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§16.1滑动轴承的主要类型和结构§16.2轴瓦与轴承衬的材料和轴瓦的结构§16.3滚动轴承的结构、类型和代号§16.4滚动轴承的失效形式和选择§16.5滚动轴承组合的结构§16.6轴承的润滑和维护第16章轴承滑动轴承概述116.1滑动轴承的主要类型及结构轴承的作用是支承轴，保持轴的旋转精度和减少轴与支承间的摩擦和磨损。根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。根据能承受载荷的方向，可分为承受径向载荷的径向滑动轴承和承受轴向载荷的止推滑动轴承。根据润滑和摩擦状态，滑动轴承可分为：液体摩擦滑动轴承、非液体摩擦滑动轴承一、滑动轴承的主要类型和结构径向滑动轴承的典型结构1１．整体式径向滑动轴承特点：结构简单，成本低廉。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。轴承座整体轴套螺纹孔油杯孔因磨损而造成的间隙无法调整。只能从沿轴向装入或拆出。16.1滑动轴承的主要类型及结构径向滑动轴承的典型结构2２．对开式径向滑动轴承特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙，安装方便。应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。对开式轴承(整体轴套)螺栓轴承盖轴承座油杯座孔螺母套管上轴瓦下轴瓦对开式轴承(剖分轴套)16.1滑动轴承的主要类型及结构3．调心式滑动轴承特点：轴瓦与轴承座以球面接触，能自动适应轴和机架的变形，以避免轴承边缘过度磨损。这种轴承适用于轴承宽度B与轴径直径d之比大于1.5的场合。16.1滑动轴承的主要类型及结构径向滑动轴承的典型结构34.止推滑动轴承的结构FaFaFaFa止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：◆空心式：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件较实心式的改善。◆单环式：利用轴颈的环形端面止推，结构简单，润滑方便，广泛用于低速、轻载的场合。◆多环式：不仅能承受较大的轴向载荷，有时还可承受双向轴向载荷。由于各环间载荷分布不均，其单位面积的承载能力比单环式低50%。空心式单环式多环式16.1滑动轴承的主要类型及结构滑动轴承的轴瓦结构1一、轴瓦的形式和结构按构造分类整体式对开式按加工分类铸造轧制按尺寸分类厚壁薄壁按材料分类单材料多材料需从轴端安装和拆卸，可修复性差。可以直接从轴的中部安装和拆卸，可修复。节省材料，但刚度不足，故对轴承座孔的加工精度要求高。具有足够的强度和刚度，可降低对轴承座孔的加工精度要求。强度足够的材料可以直接作成轴瓦，如黄铜，灰铸铁。轴瓦衬强度不足，故采用多材料制作轴瓦。铸造工艺性好，单件、大批生产均可，适用于厚壁轴瓦。只适用于薄壁轴瓦，具有很高的生产率。16.2轴瓦与轴承衬的材料和轴瓦的结构滑动轴承的轴瓦结构2单材料、整体式厚壁铸造轴瓦多材料、整体式、薄壁轧制轴瓦多材料、对开式厚壁铸造轴瓦多材料、对开式薄壁轧制轴瓦16.2轴瓦与轴承衬的材料和轴瓦的结构二、轴瓦的材料轴瓦应具有足够的强度、摩擦系数小、耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强、导热性好等。轴瓦可用单一材料制成，或者为了改善轴承的性能并节省贵重材料，可在轴瓦内表面浇铸一层轴承衬。常用材料见下表。材料最大许用值用途名称牌号[p]MPa[v]m/s[pv]MPa•m/s[t]℃铸造锡锑轴承合金ZSnSb11Cu6平稳载荷150用于高速重载的重要轴承，变载荷下易疲劳，价贵258020ZSnSb8Cu4冲击载荷206015铸造铅锑轴承合金ZPbSb16Sn16Cu2ZPbSb15Sn5Cu3155126105150用于中速、中等载荷的轴承。不宜受显著冲击。ZPbSb15Sn10201515铸造锡青铜ZCuSn10P1151015280用于高速、重载及受变载荷的轴承ZCuSn5Pb5Zn55310用于中速、中载轴承铸造铝青铜ZCuAl10Fe315412280用于润滑充分的低速、重载轴承16.2轴瓦与轴承衬的材料和轴瓦的结构16.3滚动轴承的结构、类型和代号滚动轴承的特点：旋转精度高、启动力矩小、是标准件，选用方便。滚动轴承的构成：内圈、外圈、滚动体、保持架等常用的滚动体有球、圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子和滚针等。一、滚动轴承的结构二、滚动轴承的类型夹角α叫作轴承的接触角；夹角β叫作载荷角。◆按滚动体的不同分类：球轴承、滚子轴承；◆按可承受的外载荷分类：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承；16.3滚动轴承的结构、类型和代号三、滚动轴承的代号前置代号基本代号后置代号轴承的分部件代号内部结构代号密封与防尘结构代号保持架及其材料代号特殊轴承材料代号公差等级代号游隙代号多轴承配置代号其它代号五四三二一类型代号尺寸系列代号内径代号宽度系列代号直径系列代号滚动轴承代号构成：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。前置代号——表示轴承的分部件。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。16.3滚动轴承的结构、类型和代号◆内径代号：内径代号×5=内径，如：08表示轴承内径d=5×08=40mm。◆类型代号：常用轴承代号为3、5、6、7、N五类，详细代号查阅类型代号表。◆公差等级代号：公差分2、4、5、6(6x)、0级，共五个级别。以/P2、/P4、/P5、/P6(/P6x)为代号，0级不标注。◆游隙代号：游隙分1、2、0、3、4、5共六个组别。以/C1、/C2、/C3、/C4、/C5为代号，0组不标注。高级低级游隙值：小大内径d10121517代号00010203特殊情况：◆尺寸系列代号：表达相同内径但外径和宽度不同的轴承。但对圆锥滚子轴承(3类)和调心滚子轴承(2类)不能省略“0”。外径系列代号：特轻(0、1)、轻(2)、中(3)、重(4)。宽度系列代号：一般正常宽度为“0”，通常不标注。16.3滚动轴承的结构、类型和代号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轴承类型代号16.3滚动轴承的结构、类型和代号四、轴承代号示例6308：6─深沟球轴承，3─中系列，08─内径d=40mm，公差等级为0级，游隙组为0组；N105/P5：N─圆柱滚子轴承，1─特轻系列，05─内径d=20mm，公差等级为5级，游隙组为0组；7214AC/P4：7─角接触球轴承，2─轻系列，14─内径d=70mm，公差等级为4级，游隙组为0组，公称接触角α=15°；30213：3─圆锥滚子轴承，2─轻系列，13─内径d=65mm，0─正常宽度(0不可省略)，公差等级为0级，游隙组为0组；6103：6─深沟球轴承，1─特轻系列，03─内径d=17mm，公差等级为0级，游隙组为0组；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。16.3滚动轴承的结构、类型和代号16.4滚动轴承的失效形式和选择一、滚动轴承的失效形式套圈和滚动体表面的疲劳点蚀是滚动轴承最基本和常见的失效形式，是作为滚动轴承寿命计算的依据。胶合断裂转速较高而润滑油不足时引起轴承烧伤；润滑油不清洁而使滚动体和滚道过度磨损；装配不当而使轴承卡死、胀破内圈、挤碎内外圈和保持架等。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：磨损除了点蚀以外，轴承还可能发生其它多种的失效形式。例如：这些失效形式可以通过加强装配过程管理等措施来克服。点蚀更多说明二、滚动轴承的选择1、滚动轴承类型的选择（1）载荷的大小、方向和性质当载荷小而平稳时，可选用球轴承；载荷大或有冲击时，宜选用滚子轴承。当轴承同时承受径向载荷和轴向载荷，但轴向载荷比径向载荷较小时，可选用深沟球轴承或角接触球轴承；如果轴向载荷较大时，则应选用公称接触角较大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承；也可选用深沟球轴承或圆柱滚子轴承与推力球轴承的组合结构，让其分别承受径向和轴向载荷。（2）轴承的转速球轴承的极限转速比滚子轴承高，故高速时宜用球轴承，低速时可用滚子轴承。推力轴承极限转速比较低，不宜用于高速。16.4滚动轴承的失效形式和选择（3）特殊要求当轴弯曲变形较大，或两轴承座孔的同轴度较差时，要求轴承的内外圈有一定的角位移，应选用调心球轴承或调心滚子轴承。当径向空间受到限制时，可选用特轻、超轻系列轴承或滚针轴承。当轴向空间受到限制时，可选用窄、特窄系列轴承。（4）经济性普通结构的轴承比特殊结构的便宜，球轴承比滚子轴承便宜，公差等级低的轴承比公差等级高的便宜。不同公差等级轴承的相对参考价格为：P0：P6：P5：P4：P2=1:1.8:2.3:7:10。因此，在满足要求的情况下，尽量选用价格低廉的轴承。16.4滚动轴承的失效形式和选择2、滚动轴承型号的选择滚动轴承型号的选择是指轴承内径和外廓系列的选择，即尺寸的选择。选择方法有计算法和类比法。16.4滚动轴承的失效形式和选择3、滚动轴承的寿命滚动轴承的寿命是指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。显然，通常谈的滚动轴承寿命是指滚动轴承的疲劳寿命。与一般结构件的疲劳寿命一样，滚动轴承的疲劳寿命的离散性也是相当大的（见右图）。1009080706050403020100151020未失效轴承数量／%轴承的寿命/（106r）基本额定寿命：具有90％可靠度时轴承的寿命，用L10表示。16.4滚动轴承的失效形式和选择基本额定寿命计算式。为轴承的工作转速 载荷；为轴承所承受的当量动 （滚子轴承）；（球轴承）；其中：min)/(3103rnP)10(610rPCL )(60106hPCnLh 或单个轴承受力分析轴承轴向力计算16.5滚动轴承组合的结构一、滚动轴承的固定滚动轴承的轴向紧固是指将轴承的内圈或外圈相对于轴或轴承座实施紧固。具体的紧固方法有很多，下面列举常用的方法。1、轴向固定2、周向固定滚动轴承的周向固定是选择适当的配合来保证的。由于滚动轴承是标准件，所以内圈与轴的配合采用基孔制；外圈与轴承座的配合采用基轴制。一般情况下，转动套圈比固定套圈的配合应紧些。对于一般机械，轴与内圈的配合常选用n6、m6、k6和js6等公差带；外圈与座孔的配合常选用J7、J6、H7和G7等公差带。16.5滚动轴承组合的结构二、轴系的轴向固定为保证轴系（轴、轴承和轴上零件的组合）在机器上有确定的位置，工作时不得蹿动，应使轴系在轴的轴向方向固定，而且允许轴在温度变化时能自由伸缩。三、轴系的轴向位置调整为了保证机器的正常工作，装配时必须使轴上零件处于正确的位置，为此，轴系应能作必要的轴向调整。轴系的轴向位置调整，可以通过增减轴承盖处的垫片厚度来实现。四、滚动轴承的安装和拆卸更多说明更多说明16.5滚动轴承组合的结构装拆滚动轴承时，不能通过滚动体来传力，以免使滚道或滚动体造成损伤。由于轴承的配合较紧，装拆时以使用专门的工具为宜。16.6轴承的润滑和维护一、轴系的轴向固定轴承润滑的主要目的：1、降低摩擦，提高效率；2、减少磨损，延长寿命；3、冷却工作表面；4、减振和防锈等。1、滑动轴承的润滑常用的润滑剂有液体润滑油、润滑脂和固体润滑剂（如石墨、二硫化钼等）。润滑油按轴颈圆周速度v（单位m/s）和压强p（单位MPa），由表16.7选择润滑油牌号。润滑脂按轴颈圆周速度v、压强p和工作温度，由表16.8选择。轴承的润滑和维护轴颈圆周速度V(m/s)轻载p3MPa中载p=3～7.5MPa40℃运动粘度mm2/s润滑油牌号40℃运动粘度mm2/s润滑油牌号0.1～0.365～125L-AN68L-AN100120～170L-AN100L-AN1500.3～1.045～70L-AN46L-AN68100～125L-AN1001.0～2.540～70L-AN32L-AN46L-AN6865～90L-AN68L-AN1002.5～5.040～55L-AN32L-AN465～915～45L-AN15L-AN22L-AN46轴颈圆周速度v(m/s)压强