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第22章 滚动轴承 §22-1 滚动轴承的概述 一、滚动轴承的构造 滚动轴承的结构 滚动体的形状 1 按滚动体形状分 按滚动体形状分： 球轴承、滚子轴承 又可细分为： 球轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、球面滚子轴承 三、滚动轴承的材料 四、滚动轴承的优缺点 五、滚动轴承类型选择 §22-2 滚动轴承的代号 一、基本代号 二、前置代号 三、后置代号 §22.4 滚动轴承的尺寸选择 一、失效形式与计算准则 1 基本概念——寿命 轴承寿命：( 106 r 或 h ) 轴承中任一元件出现疲劳点蚀前，所经历的总转数或总工作小时数 基本额定寿命：用 L10 表示 一批相同的轴承，在相同的条件下运转，其中90％的轴承不发生疲劳点蚀前所经历的总转数或总工作小时数 寓意： 一批轴承中有90％的寿命将比其基本额定寿命长 一个轴承在基本额定寿命期内正常工作的概率有90％，失效率为10％ 注意：额定寿命随运转条件而变化 比如：外载荷增大，额定寿命降低 因此，基本额定寿命并不能直接反映轴承的承载能力 基本额定动载荷 定义： 规定轴承在 基本额定寿命L10 为 106 转 时，所能承受的最大载荷，用 C 表示 即：在C 的作用下，运转 106 转 时，有10％的轴承出现点蚀，90％的轴承完好 对于具体轴承，C 为定值，按手册查取 对向心轴承(0o ? a ?45 o )，C为纯径向载荷——Cr 对推力轴承(45o a ?90o ) ，C为纯轴向载荷——Ca 2 寿命计算 目的：根据工作条件和设计要求，选择合适的轴承尺寸 载荷与额定寿命的关系曲线： PeL10=常数 式中：P 为当量动载荷 L10为P 作用下的额定寿命 e为寿命指数，球轴承 e =3，滚子轴承e =10/3 当载荷为额定动载荷C 时： 3 当量动载荷 P 的计算 对于向心轴承，C 为径向载荷Cr 对于推力轴承，C 为轴向载荷Ca 但轴承可能同时承受径向载荷Fr 和轴向载荷 Fa 为了与C在相同的条件下进行比较，引入当量动载荷的概念 当量动载荷：一假想载荷，与C 同类型，它对轴承的作用与实际载荷的作用等效。用 P 表示 实际载荷的条件不同时，按确定基本额定动载荷的条件进行换算后的载荷——即为纯径向力Pr、纯轴向力Pa 计算式： X － 径向载荷系数 Y － 轴向载荷系数 见表22-11 4 向心角接触轴承轴向载荷 Fa 的计算 Fr 、 Fa －轴承的径向、轴向力 （注意区别与轴上载荷） 对纯径向轴承：P=fPFr 对纯轴向轴承：P=fPFa Fa并不是外界的轴向作用力，而应是轴承所受的轴向力，它应根据整个轴上的轴向载荷(对于向心推力轴承还应包括因径向载荷Fr产生的派生轴向力FS)之间的平衡条件得出 3. 角接触向心轴承轴向载荷的计算 ⑵ 角接触轴承的排列方法 为使 S 得到平衡，角接触轴承一般成对使用 正装 － 面对面安装 轴承外圈的窄边相对， 即内部轴向力指向相对 反装 － 背靠背安装 两轴承外圈的宽边相对 即派生轴向力指向相背 ⑶ 角接触轴承的轴向载荷Fa 当外载既有径向载荷又有轴向载荷时，角接触轴承的轴向载荷 Fa ＝？ 要同时考虑轴向外载 Fa和派生轴向力FS 轴承正装时： 圆锥滚子轴承的简图如下（将内圈与轴视为一体）： 若 FS1 + Fa FS2 轴向合力向右，轴有向右移动的趋势，但外圈被固定， 右轴承被压紧，会产生反力FS2’，使轴向力平衡，使得: 轴承正装时： 圆锥滚子轴承的简图如下（将内圈与轴视为一体）： 若 FS1 + Fa FS2 轴向合力向右，轴有向左移动的趋势，但外圈被固定， 左轴承被压紧，会产生反力FS1’，使轴向力平衡，使得: 结论： 轴承反装时，可得到与正装同样的结论 结论总结如下： 根据排列方式判明派生轴向力 FS1、FS2 的方向 判明轴向合力指向及轴可能移动的方向，分析哪端轴承被“压紧”，哪端轴承被“放松” “放松”端的轴向载荷等于自身的内部轴向力 “压紧”端的轴向载荷等于除去自身派生轴向力后其它轴向力的代数和 三、滚动轴承的静强度计算 §22.5 滚动轴承的润滑和密封 22.5.1 滚动轴承的润滑 22.5.2 滚动轴承的密封 1 接触式密封 毡圈 唇形密封圈 22.6 滚动轴承的使用 机械设计基础 —— 轴承 额定动载荷越大 轴承的承载能力越大 机械设计基础 —— 轴承 小时数表示： 或： －已知轴承的C ，计算额定寿命 －根据预期寿命Lh′，计算所需的C ′ 预期寿命 所需额定动载荷 轴承的额定寿命： 机械设计基础 —— 轴承 Fa Fr 实际工作条件下，需引入载荷系数 fP (见表22-10)修正P： 机械设计基础 —— 轴承 内部轴向力： 角接触向心轴承的结构特点是在滚动体和滚道接触处存在着接触角α。当