考虑机器冲击振动，P 的公式为：
P f p ( XFr YFa ) fp——冲击载荷系数→表13-4
滚动轴承尺寸选择
5. 角接触轴承的载荷计算 1)作用于轴上的外载荷
轴上有外载荷：Fre和Fae
1
Fae Fre
2
Fd1 Fr1
Fd2 Fr2
Fre在Ⅰ、Ⅱ成对安装的轴承上产生径向载荷Fr1、Fr2
L10 的可靠度 R＝90％
10
5
1 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
未失效轴承数量／%
滚动轴承尺寸选择
3）L10的物理意义
1）对一批轴承而言：指90%轴承能达到或超过的寿命 2）对一个具体轴承而言：该轴承能达到或超过该寿命的概率为90%
3）当可靠度不为90%时，对L10进行修正：Ln a1 L10
3. 轴承寿命计算公式
L10
C P
Lh10
106 60n
C P
式中：P－当量动载荷
温度系数
n－轴承的转速（r/min）
ε－寿命指数， 球轴承：ε ＝3； 滚
子轴承ε ＝10/3
P—L曲线
滚动轴承尺寸选择
工程中常用小时数表示寿命：
L10h
106 C
60n P
16670 C n P
注意：L10h与n有关，L10与n无关
分力Fdi之和，即为轴承的派生轴向力 Fd
各受载滚动体的径向分力FNi之向量和与径 向载荷相平衡
Fr
o
∑Fdi = Fd
Fdi
FNi α F'Ni
滚动轴承工作情况分析
3)轴向载荷对载荷分布的影响
a
轴承的派生轴向力 Fd使轴颈有向左 移动的趋势,应由轴向力Fa平衡
Fdi FNi tan
最下面一个滚动体受载时
可靠性寿命修正系数（文献[6]）
4）轴承的预期计算寿命L'h
进行轴承寿命计算时，应先机器的类型、使用条件及对可靠性的要求， 确定一个恰当的预期计算寿命
轴承的预期寿命可参考设备的中修或大修期限 各类机器中轴承的预期寿命→表13－9
滚动轴承尺寸选择
2. 基本额定动载荷
指L10恰为106 转时，轴承所能承受的载荷，用C表示
◆ 按轴承刚性分为 刚性轴承： 允许内外圈偏转角很小的轴承 调心轴承： 允许内外圈偏转角较大的轴承
◆ 按内、外圈可否分离分为 可分离轴承 不可分离轴承
滚动轴承的构造和类型
三、滚动轴承的代号
用代号表示轴承的结构、尺寸、类型、精度等内容，并打印在轴承上 滚动轴承代号构成：
前置代号
基本代号
后置代号
×××××内密保特公游轴其
1.几个概念
1）滚动轴承的寿命：是指轴承中的滚动体或套圈首次出现点蚀之前，
两套圈的相对总转数或在一定转速下的运转小时数
轴承寿命的离散性相当大
20
轴承的寿命/（106r）
2）基本额定寿命：指一批相同的轴承，在 相同的条件下运转，其中恰有90％的轴承尚未
产生点蚀时的寿命，用 L10 (运转的总转数) 或 Lh10 (一定工作转速下工作的小时数)表示
径向接触轴承的 C 是径向载荷，用 Cr表示 向心角接触轴承的 C 是所受载荷的径向分量，也用 Cr 表示 轴向接触轴承的 C 是中心轴向载荷，用 Ca表示
说明： 1）C由试验得出，查手册
2）C↑— 轴承抗疲劳承载能力↑；同类不同型号轴承，C不同
3）设计时需满足：一定工况下的轴承所需的C′≤C
4）工作温度变化，对C修正 Ct ftC
注：遇到看不懂的代号时，查阅GB/T272-93
滚动轴承的构造和类型
四、滚动轴承类型的选择
选择轴承类型时主要考虑以下问题：
1）载荷方向
只受 Fr 时，选径向接触轴承（1、2、6、N） 只受 Fa 时，选轴向接触轴承（5、8）或选（7、3）类 同时受 Fr和 Fa时，选向心角接触轴承（7、3） 当Fa较小时，可选 6类 当Fa很大时，选 6（N）＋5（8）组合使用
n—轴承转速r/min
设计时，应：L10h Lh
用于校核寿命
若已知
Lh，P，求得
C
P
n 16670
Lh
（N）
查手册，选型号，使 C C
用于设计选型
滚动轴承尺寸选择
4. 当量动载荷 当量动载荷：是由轴承实际所受载荷转换得到的与基本额定动载荷 C
的确定条件及性质相同的假想载荷，用 P 表示
P X Fr Y Fa —将Fr、Fa折合为Cr或Ca
■ 正装
● 若 Fd1 Fae Fd 2 合力→右，轴有右移趋势
Fd1
Fae
Fd2
右端轴承 “压紧” 左端轴承 “放松”
Fa2 Fd1 Fae
Fa1 Fd1
阻止轴右移
滚动轴承尺寸选择
● Fd1 Fae Fd 2 合力→左，轴有左移趋势
第十三章 滚动轴承
§13-1 滚动轴承的构造和类型 §13-2 滚动轴承工作情况分析 §13-3 滚动轴承尺寸选择 §13-4 滚动轴承装置设计
学习要求
能正确选择滚动轴承的代号 能根据选定的滚动轴承，合理地设计出轴承装置
重点
轴承尺寸的选择
难点
角接触轴承的受力分析
滚动轴承的构造和类型
合理选择 滚动轴承是标准件，主要掌握
调心球轴承（1）
向心角接 触轴承
成对使用 反向安装
角接触球轴承（7） 圆锥滚子轴承（3）
圆柱滚子轴承（N、NU）
调心滚子轴承（2）
滚针轴承（NA)
其他轴承结构→表13-1
轴向接 触轴承
推力球轴承（5） 推力滚子轴承（8）
滚动轴承的构造和类型
◆ 按滚动体形状分为 球轴承： 点接触,运转灵活，但承载能力低 滚子轴承：线接触, 承载能力高
/DB：背对背安装（反装）
举例:
6308： 深沟球轴承，3─中系列，内径d=40mm，
公差为0级，游隙为0组
30213：圆锥滚子轴承，2─轻系列，内径d=65mm，
公差为0级，游隙为0组
7214AC/P4：7─角接触球轴承，2─轻系列，内径d=70mm，公
差为4级，游隙为0组，公称接触角α=15°
N105/P5C3：圆柱滚子轴承，1─特轻系列，内径d=20mm，公差为5级，游隙为3组
滚动体所受最大载荷为：
球轴承： 滚子轴承：
F max
5 Z
Fr
Fm a x
4.6 Z
Fr
滚动体个数
Fmax
滚动轴承工作情况分析
2)应力变化规律 工作时，轴承中各个元件所受载荷及应力是变化的 内圈或滚动体上某一点σH的变化规律
σH
外圈上某一点σH的变化规律
t
σH
t
均为脉动循环
滚动轴承工作情况分析
2. 角接触轴承中作用力的分布
（直径系列）和不同的宽度（宽度系列）
直径系列代号：特轻(0、1)、轻(2)、中(3)、重(4)
宽度系列为正常宽度时，代号为“0”，省略不标
◆ 类型代号：常用轴承有：6、7、3、5、N等类型，详见表13－1
2.后置代号
0级省略
◆ 公差等级代号 分为 /P0 、/P6 (/P6x) 、 /P5 、/P4 、 /P2 共五级
2）载荷大小 载荷大或有冲击振动时，宜选滚子轴承
转速高或要求旋转精度高时，宜选球轴承 3）转速高低
轴向接触轴承不适宜高转速，可用6或7类代替
4）调心要求 轴的刚度低、轴承座孔的同轴度低或多支点轴，选调心轴承
5）轴承装拆、调整方便：内、外圈可分离型(如3、QJ类)
6）经济性 精度高的价格高，滚子轴承比球轴承价格高
3. 材料 内、外套圈和滚动体： 用滚动轴承钢（GCr15、GCr15SiMn等）制造淬 火后表面硬度可达58～66HRC 保持架：用比较软的低碳钢、铜合金、铝或塑料制造
滚动轴承的构造和类型
二、滚动轴承的类型
◆ 按可承受的载荷方向不同，滚动轴承分为三类：
FR
FA
FR FA
－接触角
径向接触轴承
轴向接触轴承
合理使用
一、滚动轴承的构造和材料
外圈
1. 构造 内圈： 装在轴上 外圈： 装在轴承座孔中
内圈 保持架
滚动体：在两套圈之间滚动并传递载荷
保持架：将滚动体均匀隔开 滚动体分为： 球
滚子：圆柱形、圆锥形、滚针、鼓形等
滚动体
滚动轴承的构造和类型
2. 特点(与滑动轴承比较) 优点： 1）起动力矩小，可在负载下起动 2）径向游隙较小，运动精度高 3）轴向宽度较小 4）可同时承受径向、轴向载荷,轴承组合较简单 5）便于密封、易于维护； 6）不需有色金属，标准件，成本低 缺点： 1）承受冲击载荷能力差 2）振动、噪音较大 3）径向尺寸较大 4）有的场合无法使用；
低级
高级
◆ 游隙代号
游隙分为
游隙值
游隙：指一个套圈相对于另一个套圈，沿径向或沿轴向，
从一个 极限位置到另一个极限位置的移动量
/C1 、/C2、 0 、/C3 、/C4 、/C5 共六个组别
小
大
0组省略
滚动轴承的构造和类型
7000C： α＝15° ◆ 内部结构代号： 7000AC：α＝25°
7000B： α＝40° ◆ 配置代号： /DF：面对面安装（正装）
Fa
Fa Fd Fr tan
受载滚动体增多时
n
n
Fd Fdi FNi tan ＞ Fr tan
i 1
i 1
平衡派生轴向力 Fd使所需轴向力Fa
Fr
o
∑Fdi = Fd
Fdi
FNi α F'Ni