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机械设计 — 滚 动 轴 承

引入案例

试问在减速器中: 1.回转件:齿轮、轴 靠什么支承? 2.它们的回转精度靠 什么保证?

机械设计 — 滚 动 轴 承

第1 章

滚动轴承

? 一、滚动轴承的基本结构 ? 二、滚动轴承的应用特点和材料 ? 三、滚动轴承的主要类型、代号

机械设计 — 滚 动 轴 承

(一)、滚动轴承的结构 构成:内圈、外圈、滚动体、保持架等 特点:旋转精度高、启动力矩小、是标准件,选用方便。

机械设计 — 滚 动 轴 承 滚动轴承的核心元件 — 滚动体

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。

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。

机械设计 — 滚 动 轴 承

(二)、滚动轴承的应用特点 滚动轴承是利用滚动摩擦原理设计而成的支承部件。

与滑动轴承相比,滚动轴承具有如下特点: 优点:1.摩擦系数小,启动灵活,效率高,润滑方便; 2.轴向结构紧凑; 3.可同时承受径向和轴向载荷; 4.不需要贵重金属; 5.易于互换。

缺点:1.抗冲击能力差; 2.高速时噪声大; 3.不能制成剖分式; 4.径向尺寸较大。

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(三)、滚动轴承的材料

内、外圈和滚动体的材料应具有良好的硬度、 耐磨性、接触疲劳强度和冲击韧性,一般采用高碳

铬轴承钢,如GCr15、GCr15SiMn等。

经热处理后,

表面硬度达61HRC-65HRC。

保持架多用低碳钢板冲 压而成,实体式保持架用有色金属或塑料制成。

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滚动轴承和滑动轴承的区别

? 最主要的区别就是: ? ①滚动轴承有滚动体(球,圆柱滚子,圆锥滚子,滚针), 滑动轴承没有滚动体。

? ②在结构上,滚动轴承是靠滚动体的转动来支撑转动轴的, 因而接触部位是一个点,滚动体越多,接触点就越多; 滑动轴承是靠平滑的面来支撑转动轴的,因而接触部位是 一个面。

? ③其次是运动方式不同,滚动轴承的运动方式是滚动; 滑动轴承的运动方式是滑动,因而摩擦形势上也就完全不 相同。

机械设计 — 滚 动 轴 承 二、滚动轴承的主要类型、代号 (一)、滚动轴承的类型

1.按轴承承载的方向 (公称接触角) 向心轴承 推力轴承 向心推力轴承

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各类轴承的公称接触角

轴承类型 公称接触角

向心轴承 径向接触 角接触

α= 0?

角接触

45? <α<90? α

推力轴承 轴向接触 α= 90? α

0? <α<45? α

3.按工作时能否调心

刚性轴承 调心轴承

机械设计 — 滚 动 轴 承 公称接触角α - 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。

α 愈大,可承受的轴向力愈大。

?

Fa

Fr

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调心球轴承

深沟球轴承

圆锥滚子轴承

调心滚子轴承

圆柱滚子轴承

角接触球轴承

机械设计 — 滚 动 轴 承

圆柱滚子

滚针

圆锥滚子

球面滚子

非对称球面滚子

滚动体的类型

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4、几种常用轴承

双排钢球,外圈滚道为内球面形,具有自动调心性能, 主要承受径向载荷。

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能同时受径向和单向轴向载荷,承载能力大。

内、外圈 可分离,安装时可调整游隙。

成对使用。

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只能受单向轴向载荷,回转时,因钢球离心力与保持架 摩擦发热,故极限转速较低。

套圈可分离

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结构简单,主要受径向载荷,也可承受一定的双向轴向 载荷,摩擦系数小,极限转速高,价廉。

应用范围广。

机械设计 — 滚 动 轴 承

能同时受径向载荷和单向轴向载荷。

接触角α 有15°、 25°和40°三种,轴向承载能力随接触角增大而提高。

需 成对使用

机械设计 — 滚 动 轴 承

用以受较大的径向载荷。

内、外圈间可作自由轴向移动, 不能受轴向载荷。

滚子与套圈间是线接触。

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滚动轴承类型的选择

? ? ? ? 滚动轴承类型选择的原则: 1、轴承工作载荷的大小、方向及性质; 2、安装轴承的空间尺寸范围; 3、对轴承性能的特殊要求或限制,如调心要求、 游隙调整要求、轴向游动要求、支承刚度要求等; ? 4、高速轴承要考虑轴承的极限转速限制; ? 5、经济性 在类型比较时,经济性往往是一个 重要考虑方面。

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二、滚动轴承的代号 滚动轴承 代号构成 GB/T272-93

?

五 类 型 代 号

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。

前置代号 — 表示轴承的分部件。

基本代号 四 三 二 一 尺寸系 列代号 宽 直 度 径 系 系 列 列 代 代 号 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 后置代号 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

前置代号 轴 承 的 分 部 件 代 号

内 径 代 号

机械设计 — 滚 动 轴 承 1.基本代号

五 四 三 二 一

尺寸系列代号 类型代号 宽度系列代号 直径系列代号 内径代号

内径代号 — 基本代号右起第1、2位

内径代号 内径尺寸 00 10 01 12 02 15 03 17 04~96 代号×5=(20~480mm)

当 d<10mm,d>500mm,d=22,28,32mm 时 轴承用公称内径数值直接表示,但在与尺寸系列代号之 间用“/”分开

机械设计 — 滚 动 轴 承 尺寸系列代号 — 右起第3、4位

000

特轻

200

轻 中

300

400

表达相同内径但外径和宽度不同的轴承。

a.直径系列(右起第三位)—结构内径相同、外径宽度变化。

直径系列代号:特轻(0、1)、轻(2)、中(3)、重(4)。

b.宽度系列(右起第四位)—结构内径外径相同、宽度变化。

宽度系列代号:一般正常宽度为“0”,通常不标注。

但对圆锥滚子轴承(3类)和调心滚子轴承(2类)不能省略“0”。

机械设计 — 滚 动 轴 承 类型代号:右起第5位

常用轴承为3、5、6、7、N 五类

机械设计 — 滚 动 轴 承 2.后置代号(字母或数字)

基本代号的补充:表示结构、尺寸、公差、材料特殊性

(1)内部结构代号 C、AC、B —— 角接触球轴承的接触角

α =15° 25° 40°

(2)公差等级代号:公差分 2、4、5 、6x、6、0级, 共六个级别 。

高级 低级 以/P2 、/P4、 /P5、 /P6x 、 /P6为代号,0级不标注 。

(3)游隙代号:游隙分1 、2、 0 、3 、4 、5共六个组别。

游隙值:小 大

以/C1 、/C2、 /C3 、/C4 、/C5为代号,0组不标注。

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轴承代号示例 6308:6─深沟球轴承,03─尺寸系列(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, 01─尺寸系列(1─特轻系列) 05─内径d=25mm,公差等级为5级,游隙组为 0组; 7214AC/P4:7─角接触球轴承,02─尺寸系列(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 =25°; 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;

机械设计 — 滚 动 轴 承 ? 6305(/P0)

0级精度(不标) 内径d=25mm 直径系列为3(中) 宽度系列为0(不标) 深沟球轴承

? 7212C

?=15?

内径d =60mm 直径系列为2(轻) 宽度系列为0(不标) 角接触球轴承

? 304/32

内径d = 32mm 直径系列为4(重) 宽度系列为0 圆锥滚子轴承

? 7211AC/P5

5级精度 接触角25 ? 直径55mm 直径系列为轻系列 角接触球轴承

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本课小结

? 1、掌握滚动轴承的特点和结构

? 2、了解滚动轴承的的应用 ? 3、掌握滚动轴承的分类和代号的解释

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谢!


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