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　　1、滚动轴承与滑动轴承辅导轴承是重要的支承零件，根据摩擦方式的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。滚动轴承是标准组件，由专业工厂大规模生产，在一般机器中广泛使用。滑动轴承可用于高速、重载、高精度或较大冲击载荷的机器，而需要剖分式结构的场合，则必须采用滑动轴承。一、滚动轴承的基本类型、选用原则和代号表示法1基本类型滚动轴承有多种类型，每种类型的轴承都各自具有不同的结构和性能，适用于不同载荷、转速或其他工作要求。按照轴承所能承受的载荷，轴承又可分为向心轴承、推力轴承和角接触轴承三类，其中每类轴承又可根据其滚动体的形状分为球轴承和滚子轴承。常用的滚动轴承有1、3、5、6、7、N等六类。它们的结构特

　　2、点和性能特点应很好地掌握，以便能正确选用。同时，还要了解它们的结构图及简图的画法，以便能正确表达。2类型选择原则（1）载荷的方向纯径向载荷向心轴承（6类、N类轴承 ）；纯轴向载荷推力轴承（5、8类轴承）；径向、轴向载荷向心球轴承（用于轴向载荷较小时）； 角接触轴承（3类、7类轴承）； 推力、向心轴承组合（用于轴向载荷较大时）。（2）载荷的大小与性质一般载荷（轻载、负载平稳）球轴承；重载荷、冲击载荷滚子轴承。（3）转速条件转速高球轴承（推力球轴承除外）转速较低滚子轴承（4）调心性能刚度、安装精度差或多支点轴自动调心轴承（1类、2类轴承）。（5）装调性能圆锥滚子轴承内外圈可分离，既便于装拆又利于调

　　3、整轴承间隙。3代号表示法滚动轴承的代号由基本代号、前置代号和后置代号构成。前置代号表示轴承的分部件代号，基本代号表示其类型和尺寸，后置代号为补充代号，表示轴承在结构、公差和材料等方面的特殊要求。学习者要以轴承的基本代号为重点，熟悉代号中每个数字的意义。（1）内径尺寸代号 位于右起第一、二位数、要注意掌握表达规律。（2）尺寸系列代号 位于右起第三、四位数、表示轴承的直径系列和宽度系列尺寸。（2）轴承类型代号 位于右起第五位数字，表示轴承的类型，向心球轴承可不标注。二、滚动轴承的失效形式和设计准则滚动轴承工作时，内外套圈和滚动体都受有脉动循环接触应力的作用，其主要失效形式是疲劳点蚀、塑性变形和磨损

　　4、。针对这些失效形式所制定的设计准则是：（1）一般工作条件下的滚动轴承易发生点蚀，主要进行寿命计算并作静强度校核。（2）对于转速极低或仅作摆动的轴承，只需进行静强度计算以防止塑性变形。三、滚动轴承的寿命计算1基本额定寿命和基本额定动载荷（1）基本额定寿命滚动轴承中任一元件开始出现疲劳点蚀前的总转数或一定转速下的工作小时数称为轴承的寿命。一批相同型号的轴承，在同样工作条件下运转，各个轴承的寿命是不一致的，可能相差数十倍。由于滚动轴承寿命的离散性，对一批同型号轴承，可通过寿命实验求得寿命分布规律，然后按可靠度要求去建立轴承寿命的计算标准。基本额定寿命就是取可靠度90%的一种寿命计算标准，其失效率为1

　　5、0%，记作L（Lh），我们在设计中将以基本额定寿命Lh为准。（2）基本额定动载荷基本额定动载荷Cr是基本额定寿命为106转时轴承所能承受的最大载荷。它体现了滚动轴承在一定条件下抗疲劳点蚀的承载能力。在基本额定动载荷作用下，90%的轴承可以工作106转而不失效。各类型轴承的结构尺寸、精度和材料不同，基本额定动载荷Cr也不同，可查阅有关手册。2当量动载荷当轴承同时受径向载荷Fr和轴向载荷Fa时，为了与基本额定动载荷相对照，需要折合成纯径向载荷进行寿命计算，于是可引出当量动载荷概念：对向心轴承和向心角接触轴承，当量动载荷为假想的径向载荷，轴承在当量动载荷P作用下的寿命与实际载荷（Fr和Fa）作用下的

　　6、寿命相同。当量动载荷的计算公式为式中，Fr、Fa分别为径向载荷和轴向载荷：X、Y分别为径向系数和轴向系数。径向系数X轴向系数Y列于教材表14-7，在使用表14-7时应注意：（1）表中的e为判断系数，当Fa/Fre时，表示轴向载荷影响较小，Fa可忽略不计；而Fa/Fre时则必须计入Fa，因而两种情况X、Y取值不同。（2）各类轴承的e值与轴承的接触角有关。其值取决于轴承类型和Fa/C0r的比值。 3寿命计算的基本公式轴承使用的寿命计算公式：式中，n为轴承的转速，r/min；为寿命指数，球轴承=3，滚子轴承=10/3；根据机器的要求给定，表14-6给出了各种常用机器轴承预期寿命Lh的参考值。当选定轴

　　7、承型号时，利用上式可核算所选轴承是否能满足预期寿命；反之，也可根据所要求的预期寿命推算出C值，以选择合适的轴承型号。这时，寿命计算公式应变换为注意，在计算当量动载荷P时，由于C0r是未知量，故要初定e值。选定轴e承后再按Fa/C0r计算e值，如果与原定值相差较大，则需要修正后重新计算。4角接触轴承的载荷计算由于结构方面的原因，角接触轴承在承受径向力时会产生派生轴向力F，其方向沿轴承外圈宽边指向窄边。F的近似值可由14-8求得。角接触轴承所受的轴向载荷Fa应根据轴承结构综合考虑外载荷FA和派生轴向力F的作用通过力的平衡关系求得，计算步骤如下：（1）求轴承派生轴向力、无论角接触轴承的安装方式如何，

　　8、两个支点轴承派生轴向力的方向总是沿各自轴承外圈宽边（背）指向窄边（面）；派生轴向力的大小取决于径向载荷Fr和轴承结构，可参照教材表11-8计算。（2）判别压紧端轴承判定派生轴向力、和轴向外载荷FA的合力指向。如果合力沿轴承外圈的窄边（面）指向宽边（背），则该轴承为压紧端轴承。（3）计算轴向载荷Fa1、Fa2压紧端轴承的轴向载荷等于除本身派生轴向力以外的其他所有轴向力的代数和（使轴承压紧的力取正值，反之取负值）；而非压紧端轴承的轴向载荷等于本身的派生轴向力。在计算角接触轴承的轴向载荷时，要注意轴承结构的示意画法，轴承的“面”和“背”的位置要心中有数，以避免在判断派生轴向力方向和判别压紧端轴承时发

　　9、生错误。四、滚动轴承的静强度计算为防止滚动轴承的塑性变形失效，应进行静强度计算。滚动轴承静强度的计算标准是额定静载荷，它表示轴承抗塑性变形的最大承载能力。轴承受载最大的滚动体与滚道接触中心处引起的接触应力达到规定数值时所承受的静载荷规定为轴承基本额定静载荷C0。按额定静载荷计算轴承静强度的公式为式中，S0为安全系数，参照表11-9选取；P0为当量静载荷，与当量动载荷概念类似，当量静载荷也是一个与实际载荷等价的假想载荷，在它的作用下轴承的塑性变形量与实际载荷下的塑性变形量相同。当量静载荷的计算公式为 P0=X0Fr+Y0Fa式中的静载荷径向系数X0和轴向系数Y0参见教材表14-7。五、滚动轴承的

　　10、组合设计轴与轴上的零件组成的回转构件是通过轴承与机座相连接的。回转构件应转动灵活，但轴线位置要求稳定，相对机座轴向固定。因此，轴承支点的设计是轴承组合结构设计中的重要环节。此外，为使轴承正常工作，还需要考虑轴承的调整、配合及润滑与密封等问题。（1）滚动轴承支点结构常用的滚动轴承支点结构有三类：1）两端单向固定如教材图14-12所示，每个轴承的内、外圈沿轴向分别只有一个方向受约束，即各传递一个方向的轴向力。轴的固定是依靠两个轴承共同完成的，故亦称双支点单向固定支承。2）一端固定、一端游动如教材图14-13所示，一个轴承限制轴的双向轴向位移，即承受两个方向的轴向力，另一个轴承随轴的伸缩可沿轴向自由

　　11、移动称为游动端。这种整个轴的固定仅由固定端一个轴承完成，也称为单支点双向固定支承。这种结构适用于工作温度较高和支点跨距较大的轴系。在设计支点结构时，要按支点传力功能选择好轴承的类型和轴承内、外圈的轴向固定方式。设计完成后首先要检查轴上零件（包括轴承）的定位和固定，然后按照传力路线检查轴的轴向定位和固定。检查时要分析传动零件上的左右两个方向的轴向力是否能连续有效地传递到机座，以此判断轴的固定是否满足要求。3）两端游动支承两端游动支承的两个支点均无轴向固定。这种组合结构可见之于人字齿轮间的传动。（2）滚动轴承组合的调整1）轴承间隙的调整滚动轴承的轴向间隙影响轴承的灵活性、旋转精度和噪声，为保证应有

　　12、的间隙，必须采取调整间隙的措施。调整间隙可用调整垫片和可调压盖。调整垫片适用于法兰式端盖（图14-15a），可调压盖可用于不同形式的端盖（图14-15b）但结构略为复杂。通常，轴承间隙可取为0.20.4mm。有些滚动轴承组合在安装时还要给轴承一定的轴向压力，即采用预紧的方法消除间隙，以提高轴承的刚度和旋转精度。2）轴承组合位置的调整有些轴承组合的位置需要调整。例如，锥齿轮传动要求两锥齿轮的顶点重合，这就需要大小锥齿轮均能调整其轴向位置。通过增减调整垫片，锥齿轮轴的位置得以调整，从而使两个锥齿轮均能获得准确的啮合位置。同样，在蜗杆传动中，蜗轮主平面必须通过蜗杆轴线才能保证传动的正确啮合。因此，设

　　13、计中应使蜗轮轴的轴向位置可调整。（3）滚动轴承的配合滚动轴承的内径、外径都是按标准加工的，设计者只能用改变轴颈和机座孔尺寸公差的方法来得到不同的配合。轴承内圈与轴的配合为基孔制，轴承外圈与机座孔的配合为基轴制。要特别注意轴承内外径公差带都为单向负公差，这使得同样尺寸的轴与轴承孔配合一定比与一般圆柱体基准孔的配合偏紧些。选择滚动轴承的配合应具体考虑轴承的工作条件，一般情况下的原则是保证运转精度、便于安装拆卸和有利于提高轴承寿命。通常，滚动轴承为内圈回转，与内圈配合的轴颈多采用js6、k6、m6和n6公差，配合后得到一定过盈；与外圈配合的机座孔常采用H7、J7公差，这是间隙较小的间隙配合或较松的过

　　14、渡配合。对于外圈游动的轴承，为保证游动所需要的间隙，机座孔可选用H7、H8或G7等公差。（4）滚动轴承的润滑和密封良好的润滑可以降低轴承摩擦、减小磨损，延长轴承的使用寿命；而密封使轴承保持清洁、防止润滑油或润滑脂外漏。由于润滑的要求，轴承组合可能安装有供油装置或挡油结构。许多减速器中的齿轮轴系，齿轮采用润滑油，而滚动轴承是脂润滑，这就需要在齿轮和轴承之间安装挡油环，防止齿轮油冲入轴承将润滑脂冲掉或使其变质失效。在轴承组合结构设计的学习中，要注意对典型轴承组合的分析，也要进行一些改正错误结构的练习，以提高轴承组合设计的能力。所选择的轴承组合不宜过于复杂，只要有一定的典型性即可。六、滑动轴承的类型

　　15、与结构1滑动轴承的结构型式按所受载荷的方向，滑动轴承可分为向心轴承和推力轴承两类，同时承受径向和轴向载荷时，可把两种轴承组合使用。（1）向心滑动轴承向心滑动轴承可分为整体式和剖分式两种结构。整体式轴承结构简单，但不便于安装，也不能调整轴承间隙；剖分式轴承可克服这两个缺点，还可承受一定的轴向载荷，只是结构比前者复杂。两种轴承的结构可参阅教材图14-22和图14-23。（2）推力滑动轴承普通推力滑动轴承的承载面及轴上的止推面都是平面，工作时处于非液体摩擦状态。为了使工作表面磨损均匀，保持较好的润滑条件，止推面应制成平面圆环，即切去止推面中心部分的材料。普通推力轴承还可采用环面结构，以承受双向轴承载荷。环面结构的轴承必须为剖分式轴承，为避免载荷不均，止推环数目不宜过多。2轴瓦结构滑动轴承与轴颈表面直接接触的部分是轴瓦，根据轴承的结构型式，轴瓦也分为整体式和剖分式两种。为了提高轴承的性能，常在轴瓦内部贴附一薄层轴承衬，构成双金属（或三金属）轴瓦。七、滑动轴承的材料1滑动轴承的材料选用原则滑动轴承的材料是指轴瓦及轴承衬的材料。对它们的基本要求主要有机械强度和减摩性能两方面。机械强度指材料的抗压、抗冲击及疲劳