第十一章 滚动轴承

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1、机械设计基础机械设计基础 滚滚 动动 轴轴 承承引入案例引入案例试问在减速器中试问在减速器中：回转件：齿轮、轴靠回转件：齿轮、轴靠什么支承？什么支承？点击动画点击动画机械设计基础机械设计基础 滚滚 动动 轴轴 承承调心球轴承 深沟球轴承圆锥滚子轴承调心滚子轴承圆柱滚子轴承角接触球轴承机械设计基础机械设计基础 滚滚 动动 轴轴 承承教学目标教学目标: : 掌握掌握滚动轴承的基本构造及其特点滚动轴承的基本构造及其特点; ; 掌握掌握滚动轴承代号并能进行类型的选择滚动轴承代号并能进行类型的选择; ; 了解了解滚动轴承的失效形式及设计准则滚动轴承的失效形式及设计准则; ; 掌握掌握滚动轴承的寿命计算；

2、滚动轴承的寿命计算； 了解了解滚动轴承的组合设计。滚动轴承的组合设计。教学重点教学重点: : 滚动轴承的基本代号、类型选择。滚动轴承的基本代号、类型选择。教学难点教学难点: : 角接触轴承的轴向载荷的计算。角接触轴承的轴向载荷的计算。第十一章第十一章 滚动轴承滚动轴承11-1 11-1 滚动轴承的特点、结构及材料滚动轴承的特点、结构及材料11-2 11-2 滚动轴承的主要类型、代号和选择滚动轴承的主要类型、代号和选择11-311-3 滚动轴承的选择计算滚动轴承的选择计算11-4 11-4 滚动轴承装置的设计滚动轴承装置的设计机械设计基础机械设计基础 滚滚 动动 轴轴 承承11-111-1滚动轴

3、承的特点、结构及材料滚动轴承的特点、结构及材料 滚动轴承是利用滚动摩擦原理设计而成的支承部件。滚动轴承是利用滚动摩擦原理设计而成的支承部件。与滑动轴承相比，滚动轴承具有如下特点：与滑动轴承相比，滚动轴承具有如下特点：一、滚动轴承的特点一、滚动轴承的特点优点优点：1.1.摩擦系数小，启动灵活，效率高，润滑方便；摩擦系数小，启动灵活，效率高，润滑方便； 2.2.轴向结构紧凑；轴向结构紧凑； 3.3.可同时承受径向和轴向载荷；可同时承受径向和轴向载荷； 4.4.不需要贵重金属；不需要贵重金属； 5.5.易于互换。易于互换。缺点缺点：1.1.抗冲击能力差；抗冲击能力差； 2.2.高速时噪声大；高速时噪

4、声大； 3.3.不能制成剖分式；不能制成剖分式； 4.4.径向尺寸较大。径向尺寸较大。机械设计基础机械设计基础 滚滚 动动 轴轴 承承构成构成：内圈、外圈、滚动体、保持架等：内圈、外圈、滚动体、保持架等二、滚动轴承的结构二、滚动轴承的结构 滚动轴承类型很多，有的无外圈、有的无内圈、有的滚动轴承类型很多，有的无外圈、有的无内圈、有的无保持架，但是无论哪一种类型的滚动轴承，都必须有主无保持架，但是无论哪一种类型的滚动轴承，都必须有主要元件要元件滚动体滚动体。机械设计基础机械设计基础 滚滚 动动 轴轴 承承三、分三、分 类类向心轴承向心轴承推力轴承推力轴承向心推力轴承向心推力轴承1.1.按轴承承按轴

5、承承载的方向载的方向 （公称接触角）（公称接触角）机械设计基础机械设计基础 滚滚 动动 轴轴 承承FiFR 公称接触角公称接触角 愈大愈大, ,可承受的轴向力愈大。可承受的轴向力愈大。 滚动体与外圈接触处的法线与垂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。直于轴承轴心线的平面之间的夹角。机械设计基础机械设计基础 滚滚 动动 轴轴 承承= = 0 0 4545= 9= 90 45 9090各类轴承的公称接触角各类轴承的公称接触角 轴承类型轴承类型公称接触角公称接触角向心轴承向心轴承推力轴承推力轴承径向接触径向接触角接触角接触轴向接触轴向接触角接触角接触机械设计基础机械设计基础

6、滚滚 动动 轴轴 承承2.2.按滚动体的形状按滚动体的形状球轴承球轴承滚子轴承滚子轴承3.3.按工作时能否调心按工作时能否调心刚性轴承刚性轴承调心轴承调心轴承机械设计基础机械设计基础 滚滚 动动 轴轴 承承机械设计基础机械设计基础 滚滚 动动 轴轴 承承四、滚动轴承的材料四、滚动轴承的材料 由于滚动轴承的滚动体与内、外圈是点或线接由于滚动轴承的滚动体与内、外圈是点或线接触，它们表面的接触应力很大，所触，它们表面的接触应力很大，所以内、外圈和滚以内、外圈和滚动体的材料应具有良好的硬度、耐磨性、接触疲劳动体的材料应具有良好的硬度、耐磨性、接触疲劳强度和冲击韧性，强度和冲击韧性，一般采用高碳铬轴承钢

7、，如一般采用高碳铬轴承钢，如GCr15GCr15、GCr15SiMnGCr15SiMn等。经热处理后，表面硬度达等。经热处理后，表面硬度达61HRC-65HRC61HRC-65HRC。保持架多用低碳钢板冲压而成。保持架多用低碳钢板冲压而成。 机械设计基础机械设计基础 滚滚 动动 轴轴 承承 滚动轴承的主要类型和特性滚动轴承的主要类型和特性轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图 承载方向承载方向极限转速极限转速允许角偏差允许角偏差 主要特性和应用主要特性和应用调心球轴承调心球轴承1 1中中2 3 主要承受径向载主要承受径向载荷，同时也能承荷，同时也能承受少量轴向载荷。受少量轴向

8、载荷。因为外滚道表面因为外滚道表面是以轴承中点为是以轴承中点为中心的球面，故中心的球面，故能调心。能调心。11-2 11-2 滚动轴承的主要类型、代号和选择滚动轴承的主要类型、代号和选择一、滚动轴承的主要类型一、滚动轴承的主要类型机械设计基础机械设计基础 滚滚 动动 轴轴 承承调心滚调心滚子轴承子轴承2 2低低0.5 2 能承受很大的径向载荷能承受很大的径向载荷和少量轴向载荷。承载和少量轴向载荷。承载能力大，具有调心性能。能力大，具有调心性能。圆锥滚圆锥滚子轴承子轴承3 3中中2 能同时承受较大的径能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。向、轴向联合载荷。因线性接触，承载能因线性接触，承载能力大，

9、内外圈可分离，力大，内外圈可分离，装拆方便，成对使用。装拆方便，成对使用。推力球推力球轴承轴承5 5低低不允许不允许 只能承受轴向载荷，且作用线只能承受轴向载荷，且作用线必需与轴线重合。分为单、双必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时，因滚动体离向两种。高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处。载荷大、转速不高之处。轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图承载方向承载方向 极限转速极限转速允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用机械设计基础机械设计基础 滚滚 动动 轴

10、轴 承承深沟深沟球轴承球轴承6 6高高 8 16 主要承受径向载荷主要承受径向载荷,同时同时也可承受一定的轴向载也可承受一定的轴向载荷荷.当转速很高而轴向载当转速很高而轴向载荷不太大时荷不太大时,可代替推力可代替推力球轴承承受纯轴向载荷球轴承承受纯轴向载荷角接触角接触球轴承球轴承7 7较高较高210 能同时承受较大的径能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。向、轴向联合载荷。因线性接触，承载能因线性接触，承载能力大，称对使用。力大，称对使用。轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图承载方向承载方向 极限转速极限转速允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用机械设计基础机械设计

11、基础 滚滚 动动 轴轴 承承轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图承载方向承载方向 极限转速极限转速 允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用推力圆柱推力圆柱滚子轴承滚子轴承8 8低低不允许不允许 能承受很大的单向轴能承受很大的单向轴向载荷。向载荷。圆柱滚子圆柱滚子轴承轴承N N较高较高24 能承受较大的径向。因线能承受较大的径向。因线性接触，内外圈只允许有性接触，内外圈只允许有小的相对偏转。除小的相对偏转。除U U结构外，结构外，还有内圈无挡边还有内圈无挡边(NU)(NU)、外、外圈单挡边圈单挡边(NF)(NF)、内圈单挡、内圈单挡边边(NJ)(NJ)等型式等型式滚