滚动轴承与滑动轴承的对照表

滚动轴承与滑动轴承的对照表第十八章滚动轴承演示§18—1概述一、滚动轴承的构造外圈、内圈、滚动体、保持架滚动体的形状二、滚动轴承的材料1、内圈、外圈和滚动体强度高，耐磨性好的铬锰高碳刚，如GCr15，GCr15SiMn2、保持架较软的材料，如低碳钢、铜合金、铝合金、工程塑料等三、滚动轴承的特点1、优点：1).摩擦小，效率高,启动力矩小2).径向游隙小，运转精度高3).宽度小，结构紧凑4).大多可受轴向和径向载荷，结构简单5).消耗的润滑剂少，便于密封，易于维护6).不需要有色金属7).标准件，成本低2、缺点：1).承受冲击载荷能力差2).高速重载时寿命较低3).振动噪音较大4).径向尺寸大滚动轴承与滑动轴承的对照表=00≤45°45°90°=90°(a)(b)(c)(d)§18—2滚动轴承的类型与选择一、滚动轴承的主要类型与特点接触角：滚动轴承中套圈与滚动体接触处的法线和垂直于轴心线的平面间的夹角称为公称接触角向心轴承径向力向心角接触轴承推力角接触轴承推力轴承径向力（主要）轴向力径向力轴向力（主要）轴向力滚子轴承——承载能力高，极限转速低按滚动体形状：球轴承——承载能力低，极限转速高常用滚动轴承的类型表13—1二、常用的标准滚动轴承深沟球轴承圆柱滚子轴承角接触球轴承调心球轴承滚针轴承圆锥滚子轴承推力球轴承推力滚子轴承主要承受径向载荷，也可以同时承受不大的轴向载荷。当量摩擦系数最小。在高转速时，可用来承受纯轴向载荷。工作中允许内、外圈轴线偏斜量8'～16'，与其它类型的轴承相比，应用最普遍，价格也最低。内圈（或外圈）可以分离，故不能承受轴向载荷。滚子由内圈（或外圈）的挡边轴向定位，工作时允许内、外圈有少量的轴向错动。圆柱滚子轴承有较大的径向承载能力，但内外圈轴线的允许偏斜量很小（2'～4'），因此，此类轴承不宜承受偏载。可以同时承受径向载荷及轴向载荷，也可以单独承受轴向载荷。能在较高转速下正常工作。由于一个轴承只能承受单向的轴向力，因此,一般成对使用。承受轴向载荷的能力由接触角α决定。接触角大的，承受轴向载荷的能力也高，常用角接触轴承的接触角有：15°、25°和40°。可以同时承受径向载荷及轴向载荷。外圈可分离，安装时可调整轴承的游隙。一般成对使用。对于接触角为10º～18º的圆锥滚子轴承(30000型),以承受径向载荷为主;对于大接触角(27º～30º)的圆锥滚子轴承（30000B型）,以承受轴向载荷为主。外圈滚道表面是以轴承中点为中心，故能自动调心，允许内圈（轴）对外圈（外壳）轴线有小量偏斜(＜2°～3°)。有少量轴向限位能力，但一般不宜承受纯轴向载荷。在同样内径的条件下，与其它类型轴承相比，滚针轴承外径最小。内圈（或外圈）可以分离，故不能承受轴向载荷，工作时允许内、外圈有少量的轴向错动。有较大的径向承载能力。只能承受轴向载荷。为了防止钢球与滚道之间的滑动，工作时必须加一定的轴向载荷。高速时离心力大，钢球与保持架摩擦，发热严重，寿命降低，故极限转速很低。工作时必须保持轴线与轴承座底面垂直，载荷必须与轴线重合，以保证钢球载荷的均匀分配。该类轴承可分为单列推力球轴承和双列推力球轴承。单列推力球轴承只能承受单方向的推力，而双列推力球轴承可以承受双向推力。推力圆柱滚子轴承可以用于承受单向的轴向载荷，它比推力球轴承的轴向承载能力大得多。并且刚性大，占用轴向空间小。推力圆柱滚子轴承适用于转速低的场合。推力圆柱滚子轴承与推力调心滚子轴承、推力圆锥滚子轴承和推力滚针轴承常统称为推力滚子轴承。三、滚动轴承类型的选择工作载荷、转速、支承刚性、安装精度1）n高，载荷小，旋转精度高→球轴承n低，载荷大，或冲击载荷→滚子轴承1、考虑轴承的转速一般来讲，球轴承比滚子轴承能适应更高的转速，轻系列的轴承比重系列的轴承能适应更高的转速；此外，各类推力轴承的极限转速很低，不易用于高转速的情况。2）要求nnlim——极限转速6、7、N——nlim较高5——nlim较低——角接触球轴承7类（n较高时）2）同时受Fr和Fa均较大时——圆锥滚子轴承3类（n较低时）Fr较大，Fa较小时Fa较大，Fr较小时——深沟球轴承——深沟球轴承+推力球轴承推力角接触轴承1）主要受Fr→向心轴承主要受Fa，n不高时→推力轴承2、考虑轴承的承受载荷情况3、考虑对轴承尺寸的限制当对轴承的径向尺寸严格限制时，可选用滚针轴承；5、便于装拆和间隙调整——内、外圈不分离的轴承6、3、7两类轴承应成对使用，对称安装7、旋转精度较高时——较高的公差等级和较小的游隙8、优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承4、轴的刚性较差，轴承孔不同心——调心轴承前置代号（字母）基本代号（数字、字母）后置代号(字母+数字)五四三二一∣轴承分部件代号∣内径代号∣宽度系列代号∣直径系列代号∣类型代号∣其他代号∣公差等级代号∣特殊轴承材料代号∣保持架及材料代号∣密封与防尘代号∣内部结构代号∣游隙代号§18—3滚动轴承的代号一、滚动轴承的代号1、基本代号（1）轴承类型—深沟球轴承—圆锥滚子轴承—角接触球轴承—调心球轴承—圆柱滚子轴承—推力球轴承基本代号右起五位（2）尺寸系列基本代号右起三、四位宽度系列——右起第四位0系列（正常宽度）可省略有时1系列也可省略数字0~913567N尺寸系列直径系列——右起第三位数字0~9（3）轴承的内径——右起一二位数字a)d=10,12,15,17mm时代号00010203b)d=20~480mm时d=代号×5(mm)c)d10mm，d≥500mm，d=22，28，32mm时代号=内径尺寸直径代号/内径代号2、前置代号——表示轴承的分部件，用字母表示尺寸系列2、前置代号——表示轴承的分部件，用字母表示L、K、R、WS、GSL：可分离轴承的可分离内圈或外圈，LN207R：不带可分离内圈或外圈的轴承，RNU207K：滚子和保持架组件，K81107WS、GS：分别为推力圆柱滚子轴承的轴圈、座圈WS81107GS811073、后置代号——轴承的结构、公差、游隙及材料的特殊要求等（1）内部结构代号C、AC、B——代表角接触球轴承的接触角152540（2）密封、防尘与外部形状变化代号（3）轴承的公差等级精度高————————————→低代号/P2、/P4、/P5、/P6、/P6X、/P0公差等级24566X0—普通级可省略（4）轴承的径向游隙（5）保持架代号注：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。63086--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/P5N--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;7214C/P47--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°;302133--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;62036--深沟球轴承,2--轻系列,03--内径d=17mm,公差等级为“0”级,游隙组为“0”组;滚动轴承代号举例说明：§18—4滚动轴承的受力分析、失效形式及计算准则一、滚动轴承的载荷分布1、受轴向载荷Fa各滚动体平均分担2、受径向载荷Fr上半圈滚动体不受力下半圈滚动体受力F0≈5Fr/Z——点接触F0≈5Fr/Z——线接触3、角接触轴承同时受Fr和Fa（1）角接触轴承的派生轴向力FSFS≈1.25FrtanαFS方向——有使内、外圈分离的趋势。∴要成对使用、对称安装SAOFRQiRiSi三、轴承工作时轴承元件上载荷与应力的变化滚动体——不稳定脉动循环变应力固定套圈——稳定的脉动循环变应力进入非承载区进入承载区Q,HQ,HTT进入非承载区进入承载区Q,HQ,HTT四、滚动轴承的失效形式和计算准则１.主要失效形式：1）疲劳点蚀＿＿安装润滑和维护良好滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内外滚道上的点蚀破坏。这是在安装、润滑、维护良好的条件下，由于大量重复地承受变化应力所致。除了点蚀以外，轴承还可能发生其它多种的失效形式。例如，润滑油不足时轴承烧伤；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2）塑性变形＿＿转速很低或作间歇摆动3）磨损与胶合润滑不良、密封不严、多尘条件２.计算准则：１）.一般轴承——疲劳寿命计算（针对点蚀）；静强度计算２）.低速或摆动轴承——只进行静强度计算３）.高速轴承——进行疲劳寿命计算、校验极限转速。３.基本性能参数１）.基本额定动负荷Ｃ（Ｃｒ，Ｃａ）２）.基本额定静负荷Ｃ（Ｃ０ｒ，Ｃ０ａ）２）.极限转速（Ｎ０）§18—5滚动轴承的寿命计算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。与一般结构的疲劳寿命一样，滚动轴承的疲劳寿命的离散性也是相当大一、基本额定寿命L10和基本额定动负荷C1、基本额定寿命L10——同一批轴承在相同工作条件下工作，其中90%的轴承在产生疲劳点蚀前所能运转的总转数L10（以106为单位）或一定转速下的工作时数Lh2、基本额定动载荷C依实验与理论分析相结合而得使轴承的基本额定寿命恰好为100万（106）转时，轴承所能承受的载荷值，用字母C表示。滚动轴承的基本额定动载荷是在一定的运转条件下确定的，如载荷条件为：向心轴承仅受纯径向载荷Cr，推力轴承仅受纯轴向载荷Ca二、滚动轴承的当量动载荷P（实际载荷）1．对只能承受径向载荷Fr的轴承（N、NA轴承）P=Fr3．同时受径向载荷Fr和轴向载荷Fa的轴承2．对只能承受轴向载荷Fa的轴承（5和8）P=FaP=XFr+YFa轴承在许多应用场合常常同时承受径向载荷Fr和轴向载荷Fa。因此，在进行滚动轴承的寿命计算时，应该把滚动轴承实际承受的载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致。按这一原则转换的载荷称为滚动轴承的当量动载荷X——径向载荷系数Y——轴向载荷系数表18.7引入载荷系数fd——表18.8P=fdFrP=fdFaP=fd(XFr+YFa)考虑在实际应用中会出现附加载荷，如冲击力、不平衡力的作用、惯性力以及轴挠曲或轴承座变形产生的附加力等原因三、滚动轴承的寿命计算公式CP1P2O1L1L2L10(10r)6P(N)PL10=常数载荷与寿命的关系constLP10=3球轴承=10/3滚子轴承——寿命指数110CLP)(10PCL)(60106PCnLh代入一组数据求解P=CL10=1（106r）或)(10PCfLt)(60106PCfnLth当工作t120℃时，因金属组织硬度和润滑条件等的变化，轴承的基本额定动载荷C有所下降∴引入温度系数ft轴承工作温度／℃≤120012501500175020002250250030003500温度系数ft1.000.950.900.850.800.750.700.600.5061060'htLnfPCC当P、n已知，预期寿命为Lh`，则要求选取的轴承的额定动载荷为——选轴承型号和尺寸例:一农用水泵，决定选用深沟球轴承，轴颈直径d=35mm，转速n=2900r/min，已知轴承承受的径向载荷Fr=1810N,外部轴向载荷Fa=740N，预期寿命为6000h，载荷系数fd=1.2.试选择轴承的型号。四、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷Fa的计算1）派生轴向力大小方向a)正装（面对面）适合于传动零件位于两支承之间b)反装（背靠背）适合于传动零件处于外伸端开始开始当轴承受径向载荷Frc时,轴承各产生径向反力Fr1,Fr2开始当轴承受径向载荷Frc时,轴承各产生径向反力Fr1,Fr2同时产生派生轴向力FS1,FS2开始当轴承受径向载荷Frc时,轴承各产生径向反力Fr1,Fr2同时产生派生轴向力FS1,FS2一般FS1≠FS2,若FS1