上海大学机械设计课件：第十三章 滚动轴承.ppt

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1、机械设计第十三章滚动轴承1第十三章滚动轴承§13-1概述§13-2滚动轴承的主要类型及其代号§13-3滚动轴承类型的选择§13-4滚动轴承的工作情况§13-5滚动轴承尺寸的选择§13-6滚动轴承装置的设计§13-7其它1、滚动轴承的结构内圈：外圈：滚动体：有球形、滚子形保持架：避免滚动体直接接触，减少发热和磨损。2、滚动轴承的材料内圈、外圈、滚动体：轴承铬钢GCr15等硬度60~65HRC保持架：低碳钢；铜、铝、工程塑料§13－1概述§13-2滚动轴承的类型及其代号一、滚动轴承的主要类型、结构和特点按所承受载荷的方向可分为表13-1向心

2、轴承：主要承受径向载荷R深沟球轴承（6）圆柱滚子轴承（N）向心推力轴承：R+A角接触球轴承（7）圆锥滚子轴承（3）推力轴承：只能承受轴向载荷A推力球轴承（5）一、滚动轴承的主要类型、结构和特点P302表13-114235NAN2967二、滚动轴承的代号前置代号分部件：内圈L外圈保持架K滚动体基本代号五四三二一后置代号特殊材料特殊结构C15AC25B40公差/P2、4、5、6、6x、0游隙/C1、2、0、3、4、5直径系列789012345宽度系列80123456类型代号内径代号20~4805*代号内径代号0001020304~96

3、轴承内径（mm）10121517代号*5宽度系列0为窄系列一般不标注二、滚动轴承的代号例：7211C/P5角接触球轴承正常宽度、轻系列直径55接触角155级精度；常用游隙。一、滚动轴承的主要类型、结构和特点接触角：向心推力轴承滚动体与外圈接触处的法线与半径方向的夹角。载荷角：轴承实际承受的径向载荷R与轴向载荷A的合力与半径方向的夹角。NNRA角接触球轴承（7）圆锥滚子轴承（3）一、滚动轴承的主要类型、结构和特点圆柱滚子轴承（N）一、滚动轴承的主要类型、结构和特点圆柱滚子轴承（N）§13-3滚动轴承类型的选择1.轴承的载荷大小

4、：滚子轴承优于球轴承方向：径向R（6、1、N）轴向A（5）R+A（7、3、6）§13-3滚动轴承类型的选择1.轴承的载荷(方向)§13-3滚动轴承类型的选择2.轴承的转速极限转速nlim：载荷P0.1C，冷却正常，0级公差时轴承的最大允许转速。对高转速的轴承：1.优先选用球轴承（润滑的阻力）2.轻系列轴承优于中、重系列（离心力）3.实体保持架优于冲压保持架（易形成油膜减小摩擦）4.提高公差等级、改善润滑条件等§13-3滚动轴承类型的选择2.轴承的转速推力轴承的主要承载能力表现在轴向，离心力过大时无法通过径向反力平衡，将引起较大的反力，

5、发热大，极限转速较低§13-3滚动轴承类型的选择3.轴承的调心性能8~16‘2~4‘2~3°§13-3滚动轴承类型的选择4.轴承的安装与拆卸5.经济性：球比滚子便宜，精度适宜§13-4滚动轴承的工作情况一、轴承工作时轴承元件上的载荷分布二、轴承工作时轴承元件上的载荷及应力的变化三、轴向载荷对载荷分布的影响一、轴承工作时轴承元件上的载荷分布1.运动关系：内外圈相对回转；滚动体既自转又公转。2.轴承中载荷的分布：推力轴承F0=Fa/z向心轴承，在载荷Fr的作用下,根据变形关系，最下边中间滚动体受力最大，向两边逐渐减小。FrFmaxFa承载区

6、二轴承元件上的载荷及应力的变化R内圈（滚动体）固定套圈三、轴向载荷对载荷分布的影响角接触轴承的载荷情况：轴向载荷对载荷分布的影响较大，可能半圈、多半圈或整圈受载。Pi球轴承Fa/Fr1.22tg滚子轴承Fa/Fr1.26tg轴向载荷的利弊？Fa/Fr=tgFaFr为保证半圈滚动体受力，则：派生轴向力Fd：§13-5滚动轴承尺寸的选择一、滚动轴承的失效形式及基本额定寿命二、滚动轴承的基本额定动载荷三、滚动轴承寿命的计算公式四、滚动轴承的当量动载荷五、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的径向载荷Fr和轴向载荷Fa的计算六、不稳定载荷和不稳

7、定转速时轴承的寿命计算七、滚动轴承的动载荷八、不同可靠度时滚动轴承尺寸的选择一、滚动轴承的失效形式及基本额定寿命1、滚动轴承的失效形式及设计准则失效形式设计准则点蚀寿命计算塑性变形静载荷计算元件破裂正确安装磨损密封；润滑、散热，烧伤限制极限转速一、滚动轴承的失效形式及基本额定寿命2、基本额定寿命和基本额定动载荷1）寿命：2）寿命分布曲线：P311图13-113）基本额定寿命：一批相同的轴承中90％的轴承不发生疲劳点蚀前的总转数（以106为单位）或小时数。基本额额定寿命用L10或L10h来表示。4）推荐的轴承的预期寿命P311图13-3二

8、、滚动轴承的基本额定动载荷基本额定动载荷：标准规定，基本额定寿命等于106转时轴承所能承受的载荷称为基本额定动载荷，用符号C表示。对于向心轴承，基本额定动载荷指纯径向载荷，对角接触球轴承或圆锥滚子轴承，指使