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武汉科技大学专用作者：潘存云教授1第13章滚动轴承主要内容：•滚动轴承的类型、代号•滚动轴承的选择计算•滚动轴承装置的设计（组合设计）重点及难点内容：1.滚动轴承的主要类型、性能、特点及代号含义2.向心推力滚动轴承的轴向载荷计算方法3.滚动轴承的寿命计算4.滚动轴承的支承方式（配置方法）武汉科技大学专用作者：潘存云教授2§13-1概述武汉科技大学专用作者：潘存云教授3潘存云教授研制§13-1概述各零件的作用：外圈：支撑零件或轴系；保持架：将滚动体分开。内圈：支撑轴；滚动体：滑动滚动；硬度和接触疲劳强度↑、耐磨性和冲击韧性↑；用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达61～65HRC；工作表面需经磨削或抛光。保持架：低碳钢，冲压制成有色金属或塑料。实体切削滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。内外圈上有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体将沿着滚道滚动。装在机座或零件轴孔内；滚动副的材料要求：武汉科技大学专用作者：潘存云教授4潘存云教授研制优点：摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便和易于互换等。缺点：抗冲击能力差、高速时出现噪音。滚动轴承按其承受载荷的方向（接触角）和滚动体的形状分类。接触角：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称为公称接触角α。接触角↑→轴向承载能力↑α=0˚各类轴承的公称接触角轴承类型公称接触角向心轴承主要承受径向载荷推力轴承主要承受轴向载荷径向接触角接触轴向接触角接触0˚＜α≤45˚αα=90˚α它是滚动轴承的一个重要参数，轴承的受力分析和承载能力等都与接触角有关。45˚＜α＜90˚α滚动轴承标准化；并由专业厂大批量生产。设计人员的主要任务是:熟悉标准，正确选用。α武汉科技大学专用作者：潘存云教授5世界著名滚动轴承品牌•瑞典，主要有：–SKFSKFGroup（斯凯孚集团）•德国，主要有：–INASchaefflerGroup（舍弗勒集团）–FAGSchaefflerGroup（舍弗勒集团）•美国，主要有：–TIMKEN铁姆肯公司–TORRINGTON铁姆肯公司（原托林顿公司）•日本–NSK精工株式会社–NACHI不二越株式会社–NTNNTN（恩梯恩）株式会社–KOYO捷太格特（JTEKT）株式会社，原光洋精工（KOYOSEIKO）–NMB美蓓亚株式会社（MINEBEA）武汉科技大学专用作者：潘存云教授6中国大陆地区著名轴承制造企业•河南洛阳，主要有：–洛阳轴承集团有限公司–洛阳轴研科技股份有限公司（含洛阳轴承研究所）•东北，主要有：–瓦房店轴承集团有限责任公司–哈尔滨轴承集团•浙江，主要有：–万向集团公司–人本集团–浙江天马轴承股份有限公司–慈兴集团有限公司武汉科技大学专用作者：潘存云教授7轴承类型按载荷方向分按滚动体形状分向心轴承推力轴承一、分类§13-2滚动轴承的主要类型和代号向心推力轴承武汉科技大学专用作者：潘存云教授8潘存云教授研制圆柱滚子圆锥滚子球面滚子滚针球轴承滚子轴承表13-1滚动轴承的主要类型和特性轴承名称、类型及代号结构简图承载方向极限转速允许角偏差主要特性和应用调心球轴承10000中2˚~3˚主要承受径向载荷，同时也能承受少量轴向载荷。因为外滚道表面是以轴承中点为中心的球面，故能调心。轴承类型按载荷方向分按滚动体形状分向心轴承推力轴承一、分类向心推力轴承武汉科技大学专用作者：潘存云教授9潘存云教授研制潘存云教授研制调心滚子轴承20000C低0.5˚~2˚比10000小能承受很大的径向载荷和少量轴向载荷。承载能力大，具有调心性能。圆锥滚子轴承30000中2’能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线性接触，承载能力大，内外圈可分离，装拆方便，对称使用。推力球轴承50000低不允许只能承受轴向载荷，且作用线必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处。a)单向表13-1滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、类型及代号结构简图承载方向极限转速允许角偏差主要特性和应用武汉科技大学专用作者：潘存云教授10推力球轴承50000低不允许只能承受轴向载荷，且作用线必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处。潘存云教授研制b)双向深沟球轴承60000高8’~16’能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线性接触，承载能力大，内外圈可分离，装拆方便，对称使用。潘存云教授研制角接触球轴承70000C(α=15˚)70000AC(α=25˚)70000B(α=40˚)较高潘存云教授研制2’~10’能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。α大，承载能力越大，有三种规格。对称使用。表13-1滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、类型及代号结构简图承载方向极限转速允许角偏差主要特性和应用武汉科技大学专用作者：潘存云教授11潘存云教授研制表13-1滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、类型及代号结构简图承载方向极限转速允许角偏差主要特性和应用推力圆柱滚子轴承80000低不允许能承受很大的单向轴向载荷。圆柱滚子轴承N0000较高2’~4’能承受较大的径向。因线性接触，内外圈只允许有小的相对偏转。除U结构外，还有内圈无挡边(NU)、外圈单挡边(NF)、内圈单挡边(NJ)等型式滚针轴承a)NA0000b)RNA0000低只能承受径向载荷。承载能力大，径向尺寸特小。一般无保持架，因而滚针间有摩擦，极限转速低。不允许a)b)武汉科技大学专用作者：潘存云教授12剖分式双列调心滚子轴承四列圆锥滚子轴承武汉科技大学专用作者：潘存云教授13交叉滚子轴承（CrossedRollerBearing）武汉科技大学专用作者：潘存云教授14回转支承（SlewingBearings）武汉科技大学专用作者：潘存云教授15潘存云教授研制滚动轴承的类型很多，而各类轴承又有不同的结构、尺寸、公差等级、技术要求等，为便于组织生产和选用，规定了滚动轴承的代号，二、滚动轴承的代号宽(高)度系列代号直径系列代号前置代号基本代号共5位后置代号表13-2滚动轴承代号的排列顺序类型代号尺寸系列代号注：代表字母，代表数字或加2.基本代号：表示轴承的基本类型、结构和尺寸。类型代号----左起第一位，为0（双列角接触球轴承）则省略。是轴承代号的基础，有三项成套轴承分部件代号1.前置代号：成套轴承分部件代号。0内径代号内部结构、密封与防尘结构、保持架及其材料、特殊轴承材料、公差等级、游隙、多轴承配置、其它等的代号武汉科技大学专用作者：潘存云教授16潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制调心滚子轴承20000C圆锥滚子轴承30000推力球轴承50000a)单向b)双向深沟球轴承60000角接触球轴承70000推力圆柱滚子轴承80000圆柱滚子轴承N0000滚针轴承a)NA0000b)RNA0000潘存云教授研制调心球轴承10000武汉科技大学专用作者：潘存云教授17潘存云教授研制6深沟球轴承L直线轴承5推力球轴承U外球面球轴承4双列深沟球轴承NA滚针轴承3圆锥滚子轴承N圆柱滚子轴承29推力调心滚子轴承9推力圆锥滚子轴承2调心滚子轴承8推力滚子轴承1调心球轴承7角接触球轴承0双列角接触球轴承代号轴承类型代号轴承类型滚动轴承主要类型代号表武汉科技大学专用作者：潘存云教授18潘存云教授研制内径相同，而直径系列代号不同的四种轴承的比较。000潘存云教授研制300潘存云教授研制400200尺寸系列代号----左起第二、三位。宽(高)度系列代号直径系列代号前置代号基本代号后置代号表13-2滚动轴承代号的排列顺序类型代号尺寸系列代号注：代表字母，代表数字或加成套轴承分部件代号武汉科技大学专用作者：潘存云教授19潘存云教授研制潘存云教授研制向心轴承和推力轴承的常用尺寸系列代号直径系列代号推力轴承向心轴承01(0)0(0)1101120211011234特轻轻中重(0)2(0)3(0)41213222324121314222324(0)1212窄正常宽正常尺寸系列代号宽度系列代号高度系列代号武汉科技大学专用作者：潘存云教授20内径代号----基本代号左起第四、五位。轴承的内径代号内径代号轴承内径尺寸mm001001020304~99数字5121517宽(高)度系列代号直径系列代号前置代号基本代号后置代号表13-2滚动轴承代号的排列顺序类型代号尺寸系列代号注：代表字母，代表数字或加成套轴承分部件代号内径代号武汉科技大学专用作者：潘存云教授213.后置代号：用字母（或加数字）表示。内部结构轴承后置代号排列顺序后置代号组含义1密封与防尘套圈变形238保持架及材料游隙轴承材料公差等级配置其它7456宽(高)度系列代号直径系列代号前置代号基本代号后置代号表13-2滚动轴承代号的排列顺序类型代号尺寸系列代号注：代表字母，代表数字或加成套轴承分部件代号内径代号武汉科技大学专用作者：潘存云教授22潘存云教授研制潘存云教授研制注：公差等级中0级最低，向右依次增高，2级最高。轴承内部结构常用代号轴承类型代号含义示例Bα=40˚7210B角接触球轴承Cα=15˚7210CACα=25˚7210AC圆锥滚子轴承B接触角α加大32310BE加强型N207E公差等级代号代号省略/P6/P6x/P5/P4/P2公差等级符合标准的0级6级6x级5级4级2级示例62036203/P630201/P6x6203/P56203/P46203/P2武汉科技大学专用作者：潘存云教授23三、滚动轴承代号示例622037(0)312AC/P6轴承内径d=17mm直径系列代号，2(轻)系列宽度系列代号，2(宽)系列深沟球轴承公称接触角α=25˚轴承内径d=12×5=60mm直径系列代号，3(中)系列宽度系列代号，0(窄)系列，代号为0，不标出角接触球轴承公差等级6级公差等级为0级;游隙组为0组；游隙组为0组；武汉科技大学专用作者：潘存云教授24N105/P5公差等级5级轴承内径d=25mm直径系列代号，1(特轻)系列圆柱滚子轴承游隙组为0组；30213轴承内径d=65mm直径系列代号，2(轻)系列宽度系列代号，0(窄)系列圆锥滚子轴承公差等级为0级;游隙组为0组；武汉科技大学专用作者：潘存云教授25潘存云教授研制§13-3滚动轴承的类型选择滚动轴承是标准零件，要求设计者应能在机械设计过程中，根据使用的要求较合理地选择滚动轴承的类型与规格。一、滚动轴承选择的一般过程根据载荷性质选择轴承的类型和直径系列按轴径确定轴承内径不进行承载能力验算NYEND合格吗？校核承载能力Y有严格要求吗？N武汉科技大学专用作者：潘存云教授26潘存云教授研制潘存云教授研制1）轴承的载荷由于结构不同，各类轴承的使用性能也不相同，现说明如下。二、滚动轴承选择应考虑的问题载荷方向：向心轴承用于受径向力；Fr武汉科技大学专用作者：潘存云教授27潘存云教授研制潘存云教授研制1）轴承的载荷二、滚动轴承选择应考虑的问题载荷方向：向心轴承用于受径向力；向心推力轴承用于承受径向力和轴向力联合作用。FaFr武汉科技大学专用作者：潘存云教授28潘存云教授研制1）轴承的载荷二、滚动轴承选择应考虑的问题载荷方向：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；推力轴承Fa载荷大小：一般：滚子轴承≈(1.5~3)球轴承当d≤20mm时，两者承载能力接近，宜采用球轴承。∴大载荷采用滚子轴承因滚子轴承贵，角接触球轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷。在同样的外形尺寸下，滚子轴承的承载能力大于球轴承。武汉科技大学专用作者：潘存云教授29承受径向载荷为主；0˚＜α≤45˚→45˚＜α＜90˚→承受轴向载荷为主；α＝0˚→α＝90˚→滚动体为滚子，则只能承受径向载荷；若滚动体为球，可承受一定的轴向载荷。只能承受轴向载荷。2）轴承的转速转速过高→温度↑→润滑失效→滚动体回火或胶合破坏。极限转速----滚动轴承在一定载荷与润滑条件下，允许的最高转速。（具体可查阅设计手册或