滚动轴承－pptppt课件

11.1 轴承的功用和类型11.2 滚动轴承的组成、类型及特点11.3 滚动轴承的代号11.4 滚动轴承类型的选择11.5 滚动轴承的工作情况分析及计算11.6 滚动轴承的选择11.7 滚动轴承的组合设计11.8 滑动轴承概述11.9 滚动轴承与滑动轴承的性能比较11.3 轴承11.1 轴承的功用和类型轴承的作用是支承轴。轴在工作时可以是旋转的，也可以是静止的。轴承的作用是支承轴。轴在工作时可以是旋转的，也可以是静止的。1 1能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。2 2具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。3 3具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。一、轴承应满足如下基本要求：一、轴承应满足如下基本要求：二、轴承的分类二、轴承的分类根据能承受载荷的方向，可分为向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。根据能承受载荷的方向，可分为向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。(或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承）。或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承）。薄壁轴瓦薄壁轴瓦厚壁轴瓦厚壁轴瓦整体轴套整体轴套卷制轴套卷制轴套滑动轴承滑动轴承滚动轴承滚动轴承11.2 滚动轴承的组成、类型及特点11.2.滚动轴承的组成滚动轴承一般由滚动轴承一般由内圈内圈1 1、外圈外圈2 2、滚动体滚动体3 3和和保持架保持架4 4组成。组成。内圈装在轴径上，与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动。内圈装在轴径上，与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动。内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损。保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损。21341234常见的滚动体有六种形状，一种是球形，五种是滚子。常见的滚动体有六种形状，一种是球形，五种是滚子。11.2 滚动轴承的组成、类型及特点11.2 滚动轴承的组成、类型及特点1.1.按滚动体的按滚动体的种类可分为球种类可分为球轴承和滚子轴轴承和滚子轴承承2.2.在外廓尺寸在外廓尺寸相同的条件下，相同的条件下，滚子轴承比球滚子轴承比球轴承的承载能轴承的承载能力和耐冲击能力和耐冲击能力都好，但球力都好，但球轴承摩擦小、轴承摩擦小、高速性能好。高速性能好。球轴承滚子轴承3.3.按工作时能否调心可分为调心轴承和非按工作时能否调心可分为调心轴承和非调心轴承。调心轴承。11.2 滚动轴承的组成、类型及特点4.4.按安装轴承时其内、外圈可否分别安装，分按安装轴承时其内、外圈可否分别安装，分为可分离轴承和不可分离轴承。为可分离轴承和不可分离轴承。5.5.按公差等级可分为按公差等级可分为0 0、6 6、5 5、4 4、2 2级滚动轴承，级滚动轴承，其中其中2 2级精度最高，级精度最高，0 0级为普通级。另外还只有级为普通级。另外还只有用于圆锥滚子轴承的用于圆锥滚子轴承的6x6x公差等级。公差等级。6.6.按照运动方式可分为回转运动轴承和直线运按照运动方式可分为回转运动轴承和直线运动轴承。动轴承。11.2 滚动轴承的组成、类型及特点圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承调心轴承调心轴承滚子轴承滚子轴承滚珠轴承滚珠轴承平面轴承平面轴承1 1、滚动轴承的结构特点、滚动轴承的结构特点（1）公称接触角）公称接触角滚动轴承的公称接触角滚动轴承的公称接触角 指轴承的径向指轴承的径向平面（垂直于轴线）与滚动体和滚道接触平面（垂直于轴线）与滚动体和滚道接触点的公法线之间的夹角点的公法线之间的夹角。轴向承载能力轴向承载能力（2）角偏位）角偏位轴承由于安装误差或轴的变形等都会轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内、外圈发生相对倾斜，此倾斜引起内、外圈发生相对倾斜，此倾斜角角称为角偏位称为角偏位11.2 滚动轴承的组成、类型及特点(3)游隙游隙轴承的内、外圈与滚动体轴承的内、外圈与滚动体之间的间隙量。之间的间隙量。在一定的载荷及润滑条件下，在一定的载荷及润滑条件下，轴承许可的最高转速轴承许可的最高转速(4)极限转速极限转速limnlimn的措施的措施提高轴承精度提高轴承精度选用较大的游隙选用较大的游隙改用特殊材料及结构的保持架改用特殊材料及结构的保持架采用循环润滑、油雾润滑或喷射润滑采用循环润滑、油雾润滑或喷射润滑设置冷却系统设置冷却系统=0 表表11-1 各类轴承的公称接触角各类轴承的公称接触角 轴承类型轴承类型接触角接触角向心轴承向心轴承主要承受径向主要承受径向推力轴承推力轴承主要承受轴向主要承受轴向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0 4545=9=90 45 90902、滚动轴承的类型、滚动轴承的类型只能承受只能承受径向载荷径向载荷或较小轴或较小轴向载荷向载荷主要承受径向载荷主要承受径向载荷主要承受轴向载荷主要承受轴向载荷承载方向承载方向能同时承能同时承受径向载受径向载荷和轴向荷和轴向载荷载荷能同时承能同时承受径向载受径向载荷和轴向荷和轴向载荷载荷只能承受只能承受轴向载荷轴向载荷或较小径或较小径向载荷向载荷圆柱滚子圆柱滚子圆锥滚子圆锥滚子球面滚子球面滚子滚针滚针球轴承球轴承滚子轴承滚子轴承表表11-2 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、类型代号类型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10000中中2 3 主要承受径向载荷，主要承受径向载荷，同时也能承受少量同时也能承受少量轴向载荷。因为外轴向载荷。因为外滚道表面是以轴承滚道表面是以轴承中点为中心的球面，中点为中心的球面，故能调心。故能调心。轴承类轴承类型型按载荷按载荷方向分方向分按滚动体按滚动体形状分形状分向心轴承向心轴承推力轴承推力轴承一、分类一、分类 向心推力轴承向心推力轴承调心滚调心滚子轴承子轴承20000C低低0.5 2 比10000小能承受较大的径向载能承受较大的径向载荷和少量轴向载荷。荷和少量轴向载荷。承载能力大，具有调承载能力大，具有调心性能。心性能。圆锥滚圆锥滚子轴承子轴承30000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。因线接触，承载能力因线接触，承载能力大，内外圈可分离，大，内外圈可分离，装拆方便，一般成对装拆方便，一般成对使用。使用。推力球轴承推力球轴承51000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，且作用线必须与轴线重合。分为单、双必须与轴线重合。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。a)单向单向表表11-2滚动轴承的主要类型和特性（续）滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、轴承名称、类型代号类型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球轴承推力球轴承52000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，且作用线必须与轴线重合。分为单、双必须与轴线重合。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。b)双向双向深沟球轴承深沟球轴承60000高高8 16 主要承受径向载荷，也可主要承受径向载荷，也可同时承受小的轴向载荷。同时承受小的轴向载荷。当量摩擦系数最小。极限当量摩擦系数最小。极限转速高，高速时可用来承转速高，高速时可用来承受轴向载荷。大批量生产，受轴向载荷。大批量生产，价格最低。价格最低。角接触角接触球轴承球轴承70000C(=15=15)70000AC(=25=25)70000B(=40=40)较高较高2 10 能同时承受较大的径向载能同时承受较大的径向载荷及轴向载荷。能在高转荷及轴向载荷。能在高转速下工作。速下工作。大，承受轴大，承受轴向载荷的能力越大，向载荷的能力越大，角角有三种。一般成对使用。有三种。一般成对使用。表表11-2 滚动轴承的主要类型和特性（续）滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、轴承名称、类型代号类型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表表11-2 滚动轴承的主要类型和特性（续）滚动轴承的主要类型和特性（续）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80000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，但不能承受向载荷，但不能承受径向载荷。径向载荷。圆柱滚圆柱滚子轴承子轴承N0000较高较高2 4 可分离，不能承受轴向可分离，不能承受轴向载荷，能承受较大的径载荷，能承受较大的径向载荷。因线性接触内向载荷。因线性接触内外圈轴线允许的相对偏外圈轴线允许的相对偏转很小。除内圈无挡边转很小。除内圈无挡边(NU)结构外，还有外圈结构外，还有外圈单挡边单挡边(NF)等型式。等型式。滚针轴承滚针轴承a)NA0000b)RNA0000低低内外圈可分离，只能承受内外圈可分离，只能承受径向载荷。承载能力大，径向载荷。承载能力大，径向尺寸特小。一般无保径向尺寸特小。一般无保持架，因滚针间有摩擦，持架，因滚针间有摩擦，摩擦系数大，极限转速低摩擦系数大，极限转速低。不允许不允许 a)b)11.311.3 滚动轴承的代号滚动轴承的代号宽宽(高高)度度系列代号系列代号直径系列直径系列代号代号前置代号前置代号 基本代号基本代号 后置代号后置代号表表10-3 滚动轴承代号的排列顺序滚动轴承代号的排列顺序（）类类型型代代号号尺寸系列代号尺寸系列代号注：注：代表字母；代表字母；代表数字代表数字 或加或加2.基本代号：表示轴承的基本类型、结构和尺寸。基本代号：表示轴承的基本类型、结构和尺寸。类型代号类型代号-左起第一位，为左起第一位，为0（双列角接触球轴承）（双列角接触球轴承）则省略。则省略。成套轴承成套轴承分部件代分部件代号号1.前置代号前置代号-成套轴承分部件代号。如成套轴承分部件代号。如:K滚动体与保持架组件滚动体与保持架组件11.4滚动轴承类型的选择11.4.1 影响轴承承载能力的参数影响轴承承载能力的参数1.1.游隙游隙 内、外滚道与滚动体之间的间隙称为游隙，即为当一个座内、外滚道与滚动体之间的间隙称为游隙，即为当一个座圈固定时，另一座圈沿径向或间隙或轴向的最大移动量。圈固定时，另一座圈沿径向或间隙或轴向的最大移动量。游隙可影响轴承的运动精度、寿命、噪声、承载能力等。游隙可影响轴承的运动精度、寿命、噪声、承载能力等。11.4 滚动轴承类型的选择2.2.极限转速极限转速 滚动轴承在一定在润滑条件下，允许的最高转速称为极限转速。转滚动轴承在一定在润滑条件下，允许的最高转速称为极限转速。转速过高会产生高温，润滑失效产生破坏。速过高会产生高温，润滑失效产生破坏。3.3.偏位角偏位角 安装误差或轴的变形等都会引起指南称内外圈中心线法称相对倾斜，安装误差或轴的变形等都会引起指南称内外圈中心线法称相对倾斜，其倾斜角其倾斜角d d称为偏位角。称为偏位角。3.3.接触角接触角 由轴承结构类型所决定的接触角称为公称接触角。由轴承结构类型所决定的接触角称为公称接触角。11.4.滚动轴承的类型的选择11.4.2 2滚动轴承类型的选择滚动轴承类型的选择载荷条件载荷条件转速条件转速条件装调性能装调性能调心性能调心性能经济性经济性轴承受载荷的大小、方向和性质是选择轴承类型的主要依据轴承受载荷的大小、方向和性质是选择轴承类型的主要依据选择轴承类型时应注意其允许的极限转速选择轴承类型时应注意其允许的极限转速n nlimlim3 3类和类和N N类的内外圈分离，便于拆装。为方便长轴上轴承的拆装，类的内外圈分离，便于拆装。为方便长轴上轴承的拆装，可选用代内锥孔和紧定套的轴承可选用代内锥孔和紧定套的轴承轴承内、外圈轴线间的偏位角应控制在极限之内，对安装精度轴承内、外圈轴线间的偏位角应控制在极限之内，对安装精度差的轴承，宜选用调心轴承。差的轴承，宜选用调心轴承。在满足使用条件的情况下优先选用价格低廉的轴承。在满足使用条件的情况下优先选用价格低廉的轴承。11.4.滚动轴承的工作情况分析及计算11.4.3 滚动轴承的受载情况分析滚动轴承的受载情况分析 轴承转动时，承轴承转动时，承受径向载荷受径向载荷F Fr r，外圈，外圈固定。当内圈随轴转固定。当内圈随轴转动时，滚动体滚动，动时，滚动体滚动，内、外圈与滚动体的内、外圈与滚动体的接触点不断发生变化，接触点不断发生变化，其表面接触应力随着其表面接触应力随着位置的不同作脉动循位置的不同作脉动循环变化。滚动体在上环变化。滚动体在上面位置时不受载荷，面位置时不受载荷，滚到下面位置受载荷滚到下面位置受载荷最大，两侧所受载荷最大，两侧所受载荷逐渐减小。所以轴承逐渐减小。所以轴承元件受到脉动循环的元件受到脉动循环的接触应力。接触应力。点击上图观看动画演示11.4 滚动轴承的工作情况分析及计算11.4 滚动轴承的失效形式和计算准则1.1.失效形式失效形式滚动轴承的失效形式主要有三种：疲劳点蚀、塑性变形和磨损滚动轴承的失效形式主要有三种：疲劳点蚀、塑性变形和磨损2、滚动轴承的失效形式和计算准则、滚动轴承的失效形式和计算准则主要失效形式：主要失效形式：1）疲劳点蚀）疲劳点蚀 安装润滑和维护良好安装润滑和维护良好滚动轴承的主要失效形式滚动轴承的主要失效形式2）塑性变形）塑性变形 转速很低（小于转速很低（小于10r/min）或作间歇摆动或作间歇摆动 3）磨损）磨损润滑不良、润滑不良、密封不严、密封不严、多尘条件多尘条件 1.1.计算准则计算准则11.5.滚动轴承的工作情况分析及计算对于一般转速的轴承，即对于一般转速的轴承，即10r/min10r/minn n n nlimlim,如果轴承的如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主制造、保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。据进行轴承的寿命计算。对于高速轴承，除疲劳点蚀外其工作表面的过热也是对于高速轴承，除疲劳点蚀外其工作表面的过热也是重要的失效形式，因此除需进行寿命计算外还应校验重要的失效形式，因此除需进行寿命计算外还应校验其极限转速其极限转速对于低速轴承，即对于低速轴承，即n n1r/min190016000160003000030000润滑脂润滑润滑脂润滑润滑油滴油润滑润滑油滴油润滑 飞溅式润滑飞溅式润滑循环压力润滑循环压力润滑调心球轴承调心球轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承滚动轴承结构滚动轴承结构滚动轴承的滚动体轴瓦轴瓦