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第十三章_滚动轴承计算与选择


用内径除以5所得的商数表示。
示例
深沟球轴承 6201 内径 d=12mm
深沟球轴承 6210 内径 d=50mm
§13-2 滚动轴承的主要类型和代号
4.内部结构代号 代号
示例
C 角接触球轴承 AC 角接触球轴承
公称接触角 α =15º 公称接触角 α = 25º
B 角接触球轴承
公称接触角 α = 40º
度时轴承的寿命,用L10表示。
10
图中:
寿命为1百万转时. 可靠度为90%
5
寿命为5百万转时. 可靠度只有50%
100
50
0
未失效轴承数量/ %
§13-5 滚动轴承尺寸的选择
基本额定寿命:具有90%可靠
度时轴承的寿命,用L10表示。
基本额定动载荷:使轴承的基
本额定寿命恰好为106转时,轴承所能
§13-1 概述 §13-2 滚动轴承的主要类型和代号 §13-3 滚动轴承的类型选择 §13-4 滚动轴承的工作情况 §13-5 滚动轴承尺寸的选择 §13-6 轴承装置的设计
§13-2 滚动轴承的主要类型和代号
一、滚动轴承的分类
◆ 按滚动体的不同分类:球轴承、滚子轴承;
在外廓尺寸相同的条件下,滚子轴承比球轴承的承载能力和耐冲击 能力都好,但球轴承摩擦小、高速性能好。
第十三章 滚动轴承
§13-1 概述 §13-2 滚动轴承的主要类型和代号 §13-3 滚动轴承的类型选择 §13-4 滚动轴承的工作情况 §13-5 滚动轴承尺寸的选择 §13-6 轴承装置的设计
§13-1 概述
滚动轴承是现代机器中广泛应用的零件之一,它是依靠主要元件间的滚动 接触来支承转动零件的(例如:转动的齿轮与轴)。
前置代号
基本代号
后置代号
五四三二一内密保特公游多其
轴 承 的 分 部 件 代 号
尺寸系
列代号 类宽直 型度径 代系系 号列列
代代
号号
内 径 代 号
部封持殊差隙轴它
结与架轴等代承代
构防及承级号配号
代尘其材代

号结材料号

构料代

代代号
号号
基本代号——表示轴承的类型与尺寸等主要特征。
后置代号——表示轴承的精度与材料的特征。
附加特殊元件或特殊结构:无内圈或外圈、防尘密封、止动环等。
滚动轴承的特点:旋转精度高、启动力矩小、是标准件,选用方便。
本章主要内容:
滚动轴承的类型和代号(认识轴承); 滚动轴承的选用(包括类型选择、尺寸选择、承载能力验算); 滚动轴承的装置设计。 考虑轴承的装拆、固定、调试、润滑、密1
O2
Fae
2
1
O2
O1
Fae
§13-4 滚动轴承的工作情况
四、 角接触轴承中的派生轴向力Fd
向心推力轴承在纯径向力Fr的作用下会产生派生轴向力
Fri Fr Fdi Fd ——派生轴向力
当约有半圈滚动体受载时,Fd计算如下:
圆锥滚子轴承
通常不标注。
但对圆锥滚子轴承(3类)和调心滚
子轴承(2类)不能省略“0”。
000 200 300 400
外径系列代号:特轻(0、1)、轻(2)、中(3)、重(4)。
§13-2 滚动轴承的主要类型和代号
3.内径代号
轴承内径 d/(mm)
10 10~17 12
15 17
内径代号
00 01 02 03
20~480
◆ 按轴承的结构形式不同分类: 在实际应用中,滚动轴承的结构形式有很多。作为标准的滚动轴承,在国
家标准中分为13类,其中,最为常用的轴承大约有下列6类:
深沟球轴承
圆柱滚子轴承
推力球轴承
角接触球轴承 更多的滚动轴承
圆锥滚子轴承
调心球轴承
§13-2 滚动轴承的主要类型和代号
二、滚动轴承的代号方法
代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等,由GB/T272规定。 滚动轴承代号构成:
1 L1
L2 L10/(106r)
§13-5 滚动轴承尺寸的选择
三、滚动轴承的当量动载荷
在进行轴承寿命计算时,应把作用在轴承上的实际载荷转换为与确定轴承
C值的载荷条件相一致当量动载荷(用字母P表示)。
P XFr YFa
式中:Fr与Fa-轴承实际承受的径向载荷与轴向载荷 X、Y-轴承的径向动载荷系数与轴向动载荷系数(查表) 为了计及实际载荷波动的影响,可对当量动载荷乘上一个载荷系数 f p 。
前置代号——表示轴承的分部件。
§13-2 滚动轴承的主要类型和代号
1. 类型代号
轴承类型 调心球轴承 调心滚子轴承 圆锥滚子轴承 推力球轴承
代号 1 2 3
51
轴承类型 深沟球轴承
角接触球轴承 圆柱滚子轴承
代号 6
7 N
2.尺寸系列代号
表达相同内径但宽度和外径不同的轴承。
宽度系列代号:一般正常宽度为“0”,
Fr
Fr
β
Fa=0 β=0 Fa
Fr β
Fa
Fa
Fr β Fr = 0 β=90º
Fa
◆向心推力滚动轴承工作时,并非所有滚动体都同时受载。滚动体同时受载的 程度与轴承所受的径向力和轴向力的大小有关,一般以控制约半圈滚动体同 时受载为宜。
第十三章 滚动轴承
§13-1 概述 §13-2 滚动轴承的主要类型和代号 §13-3 滚动轴承的类型选择 §13-4 滚动轴承的工作情况 §13-5 滚动轴承尺寸的选择 §13-6 轴承装置的设计
§13-3 滚动轴承的类型选择
一、滚动轴承选择的一般过程
选择轴承的类型和直径系列 按轴径确定轴承内径
对有较严格要求的轴承
对没有严格要求的轴承
不合格
进行承载能力验算 合格
可不进行承载能力验算 END
§13-3 滚动轴承的类型选择
二、滚动轴承类型选择应考虑的问题 1.承受载荷情况 方向:向心轴承用于受径向力;推力轴承用于受轴向力;向心推力轴承 用于承受径向力和轴向力联合作用。
第十三章 滚动轴承
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§13-4 滚动轴承的工作情况
一、工作时轴承元件上的载荷及应力的变化
Fr δ
◆ 向心轴承受径向载荷Fr时,上半圈 滚动体不受力;
轴承工作 温度℃
100
125
150 200
250
300
温度系数 ft
1
0.95 0.90 0.80 0.70
0.60
§13-5 滚动轴承尺寸的选择
基本额定寿命计算式
L10
(C ) P
106 r
Lh
106 60n
ftC P
-验算公式
C P 60nLh ft 106
-设计公式
P/kN
C P1 P2
承受的载荷值,用字母C表示。
载荷-寿命曲线(6208)
P(KN) 30 C 25 20
15 P 10
5
P L10 C 常数
L10
(C ) P
106 r
寿命指数:
球轴承=3 滚子=10 / 3
1 2 3 4 5 L10 10
15
L10(106转)
§13-5 滚动轴承尺寸的选择
基本额定寿命计算式
§13-5 滚动轴承尺寸的选择
一、滚动轴承的失效形式
滚动轴承在运转时可能出现各种类型的失效,下列为常见的失效形式:
更多的失效
§13-5 滚动轴承尺寸的选择
一、滚动轴承的失效形式
滚动轴承在运转时可能出现各种类型的失效,下列为常见的失效形式:
疲劳点蚀:
塑性变形:
磨损:
§13-5 滚动轴承尺寸的选择
圆锥滚子轴承
接触角加大
E 加强型 ,改进结构设计, 增大承载能力
7210C
7210AC 7210B 32310B NU207E
5.公差等级代号:公差分2、4、5 、6(6x)、 0级,共五个级别 。
高级
低级
以/P2 、/P4、 /P5、 /P6(/P6x)为代号,0级不标注 。
6.游隙代号:游隙分1 、2、 0 、3 、4 、5共六个组别。
注:滚动轴承代号比较复杂,上述代号仅为最常用的、最有规律的部分。 具体应用时,若遇到看不懂的代号时,应查阅GB/T272-93。
第十三章 滚动轴承
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§13-1 概述
滚动轴承组成:内圈、外圈、滚动体、保持架。
内圈:与轴颈相配; 外圈:与轴承座相配; 滚动体:将滑动摩擦转化为滚动摩擦; 保持架:防止滚动体直接接触。
常见的滚动体有六种形状:

圆柱滚子 圆锥滚子 非对称球面滚子 球面滚子 滚针
§13-1 概述
轴承材料 内圈、外圈和滚动体 ——硬度和接触疲劳强度、耐磨性和冲击韧性。 常用材料:GCr15、GCr15SiMn、GCr6、GCr9等 工作表面:经磨削抛光 保持架 ——较软材料,易成形,减摩 常用:低碳钢、铜合金、铝合金、工程塑料等
这些失效形式可以通过加强装配过程管理等措施来克服。
§13-5 滚动轴承尺寸的选择
二、滚动轴承的寿命计算
单个轴承的寿命--轴承的滚动体或套圈首次出现点蚀之前,轴承的转 数或相应的运转小时数。
材料相同、尺寸相同、同一批产
20
品,寿命都相差非常大。零件数
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