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軸承標(biāo)準(zhǔn) Bearing Standard

滾動(dòng)軸承
滾動(dòng)軸承 滾動(dòng)軸承 第一節(jié) 滾動(dòng)軸承的類型、代號(hào)及選擇 滾動(dòng)軸承的類型、滾動(dòng)體和外圈接觸處的法線nn與軸承的徑向平面的夾角 與軸承的徑向平面的夾角。 接觸角 α 滾動(dòng)體和外圈接觸處的法線 與軸承的徑向平面的夾角。 一、滾動(dòng)軸承的類型 α α α α=0 向心軸承 徑向力 0<α≤45° 向心角接觸軸承 徑向力（主要） 徑向力（主要） 軸向力 45°<α<90° 推力角接觸軸承 徑向力 主要） 軸向力 （主要） α=90° 推力軸承 軸向力 滾動(dòng)軸承的代號(hào)(code of rolling-contact bearing) 二、滾動(dòng)軸承的代號(hào) 1、基本代號(hào)(basic code) 、基本代號(hào) 內(nèi)徑代號(hào) 軸承內(nèi)徑 mm） （mm） 00 10 01 12 02 15 03 17 04～96 ～代號(hào)數(shù)× 代號(hào)數(shù)×5 當(dāng)內(nèi)徑為≥ 的整數(shù)， 當(dāng)內(nèi)徑為≥500mm，22、28、32mm，1~9的整數(shù)，0.6~10的 ， 、 、 ， 的整數(shù) 的 非整數(shù)時(shí)，直接用內(nèi)徑毫米數(shù)表示內(nèi)徑，但需要用“ 與組 非整數(shù)時(shí)，直接用內(nèi)徑毫米數(shù)表示內(nèi)徑，但需要用“/”與組 合代號(hào)之間分開(kāi)。 合代號(hào)之間分開(kāi)。 如：230/500，62/22，618/2.5 ， ， 滾動(dòng)軸承的代號(hào)(code of rolling-contact bearing) 寧波三泰軸承有限公司 0574-87220315 13065807009 傳真：0574-87223781  www.huizhouweb.com二、滾動(dòng)軸承的代號(hào) 1、基本代號(hào)(basic code) 、基本代號(hào) 一 二 三 四五 ∣ 類 型 代 號(hào) ∣ 尺寸系 列代號(hào) ∣ 寬 度 系 列 代 號(hào) ∣ 直 徑 系 列 代 號(hào) ∣ 內(nèi) 徑 代 號(hào) 類型代號(hào)用數(shù)字或字母表示， 類型代號(hào)用數(shù)字或字母表示，代號(hào)為 用數(shù)字或字母表示 雙列角接觸球軸承)則省略 “0”(雙列角接觸球軸承 則省略。 雙列角接觸球軸承 則省略。 寬度系列代號(hào)是指徑向軸承或向心推 寬度系列代號(hào)是指徑向軸承或向心推 力軸承的結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑和外徑都相同， 力軸承的結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑和外徑都相同， 而寬度為一系列不同尺寸， 而寬度為一系列不同尺寸，依8、0、1、 、 、 、 2、3、4、5、6次序遞增（推力軸承的 次序遞增（ 、 、 、 、 次序遞增 高度依7、 、 、 順序遞增）。當(dāng)寬 順序遞增）。 高度依 、9、1、2順序遞增）。當(dāng)寬 度系列為0系列時(shí) 系列時(shí)， 度系列為 系列時(shí)，多數(shù)軸承在代號(hào)中 可以不予標(biāo)出（ 可以不予標(biāo)出（但對(duì)調(diào)心軸承和圓錐 滾子軸承需要標(biāo)出）。 滾子軸承需要標(biāo)出）。 直徑系列代號(hào)表示同一類型、 直徑系列代號(hào)表示同一類型、相同內(nèi)徑的軸承在外徑和寬度上的變化系 表示同一類型 用基本代號(hào)右起第三位數(shù)字表示（滾動(dòng)體尺寸隨之增大）。即按7、 、 ）。即按 列，用基本代號(hào)右起第三位數(shù)字表示（滾動(dòng)體尺寸隨之增大）。即按 、8、 9、0、1、2、3、4、5順序外徑尺寸增大，如圖所示。 順序外徑尺寸增大， 、 、 、 、 、 、 順序外徑尺寸增大 如圖所示。 內(nèi)徑代號(hào) 軸承內(nèi)徑 （mm） ） 00 10 01 12 02 15 03 17 04～96 ～代號(hào)數(shù)× 代號(hào)數(shù)×5 當(dāng)內(nèi)徑為≥500mm，22、28、32mm，1~9的整數(shù)，0.6~10的 的整數(shù)， 當(dāng)內(nèi)徑為≥ ， 、 、 ， 的整數(shù) 的 非整數(shù)時(shí)，直接用內(nèi)徑毫米數(shù)表示內(nèi)徑，但需要用“ 與組 非整數(shù)時(shí)，直接用內(nèi)徑毫米數(shù)表示內(nèi)徑，但需要用“/”與組 合代號(hào)之間分開(kāi)。 合代號(hào)之間分開(kāi)。 如：230/500，62/22， ， ， 618/2.5 后置代號(hào)用字母和字母—數(shù)字的組合來(lái)表示， 后置代號(hào)用字母和字母—數(shù)字的組合來(lái)表示，按不同的 用字母和字母 情況可以緊接在基本代號(hào)之后或者用“ 情況可以緊接在基本代號(hào)之后或者用 “－ ” 、 “ /”符號(hào)隔 開(kāi)。 （1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)代號(hào) C AC B E 含義及示例 角接觸球軸承 公稱接觸角 α＝15? ＝ 型 調(diào)心滾子軸承 C型 23122C 角接觸球軸承 公稱接觸角 α＝25? ＝ 角接觸球軸承 公稱接觸角 α＝40? ＝ 圓錐滾子軸承 接觸角加大 32310B 7210C 7210AC 7210B 加強(qiáng)型（即內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)，增大軸承承載能力） 加強(qiáng)型（即內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)，增大軸承承載能力）N207E （2）軸承公差代號(hào) ）代號(hào) 含義和示例公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0級(jí)，代號(hào)中省略不標(biāo) 6203 公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)中的6級(jí) 公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)中的 級(jí) 6203/P6 公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)中的6X級(jí) 公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)中的 級(jí) 6203/P6X 公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)中的5級(jí) 公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)中的 級(jí) 6203/P5 公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)中的4級(jí) 公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)中的 級(jí) 6203/P4 公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)中的2級(jí) 公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)中的 級(jí) 6203/P2 /P0 /P6 /P6X /P5 /P4 /P2 其精度等級(jí)按上表中的順序依次提高。 其精度等級(jí)按上表中的順序依次提高。 （3）游隙代號(hào) ） 游隙是指一個(gè)座圈固定時(shí)， 游隙是指一個(gè)座圈固定時(shí)，另一個(gè)座圈不受外加載荷 時(shí)，沿徑向或軸向從一個(gè)極限位置到另一個(gè)極限位置的最 大移動(dòng)量。 大移動(dòng)量。 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定軸承徑向游隙基本游隙組分1、 、 、 、 、 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定軸承徑向游隙基本游隙組分 、2、0、3、4、 5共6個(gè)組別。其中 組游隙組最常用，故無(wú)代號(hào)；其他組 個(gè)組別。 組游隙組最常用， 共 個(gè)組別 其中0組游隙組最常用 故無(wú)代號(hào)； 別的代號(hào)對(duì)應(yīng)為/C1、/C2、/C3、/ C4、/ C5。 別的代號(hào)對(duì)應(yīng)為 、 、 、 、 。 當(dāng)公差等級(jí)代號(hào)與游隙代號(hào)同時(shí)表示時(shí)， 當(dāng)公差等級(jí)代號(hào)與游隙代號(hào)同時(shí)表示時(shí)，取公差等級(jí)代 號(hào)加上游隙代號(hào)組合表示（去掉游隙代號(hào)中的/C）。 ）。如 號(hào)加上游隙代號(hào)組合表示（去掉游隙代號(hào)中的 ）。如 /P63表示公差等級(jí)為 級(jí)，徑向游隙為 組。 表示公差等級(jí)為6級(jí) 徑向游隙為3組 表示公差等級(jí)為 的含義。 【例】試說(shuō)明軸承代號(hào)6206、32315C、51410/P6及7315AC/P63的含義。 試說(shuō)明軸承代號(hào) 、 、 及 的含義 6206： ： 6代表深溝球軸承； 代表深溝球軸承； 代表深溝球軸承 2為尺寸系列代號(hào)，寬度系列為0 （省略）、直徑系列為 ； 為尺寸系列代號(hào)，寬度系列為 省略）、直徑系列為2； ）、直徑系列為 為尺寸系列代號(hào) 06表示軸承內(nèi)徑為 表示軸承內(nèi)徑為30mm； 公差等級(jí)為0級(jí) 表示軸承內(nèi)徑為 ； 公差等級(jí)為 級(jí)。 32315C： ： 3代表圓錐滾子軸承；23為尺寸系列代號(hào)，寬度系列為 、直徑系列為 ； 代表圓錐滾子軸承； 為尺寸系列代號(hào) 寬度系列為2、直徑系列為3； 為尺寸系列代號(hào)， 代表圓錐滾子軸承 15表示軸承內(nèi)徑為 表示軸承內(nèi)徑為75mm； C表示公稱接觸角 ＝15?；公差等級(jí)為 級(jí)。 表示公稱接觸角α＝ ；寧波三泰軸承有限公司 0574-87220315 13065807009 傳真：0574-87223781  www.huizhouweb.com公差等級(jí)為0級(jí) 表示軸承內(nèi)徑為 ； 表示公稱接觸角 51410/P6： ： 5代表雙向推力軸承；14為尺寸系列代號(hào)，寬度系列為 、直徑系列為 ； 代表雙向推力軸承； 為尺寸系列代號(hào) 寬度系列為1、直徑系列為4； 為尺寸系列代號(hào)， 代表雙向推力軸承 10表示軸承直徑為 表示軸承直徑為50mm；公差等級(jí)為 級(jí)。 表示軸承直徑為 ；公差等級(jí)為6級(jí) 7315AC/P63： ： 7代表角接觸球軸承；3為尺寸系列代號(hào)，寬度系列為 （省略）、直徑 代表角接觸球軸承； 為尺寸系列代號(hào) 寬度系列為0（省略）、 為尺寸系列代號(hào)， ）、直徑 代表角接觸球軸承 系列為3； 表示軸承直徑為 表示軸承直徑為75mm；公差等級(jí)為 級(jí)；徑向游隙組別 系列為 ；15表示軸承直徑為 ；公差等級(jí)為6級(jí) 為3組。 組 三、滾動(dòng)軸承類型的選擇原則 1、軸承所受的載荷（大小、方向和性質(zhì)） 軸承所受的載荷（大小、方向和性質(zhì)）在同樣外廓尺寸的條件下，滾子軸承比球軸承的承載能力和抗沖擊能力要大。 在同樣外廓尺寸的條件下，滾子軸承比球軸承的承載能力和抗沖擊能力要大。 受純徑向載荷時(shí)應(yīng)選用向心軸承（ 型等） 受純徑向載荷時(shí)應(yīng)選用向心軸承（如60000、N0000、NU0000型等）。 、 、 型等 受純軸向載荷應(yīng)選用推力軸承（ 受純軸向載荷應(yīng)選用推力軸承（如50000型）。 型 對(duì)于同時(shí)承受徑向載荷 和軸向載荷 的軸承，應(yīng)根據(jù)兩者（A/R）的比值 對(duì)于同時(shí)承受徑向載荷R和軸向載荷 的軸承，應(yīng)根據(jù)兩者（ 同時(shí)承受徑向載荷 和軸向載荷A的軸承 ） 來(lái)確定。 來(lái)確定。 相對(duì)于R較小時(shí) （1）若A相對(duì)于 較小時(shí)，可選用深溝球軸承、或接觸角不大的角接觸球 ） 相對(duì)于 較小時(shí)，可選用深溝球軸承、 軸承（ 軸承（70000C型）及圓錐滾子軸承（30000型）； 型 及圓錐滾子軸承（ 型 相比較大時(shí)， （2）當(dāng)R相比較大時(shí)，可選用接觸角較大的角接觸球軸承（70000AC型或 ） 相比較大時(shí) 可選用接觸角較大的角接觸球軸承（ 型或 70000C型）； 型 大很多時(shí)， （3）當(dāng)A比R大很多時(shí)，則應(yīng)考慮采用向心軸承和推力軸承的組合結(jié)構(gòu)， ） 比 大很多時(shí) 則應(yīng)考慮采用向心軸承和推力軸承的組合結(jié)構(gòu)， 以分別承受徑向載荷和軸向載荷。 以分別承受徑向載荷和軸向載荷。 2、軸承的轉(zhuǎn)速 、在一般轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)速的高低對(duì)類型選擇不發(fā)生什么影響， 在一般轉(zhuǎn)速下， 轉(zhuǎn)速的高低對(duì)類型選擇不發(fā)生什么影響， 只有當(dāng)轉(zhuǎn) 速較高時(shí)，才會(huì)有比較顯著的影響。在軸承樣本中列入了各種類型、 速較高時(shí)，才會(huì)有比較顯著的影響。在軸承樣本中列入了各種類型、各 種尺寸軸承的極限轉(zhuǎn)速n 種尺寸軸承的極限轉(zhuǎn)速 lim值。這個(gè)極限轉(zhuǎn)速是指載荷 P ≤ 0.1C （C為 為 基本額定動(dòng)載荷） 冷卻條件正常，且為0級(jí)公差時(shí)的最大允許轉(zhuǎn)速 級(jí)公差時(shí)的最大允許轉(zhuǎn)速。 基本額定動(dòng)載荷），冷卻條件正常，且為 級(jí)公差時(shí)的最大允許轉(zhuǎn)速。所 一般必須保證軸承在低于極限轉(zhuǎn)速條件下工作。 以，一般必須保證軸承在低于極限轉(zhuǎn)速條件下工作。 （1）球軸承比滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速高，所以在高速情況下應(yīng)選擇球軸承。 ）球軸承比滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速高，所以在高速情況下應(yīng)選擇球軸承。 （2）當(dāng)軸承內(nèi)徑相同，外徑越小則滾動(dòng)體越小，產(chǎn)生的離心力越小，對(duì) ）當(dāng)軸承內(nèi)徑相同，外徑越小則滾動(dòng)體越小，產(chǎn)生的離心力越小， 外徑滾道的作用也小。所以，外徑越大極限轉(zhuǎn)速越低。 外徑滾道的作用也小。所以，外徑越大極限轉(zhuǎn)速越低。 （3）實(shí)體保持架比沖壓保持架允許有較高的轉(zhuǎn)速。 ）實(shí)體保持架比沖壓保持架允許有較高的轉(zhuǎn)速。 （4）推力軸承的極限轉(zhuǎn)速低，所以當(dāng)工作轉(zhuǎn)速較高而軸向載荷較小時(shí)， ）推力軸承的極限轉(zhuǎn)速低，所以當(dāng)工作轉(zhuǎn)速較高而軸向載荷較小時(shí)， 可以采用角接觸球軸承或深溝球軸承。 可以采用角接觸球軸承或深溝球軸承。 若工作轉(zhuǎn)速超過(guò)了軸承極限轉(zhuǎn)速 可以用提高公差等級(jí)、 若工作轉(zhuǎn)速超過(guò)了軸承極限轉(zhuǎn)速nlim，可以用提高公差等級(jí)、適當(dāng)增 極限轉(zhuǎn)速 大游隙、選用循環(huán)冷卻等方法。 大游隙、選用循環(huán)冷卻等方法。 3、調(diào)心性能的要求 、對(duì)于因支點(diǎn)跨距大而使軸剛性較差、 對(duì)于因支點(diǎn)跨距大而使軸剛性較差、或因軸承座孔的同軸 度低等原因而使軸撓曲時(shí)，為了適應(yīng)軸的變形， 度低等原因而使軸撓曲時(shí)，為了適應(yīng)軸的變形，應(yīng)選用允許內(nèi) 外圈有較大相對(duì)偏斜的調(diào)心軸承，例如10000系列和 系列和20000系列 外圈有較大相對(duì)偏斜的調(diào)心軸承，例如 系列和 系列 的調(diào)心球軸承可以在內(nèi)外圈產(chǎn)生不大的相對(duì)偏斜時(shí)正常工作。 的調(diào)心球軸承可以在內(nèi)外圈產(chǎn)生不大的相對(duì)偏斜時(shí)正常工作。 在使用調(diào)心軸承的軸上，一般不宜使用其它類型的軸承， 在使用調(diào)心軸承的軸上，一般不宜使用其它類型的軸承， 調(diào)心軸承的軸上 以免受其影響而失去了調(diào)心作用。 以免受其影響而失去了調(diào)心作用。 滾子軸承對(duì)軸線的偏斜最敏感，調(diào)心性能差。 滾子軸承對(duì)軸線的偏斜最敏感，調(diào)心性能差。在軸的剛 度和軸承座的支撐剛度較低的情況下，應(yīng)盡可能避免使用。 度和軸承座的支撐剛度較低的情況下，應(yīng)盡可能避免使用。 4、拆裝方便等其它因素 、選擇軸承類型時(shí)，還應(yīng)考慮到軸承裝拆的方便性、 選擇軸承類型時(shí) ，還應(yīng)考慮到軸承裝拆的方便性、 安裝空間尺寸的 限制以及經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。 限制以及經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。 在軸承的徑向尺寸受到限制的時(shí)候，就應(yīng)選擇同一類型、 在軸承的徑向尺寸受到限制的時(shí)候，就應(yīng)選擇同一類型、相同內(nèi)徑 軸承中外徑較小的軸承，或考慮選用滾針軸承。 軸承中外徑較小的軸承，或考慮選用滾針軸承。 在軸承座沒(méi)有剖分面而必須沿軸向安裝和拆卸時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇內(nèi)、 在軸承座沒(méi)有剖分面而必須沿軸向安裝和拆卸時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇內(nèi)、 外圈可分離的軸承。 外圈可分離的軸承。 兩類軸承應(yīng)成對(duì)使用，對(duì)稱安裝。 3、7兩類軸承應(yīng)成對(duì)使用，對(duì)稱安裝。 球軸承比滾子軸承便宜，在能滿足需要的情況下應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。 球軸承比滾子軸承便宜，在能滿足需要的情況下應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。 同型號(hào)不同公差等級(jí)的軸承價(jià)格相差很大， 同型號(hào)不同公差等級(jí)的軸承價(jià)格相差很大，故對(duì)高精度軸承應(yīng)慎重 選用，等等。 選用，等等。寧波三泰軸承有限公司 0574-87220315 13065807009 傳真：0574-87223781  www.huizhouweb.com 第二節(jié) 滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算要解決的問(wèn)題可以分為兩類： 滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算要解決的問(wèn)題可以分為兩類： 兩類 1）對(duì)于已選定具體型號(hào)的軸承，求在給定載荷下不 對(duì)于已選定具體型號(hào)的軸承， 發(fā)生點(diǎn)蝕的使用期限， 壽命計(jì)算； 發(fā)生點(diǎn)蝕的使用期限，即壽命計(jì)算； 2）在規(guī)定的壽命期限內(nèi)和給定載荷情況下選取某一 具體軸承的型號(hào)， 選型設(shè)計(jì)。 具體軸承的型號(hào)，即選型設(shè)計(jì)。 滾動(dòng)軸承尺寸選擇的基本理論是通過(guò)對(duì)軸承在實(shí)際使 用的破壞形式進(jìn)行總結(jié)而建立起來(lái)的， 用的破壞形式進(jìn)行總結(jié)而建立起來(lái)的，所以首先我們必須 了解滾動(dòng)軸承的失效形式。 了解滾動(dòng)軸承的失效形式。 一．失效形式(failure types) 失效形式 1、疲勞點(diǎn)蝕 、實(shí)踐表明： 在安裝、 實(shí)踐表明： n > 10 r/min在安裝、潤(rùn)滑、維護(hù)良好的條件下，滾動(dòng) 在安裝 潤(rùn)滑、維護(hù)良好的條件下， 軸承的正常失效形式是滾動(dòng)體或內(nèi)、外圈滾道上的點(diǎn)蝕破壞。 軸承的正常失效形式是滾動(dòng)體或內(nèi)、外圈滾道上的點(diǎn)蝕破壞。 2、塑性變形 、當(dāng)軸承不回轉(zhuǎn)、緩慢擺動(dòng)或低速轉(zhuǎn)動(dòng)（n < 10 r/min）時(shí)，一般不會(huì)產(chǎn) 當(dāng)軸承不回轉(zhuǎn)、緩慢擺動(dòng)或低速轉(zhuǎn)動(dòng)（ ） 生疲勞損壞。 生疲勞損壞。但過(guò)大的靜載荷或沖擊載荷會(huì)使套圈滾道與滾動(dòng)體接觸處產(chǎn) 生較大的局部應(yīng)力，在局部應(yīng)力超過(guò)材料的屈服極限時(shí)將產(chǎn)生較大的塑性， 生較大的局部應(yīng)力，在局部應(yīng)力超過(guò)材料的屈服極限時(shí)將產(chǎn)生較大的塑性， 從而導(dǎo)致軸承失效。因此對(duì)與這種工況下的軸承需作靜強(qiáng)度計(jì)算。 從而導(dǎo)致軸承失效。因此對(duì)與這種工況下的軸承需作靜強(qiáng)度計(jì)算。 3、磨損 、 軸承在密封不可靠、潤(rùn)滑劑不清潔或多塵環(huán)境下工作時(shí)， 軸承在密封不可靠、潤(rùn)滑劑不清潔或多塵環(huán)境下工作時(shí)，軸承易產(chǎn) 生磨粒磨損。 生磨粒磨損。 二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 1、一般軸承（n>10r/min） 、一般軸承（ ） 由于滾動(dòng)軸承的正常失效形式是點(diǎn)蝕破壞 點(diǎn)蝕破壞， 由于滾動(dòng)軸承的正常失效形式是點(diǎn)蝕破壞，所以對(duì)于一般 轉(zhuǎn)速的軸承，軸承的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則就是以防止點(diǎn)蝕引起的過(guò)早失 轉(zhuǎn)速的軸承， 軸承的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則就是以防止點(diǎn)蝕引起的過(guò)早失 效而進(jìn)行疲勞點(diǎn)蝕計(jì)算，在軸承計(jì)算中稱為壽命計(jì)算 壽命計(jì)算。 效而進(jìn)行疲勞點(diǎn)蝕計(jì)算，在軸承計(jì)算中稱為壽命計(jì)算。 2、低速軸承(n≤10r/min) 、低速軸承 對(duì)于不轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)或轉(zhuǎn)速低的軸承，要求控制塑性變形 塑性變形， 對(duì)于不轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)或轉(zhuǎn)速低的軸承，要求控制塑性變形， 應(yīng)作靜強(qiáng)度計(jì)算 靜強(qiáng)度計(jì)算。 應(yīng)作靜強(qiáng)度計(jì)算。 3、高速軸承 、 高速軸承的主要失效形式是磨損、膠合， 高速軸承的主要失效形式是磨損、膠合，這時(shí)不僅要 對(duì)其進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算 還要校驗(yàn)其極限轉(zhuǎn)速。 疲勞壽命計(jì)算， 對(duì)其進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算，還要校驗(yàn)其極限轉(zhuǎn)速。 三、滾動(dòng)軸承的受力分析(forces analysis) 1、推力軸承（受軸向載荷Fa） 、推力軸承（受軸向載荷 ） 各滾動(dòng)體平均分擔(dān)載荷 2、向心軸承（受徑向載荷Fr ） 、向心軸承（受徑向載荷 上半圈滾動(dòng)體不受力 下半圈滾動(dòng)體受力 滾動(dòng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中， 滾動(dòng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，相對(duì)于徑 向載荷方向的不同方位處的載荷大 小是不同的。 小是不同的。 Fmax 徑向載荷的分布 Fr δ0 與徑向載荷相反方向上有一個(gè)徑向載荷為零的非承載 區(qū) ； 而且滾動(dòng)體與套圈滾道的接觸傳力點(diǎn)也隨時(shí)都在變化 因?yàn)閮?nèi)圈或外圈的轉(zhuǎn)動(dòng)以及滾動(dòng)體的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)） （ 因?yàn)閮?nèi)圈或外圈的轉(zhuǎn)動(dòng)以及滾動(dòng)體的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn) ） ， 所 以滾動(dòng)體和套圈滾道的表面受脈動(dòng)循環(huán)變化的接觸應(yīng)力。 以滾動(dòng)體和套圈滾道的表面受脈動(dòng)循環(huán)變化的接觸應(yīng)力。 FNi σH t 有載荷 無(wú)載荷 FNi σH t o 固定圈上確定點(diǎn)的應(yīng)力變化 o 滾動(dòng)體、 滾動(dòng)體、動(dòng)圈上確定點(diǎn)的應(yīng)力變化 3、角接觸軸承（同時(shí)受 Fr 和 Fa） 、角接觸軸承（ ）（1）角接觸軸承的附加軸向力 S ）角接觸軸承的附加軸向力F 角接觸軸承或圓錐滾子軸承即使只受 純徑向載荷的作用， 純徑向載荷的作用，也會(huì)由于滾動(dòng)體 與外圈滾道的接觸線與軸承軸線之間 的接觸角α而派生出軸向力F 的接觸角α而派生出軸向力 S。 Fsi FNi 第i個(gè)滾動(dòng)體 Fr Fri α β 公式計(jì)算 1、派生軸向力FS的大小可按公式計(jì)算. 派生軸向力F 的大小可按公式計(jì)算. 2、FS將迫使內(nèi)圈和軸徑向右移動(dòng)，由此可判斷 FS方向 、 將迫使內(nèi)圈和軸徑向右移動(dòng)， 方向— —有使內(nèi)、外圈分離的趨勢(shì)。∴這類軸承通常要成對(duì)使用、 有使內(nèi)、 有使內(nèi) 外圈分離的趨勢(shì)。 這類軸承通常要成對(duì)使用、 對(duì)稱安裝。 對(duì)稱安裝。 （2）軸向載荷的計(jì)算 ） 1）派生軸向力大小方向 ） a)正裝（面對(duì)面） 正裝（面對(duì)面） 正裝 適合于傳動(dòng)零件 位于兩支承之間 b)反裝（背靠背） 反裝（背靠背） 反裝 適合于傳動(dòng)零件 處于外伸端 Fr 1 R1 Fr Fs1 S1 Fa Fs2 S2 R2 Fa 2 S2 R2 2 Fa 1 R1 S1 F1s1 S Fs2 S2 FS2 s2 Fa Fs1 S1 2）實(shí)際軸向載荷Fa的確定 ）實(shí)際軸向載荷 的確定 Fs1 S1 Fa Fs2 S2 （1）當(dāng) ） Fa + Fs2 > Fs1 軸有向左移動(dòng)的趨勢(shì),軸承 被 壓緊” 軸承2被 放松” 軸有向左移動(dòng)的趨勢(shì) 軸承1被“壓緊”，軸承 被“放松” 軸承 軸承1上的派生軸向力由 增大到Fa+Fs2, 阻止軸左移 軸承 上的派生軸向力由Fs1增大到 上的派生軸向力由 ∴軸承1的實(shí)際軸向載荷為 軸承 的實(shí)際軸向載荷為 軸承2上的軸向力， 軸承 上的軸向力，力平衡 上的軸向力 ——本身的派生軸向力 本身的派生軸向力 Fa1 = Fa + Fs2 Fa2 = Fs2 （2）當(dāng) F + Fs2 < Fs1 ） a Fs1 S1 Fa F2 Ss2 軸有右移的趨勢(shì)，軸承 被 壓緊” 軸承1被 放松” 軸有右移的趨勢(shì)，軸承2被“壓緊”，軸承 被“放松” 軸承2上的派生軸向力由 增大到 軸承 上的派生軸向力由Fs2增大到 Fa-Fs1 , 阻止軸右移 上的派生軸向力由 ∴軸承2實(shí)際所受的軸向力為 軸承 實(shí)際所受的軸向力為 Fa2 = Fs1 ? Fa Fa1 = Fs1 軸承1實(shí)際所受的軸向力， 軸承 實(shí)際所受的軸向力，由力的平衡條件 實(shí)際所受的軸向力 ——本身派生軸向力 本身派生軸向力 結(jié)論： 實(shí)際軸向力Fa的計(jì)算方法 結(jié)論：——實(shí)際軸向力 的計(jì)算方法 實(shí)際軸向力 1）分析軸上派生軸向力和外加軸向載荷，判定被“壓緊” ）分析軸上派生軸向力和外加軸向載荷，判定被“壓緊” 放松”的軸承。 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 ） 壓緊”端軸承的軸向力等于除本身派生軸向力外， 上其他所有軸向力代數(shù)和。 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 ） 放松” 四．滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 1、滾動(dòng)軸承壽命 、 軸承的壽命：?jiǎn)蝹€(gè)滾動(dòng)軸承在其中一個(gè)套圈或滾動(dòng)體首 軸承的壽命： 次出現(xiàn)點(diǎn)蝕破壞前所經(jīng)歷的轉(zhuǎn)數(shù)（ 為單位） 次出現(xiàn)點(diǎn)蝕破壞前所經(jīng)歷的轉(zhuǎn)數(shù)（以106r為單位）或小時(shí)數(shù)。 為單位 或小時(shí)數(shù)。 2、基本額定壽命 、基本額定壽命(basic rated life) 基本額定壽命：一組在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承，按有 基本額定壽命：一組在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承， 10%的軸承發(fā)生點(diǎn)蝕破壞，其余 的軸承發(fā)生點(diǎn)蝕破壞， 的軸承發(fā)生點(diǎn)蝕破壞 其余90%的軸承未發(fā)生點(diǎn)蝕破壞 的軸承未發(fā)生點(diǎn)蝕破壞 前的轉(zhuǎn)數(shù)L 為單位） 前的轉(zhuǎn)數(shù) 10（以106r為單位）或工作小時(shí)數(shù) h。 為單位 或工作小時(shí)數(shù)L 也就是說(shuō)，以軸承的基本額定壽命為計(jì)算依據(jù)時(shí)， 也就是說(shuō)，以軸承的基本額定壽命為計(jì)算依據(jù)時(shí)，軸 承的失效概率為10％，而可靠度為90％。 ％，而可靠度為 承的失效概率為 ％，而可靠度為 ％。 3、基本額定動(dòng)載荷 、基本額定動(dòng)載荷(basic rated dynamic load) 基本額定動(dòng)載荷C： 基本額定動(dòng)載荷 ：是指軸承的基本額定壽命恰好為 106r時(shí)，軸承所能承受的載荷值。 時(shí) 軸承所能承受的載荷值。 4、滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 、曲線上各點(diǎn)代表不同載荷下軸承的載荷和壽命關(guān)系。經(jīng) 曲線上各點(diǎn)代表不同載荷下軸承的載荷和壽命關(guān)系。 過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)得出關(guān)系式： 過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)得出關(guān)系式： P(KN) P1 L1 = P2 L2 = L = C 25.6 ε ε ε C 即： ?C ? L = ? ? (10 6 r ) ?P? ε 1 對(duì)于球軸承 ε=3； 對(duì)于滾子 ； 軸承ε=10/3。 軸承 。 L(x106r) 為了工程上的使用方便性，多用小時(shí)數(shù)表示壽命。 為了工程上的使用方便性，多用小時(shí)數(shù)表示壽命。若 轉(zhuǎn)速為n， 轉(zhuǎn)速為 ，則： 10 ? f t C ? ? Lh = ? f P ? （小時(shí)） 60n ? P ? 小時(shí)） ? 6 ε 同樣，如果我們已知載荷為P，轉(zhuǎn)速為n，要求軸承的預(yù) 同樣，如果我們已知載荷為 ，轉(zhuǎn)速為 ，要求軸承的預(yù) 期壽命為 ' 期壽命為 Lh 時(shí)，則由上式可以得到所需軸承的基本額定動(dòng) 載荷為： 載荷為： P C= ft ε 60nL'h （N） ） 6 10 5、滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷(equivalent dynamic load) 、 軸承的工作條件千變?nèi)f化， 軸承的工作條件千變?nèi)f化，受載情況也往往與試驗(yàn)不一 所以必須進(jìn)行必要的換算，我們?cè)谶@里引入當(dāng)量動(dòng)載荷 致，所以必須進(jìn)行必要的換算，我們?cè)谶@里引入當(dāng)量動(dòng)載荷 的概念。也就是說(shuō)， 的概念。也就是說(shuō)，如果軸承的承載情況與上述條件不一致 我們必須把實(shí)際載荷換算為與上述條件等效的載荷， 時(shí)，我們必須把實(shí)際載荷換算為與上述條件等效的載荷，才 能和C進(jìn)行比較 這個(gè)經(jīng)換算而得到的載荷是一個(gè)假定的載 進(jìn)行比較。 能和 進(jìn)行比較。這個(gè)經(jīng)換算而得到的載荷是一個(gè)假定的載 就稱為當(dāng)量動(dòng)載荷 當(dāng)量動(dòng)載荷P。在此載荷的作用下， 荷，就稱為當(dāng)量動(dòng)載荷 。在此載荷的作用下，軸承的壽命 與實(shí)際載荷作用下的壽命相同。 與實(shí)際載荷作用下的壽命相同。 所以，在軸承的壽命計(jì)算公式中引入所有載荷 都是 所以，在軸承的壽命計(jì)算公式中引入所有載荷P都是 指的當(dāng)量動(dòng)載荷。 指的當(dāng)量動(dòng)載荷。 對(duì)于只能承受軸向力Fa的推力軸承， 對(duì)于只能承受軸向力 的推力軸承，P = Fa； 的推力軸承 ； 對(duì)于只能承受徑向力Fr的向心軸承， 對(duì)于只能承受徑向力 的向心軸承，P =Fr； 的向心軸承 ； 對(duì)于可以同時(shí)承受Fa和 的軸承 例如深溝球軸承、 的軸承， 對(duì)于可以同時(shí)承受 和Fr的軸承，例如深溝球軸承、調(diào) 心軸承和向心推力軸承，當(dāng)量動(dòng)載荷P應(yīng)與實(shí)際作用的復(fù)合 心軸承和向心推力軸承 ， 當(dāng)量動(dòng)載荷 應(yīng)與實(shí)際作用的復(fù)合 外載有同樣的效果， 外載有同樣的效果，即： P = X ? Fr + Y ? Fa 其中： 徑向系數(shù)； 其中： X—徑向系數(shù)； Y—軸向系數(shù) 徑向系數(shù) 軸向系數(shù) F X、Y的選擇按 a ≤ e 和 、 的選擇按 Fr Fa > e 兩種情況查表。 兩種情況查表。 Fr 利用上面的式子所求得的當(dāng)量動(dòng)載荷只是理論值， 利用上面的式子所求得的當(dāng)量動(dòng)載荷只是理論值，實(shí)際 上機(jī)器在工作時(shí)常具有振動(dòng)和沖擊，需引入載荷系數(shù)f 上機(jī)器在工作時(shí)常具有振動(dòng)和沖擊，需引入載荷系數(shù) p進(jìn)行 修正.所以 所以， 修正 所以，對(duì)應(yīng)于三種情況分別有 ? P = f p Fa ? ? P = f p Fr ? P = f ( XF + YF ) p r a ? 第三節(jié) 滾動(dòng)軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、滾動(dòng)軸承軸系支點(diǎn)固定的結(jié)構(gòu)型式 1、兩端單向固定 、 （a） ） （b） ） （c） ） 這種安裝主要用在工作溫度變化不大和支承跨距 較小的場(chǎng)合 這種安裝主要用在工作溫度變化不大和支承跨距l(xiāng)較小的場(chǎng)合，軸的熱伸 工作溫度變化不大和支承跨距 較小的場(chǎng)合， 長(zhǎng)量可由軸承自身的游隙進(jìn)行補(bǔ)償， 長(zhǎng)量可由軸承自身的游隙進(jìn)行補(bǔ)償，或者在軸承蓋與外圈端面之間留出熱補(bǔ) 償間隙c＝ 償間隙 ＝0.25～0.4mm（如圖 ），游隙的大小是靠端蓋和外殼之間的調(diào)整墊 ～ （如圖b） 片增減來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 片增減來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 2、一端雙向固定，一端游動(dòng) 、一端雙向固定，對(duì)于工作溫度較高的長(zhǎng)軸，受熱后伸長(zhǎng)量比較大， 對(duì)于工作溫度較高的長(zhǎng)軸，受熱后伸長(zhǎng)量比較大，應(yīng)該采用一端固 而另一端游動(dòng)的支撐結(jié)構(gòu)。 定，而另一端游動(dòng)的支撐結(jié)構(gòu)。 3、兩端游動(dòng) 、人字齒輪高速主動(dòng)軸為了自動(dòng) 人字齒輪高速主動(dòng)軸為了自動(dòng) 補(bǔ)償輪齒兩側(cè)的制造誤差， 補(bǔ)償輪齒兩側(cè)的制造誤差，使 輪齒受力均勻， 輪齒受力均勻，采用允許軸系 左右少量軸向游動(dòng)的結(jié)構(gòu)， 左右少量軸向游動(dòng)的結(jié)構(gòu)，故 兩端都采用圓柱滾子軸承。 兩端都采用圓柱滾子軸承。與 其相嚙合的低速齒輪軸系則必 須兩端固定， 須兩端固定，以便兩軸都得到 軸向定位。 軸向定位。 二、滾動(dòng)軸承的配合(fit) 滾動(dòng)軸承的配合 滾動(dòng)軸承的配合是指內(nèi)圈與軸徑、外圈與座孔的配合。 滾動(dòng)軸承的配合是指內(nèi)圈與軸徑、外圈與座孔的配合。 是指內(nèi)圈與軸徑 軸承內(nèi)圈與軸的配合——基孔制 基孔制 軸承內(nèi)圈與軸的配合 軸承外圈與軸承座孔——基軸制 基軸制 軸承外圈與軸承座孔 三、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑(lubrication) 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 具體選擇可按速度因數(shù)dn來(lái)決定 為軸頸的直徑 具體選擇可按速度因數(shù) 來(lái)決定(d為軸頸的直徑； n為軸 來(lái)決定 為軸頸的直徑； 為軸 承的轉(zhuǎn)速)。 間接反映了軸頸圓周速度 間接反映了軸頸圓周速度。 承的轉(zhuǎn)速 。dn間接反映了軸頸圓周速度。 四、滾動(dòng)軸承的密封(sealing) 滾動(dòng)軸承的密封 1、接觸式密封 、 2、非接觸式密封 、 軸承， 例1：一減速器中的 ：一減速器中的7204C軸承，所受的軸向力 a=800N， 軸承 所受的軸向力F ， Fr=2000N，工作轉(zhuǎn)速 ，工作轉(zhuǎn)速n=700r/min，有輕微沖擊，工作溫度 ，有輕微沖擊， 正常，求軸承壽命L 。（已知 已知7204C的基本額定動(dòng)載荷 正常，求軸承壽命 h。（已知 的基本額定動(dòng)載荷 Cr=14.5kN，基本額定靜載荷 0r=8.22kN） ，基本額定靜載荷C ） 解： 10 ? ftC ? ? Lh = ? f P? 60n ? P ? ? 6 ε = 5250 h 由題可知： 由題可知： C =C r ft = 1 f P = 1.2 ε =3 P = X ? Fr +Y ? Fa = 1? 2000 + 0 = 2000 N 查P242表11-12： 表 ： Fa 800 = = 0 .4 < e Fr 2000 Fa 800 = = 0.0973 C0 r 8220 e = 0.0462 得： X =1 Y =0 解： Fr1 = 3LFR = 3000 N 2L Fr 2 = Fr1 ? FR = 1000 N FS 1 = 0.7 Fr1 = 2100 N Fa1 = Fa1 = FS 1 = 2100 N FS 2 = 0.7 Fr 2 = 700 N 因?yàn)?Fr1 > Fr 2 ?C ? L=? ? ?P? ε Fa1 = Fa1 所以 P > P2 1 L2 > L1 兩軸承的C、 相同， 兩軸承的 、ε相同，所以 的基本額定動(dòng)載荷C＝ 例３：圓錐滾子軸承30206的基本額定動(dòng)載荷 ＝24800N， 圓錐滾子軸承 的基本額定動(dòng)載荷 ， 極限轉(zhuǎn)速n 極限轉(zhuǎn)速 lim＝6000r/min，承受當(dāng)量動(dòng)載荷 ＝5800N，要求 ，承受當(dāng)量動(dòng)載荷P＝ ， 預(yù)期壽命[L 預(yù)期壽命 h]=10000h，求這個(gè)軸承允許的最高轉(zhuǎn)速為多少。 ，求這個(gè)軸承允許的最高轉(zhuǎn)速為多少。 106 ? C ? 解： Lh = ? ? ≥ [Lh ] 60n ? P ? ε ε = 10 / 3 106 ? C ? n≤ ? ? 60[Lh ] ? P ? 考慮極限轉(zhuǎn)速 ε = 211.5r / min n < nlim = 6000 r / min 綜合考慮，軸承允許的最高工作轉(zhuǎn)速為 綜合考慮，軸承允許的最高工作轉(zhuǎn)速為211.5 r/min。 。 寧波三泰軸承有限公司 0574-87220315 13065807009 傳真：0574-87223781  www.huizhouweb.com
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