冲压制成高速轴承：有色金属或塑料。,滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。,内外圈上有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体将沿着滚道滚动。,装在机座或零件轴孔内；,滚动副的材料要求：,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,滚动轴承的装配,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,设计：潘存云,优点：摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、 和易于互换等。,缺点：抗冲击能力差、高速时出现噪音。,滚动轴承按其承受载荷的方向（接触角）和滚动体的形状分类。,接触角：滚动体与外圈接触处的法线与垂直于轴承轴 心线的平面之间的夹角称为公称接触角。
3、,接触角 , 轴向承载能力 ,= 0,它是滚动轴承的一个重要参数，轴承的受力分析和承载能力等都与接触角有关。,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,轴承类型,按载荷方向分,按滚动体形状分,向心轴承,推力轴承,圆柱滚子,圆锥滚子,球面滚子,滚针,球轴承,滚子轴承,分类：,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,调心滚子轴承20000C,低,0.5 2 比10000小,能承受很大的径向载荷和少量轴向载荷。承载能力大，具有调性能。,圆锥滚子轴承30000,中,2,能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线性接触，承载能力大，内外圈可分离，装拆方便，称对使用。,推力球轴承50000,低,不允许,只能
4、承受轴向载荷，且作用线必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处。,a)单向,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,推力球轴承50000,低,不允许,只能承受轴向载荷，且作用线必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处。,深沟球轴承60000,高,816,能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线性接触，承载能力大，内外圈可分离，装拆方便，称对使用。,角接触球轴承70000C(=15 )70000AC(=25 )70000B(=40 ),
5、较高,210,能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。 大，承载能力越大，有三种规格。称对使用。,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,1. 承载能力,承受径向载荷为主；,几点说明：由于结构不同，各类轴承的使用性能也不相同，现说明如下。,滚子轴承(1.53)球轴承 在同样的外形尺寸下。,2. 极限转速,当d 20 mm时，两者承载能力接近，宜采用球轴承。,因滚子轴承贵角接触球轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷。,0 45 ,45 100 时， C ,引进温度系数 ft 进行修正。,一恒定径向(或轴向)载荷，在该载荷作用下，滚动轴承具有与实际载荷作用下的寿命。,宁夏大学
6、专用 作者： 潘存云教授,修正结果：,工作中冲击振动 C ,引进载荷系数 fP 进行修正。,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,短时间或间断使用，中断时不致引起严重后果 40008000,间断使用，中断时会引起严重后果 800012000,每天8h工作的机械 1200020000,每天24h连续工作的机械 4000060000,四、当量动载荷的计算,滚动轴承的基本动载荷是在一定的实验条件下确定的。对于向心轴承是指轴承承受纯径向载荷；对于推力轴承是指承受中心轴向载荷。实际情况可能既受径向载荷又有轴向载荷，则必须将实际载荷换算成与实验条件相同的载荷后，才能和基本额定动载荷进行比较。换算后的载荷是一种
7、假定载荷，称为当量载荷。,含义：当量动载荷是一种考虑径向载荷与轴向载荷双重影响，经换算后的假想载荷。其效果与某一个基本额定动载荷相当。,计算公式：,P=X Fr+Y Fa,X-径向动载荷系数；,Y-轴向动载荷系数。,向心轴承：,P=Fr,推力轴承：,P=Fa,查表1612 P260,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,五、角接触向心轴承轴向载荷的计算,受力分析：,由于的存在，即使在径向载荷的作用下，其接触力可分解为径向和轴向两个分量。,Fi = Fi +F”i,总轴向力F= Fi,为使内部轴向力平衡，以免轴串动，这种轴承应:成对使用，对称安装。下面
8、分两个轴承面对面或背对背安装两种情况进行详细分析,-内部轴向力,F的近似值可按如下近似公式计算,第i个滚动体,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,设计：潘存云,1.若 FA+ F2 F1,压紧端：Fa1 = FA+ F2,放松端：Fa2 = F2,2.若 FA+F2 F1 则有：,结论与正装相同！,压紧端：Fa1 = FA+ F2,放松端：Fa2 = F2,2.若 FA+F2 F1 ,则有：,放松端： Fa1 = F1,压紧端： Fa2 = F1 - FA,结论： 放松端轴承的轴向载荷 = 内部轴向力,压紧端轴承的轴向载荷 = 其余轴向力的代数和本身除外,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,一、滚
9、动轴承的润滑,润滑剂,润滑目的-减小摩擦、减轻磨损，吸振、降温、降噪。,16-4 滚动轴承的润滑和密封,密封目的-防止灰尘、水分进入轴承，阻止润滑剂流失。,润滑脂,润滑油,固体润滑剂 用于特殊场合,用速度因素dn 值作为选择润滑剂的条件:,- 常用,- 高速、高温,当dn (1.52) 105 mmr/min时，采用脂润滑，否则用油润滑。,脂润滑优点：不容易流失、便于密封和维护，充填一 次，可运转较长时间。,油润滑优点：摩擦阻力小、能散热，可在高速、高温环 境下使用。,dn间接反映了轴颈的圆周速度。,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,二、滚动承的密封,润滑油的选择：,润滑油的粘度根据速度因素d
10、n和工作温度t来确定。,滚动承的密封方式的选择与润滑的种类、工作环境、温度、密封表面的圆周速度有关。,分类,接触式,非接触式,组合式密封,毛毡圈密封,密封圈密封,间隙密封,迷宫式密封,-毛毡迷宫式密封,例如： dn=100000，t=90 ,可用 110 号润滑油,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,适用场合：脂润滑，要求环境清洁，轴颈圆周轴速度v45 m/s，工作温度不超过90,矩形断面的毛毡圈被安装在梯形槽内，它对轴产生一定的压力而起到密封作用。,适用场合：脂或油润滑，轴颈圆周轴速度v45 m/s，工作温度: -40100,防漏油,防灰尘,密封唇朝外，主要目的是防灰尘、杂质,接触式密封：,错
11、误结构,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,适用场合： 脂润滑，要求环境干燥清洁。,靠轴与端盖之间的细小环形间隙密封，间隙愈小愈长，效果愈好，间隙取0.10.3 mm。,间隙封圈,=0.10.3 mm,非接触式密封：,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,适用场合：脂润滑或油润滑，工作温度不高于密封用 脂的滴点。密封效果可靠。,图b为轴向曲路，因考虑到轴受热后会变长，间隙取 =1.52 mm。,迷宫式封圈,=0.10.2 mm,=1.52 mm,将旋转件与静止件之间的间隙做成迷宫形式，并在间隙中充填润滑油或润滑脂以加强密封效果。分为径向和轴向两种结构。,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,适用场合：适
12、用于脂润滑或油润滑，密封效果可靠。,也可以把多种密封形式组合在一起。这是组合密封的一种型式-毛毡加迷宫，可充分发挥各自的优点，提高密封效果。组合密封的方式很多，不一一列举。,组合式密封：,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,16-5 滚动轴承的组合设计,一、轴承类型的选择,1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；如直齿轮轴,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,16-5 滚动轴承的组合设计,一、轴承类型的选择,1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；如直齿轮轴,2.径向与轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆 锥滚子轴承；如斜齿轮轴,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,16-5 滚动轴承的组合设计,一、轴承类型的选择,1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；如直齿轮轴,2.径向与轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆 锥滚子轴承；如斜齿轮轴,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,16-5 滚动轴承的组合设计,一、轴承类型的选择,1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；如直齿轮轴,2.径向与轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆 锥滚子轴承；如斜齿轮轴,3.纯轴向载荷作用时，必须采用推力轴承。,宁夏大学专用 作者： 潘存云教授,
