《机械设计基础》课程教学资源（PPT课件）第十四章 滚动轴承设计

第十四章滚动轴承设计 教学目标 1.了解滚动轴承的分类,结构、类 型、代号; 2.掌握滚动轴承选择的方法,能进 行寿命计算等; 3.重点掌握滚动轴承的装置设计方 法去

第十四章 滚动轴承设计 教学目标 1．了解滚动轴承的分类，结构、类 型、代号； 2．掌握滚动轴承选择的方法，能进 行寿命计算等； 3．重点掌握滚动轴承的装置设计方 法；

滚动轴承是机器上一种重要的通用部 件。它依靠主要元件间的滚动接触来支撑 转动零件,具有摩擦阻力小、容易起动 效率高、轴向尺寸小等优点,而且由于大 量标准化生产,具有制造成本低的优点。 因而在各种机械中得到了广泛的使用。 滚动轴承已经标准化,由专门的工厂 大量生产。在机械设计中,我们的主要工 作就是根据具体的工作条件正确的选用轴 承的类型和尺寸,并进行轴承安装、调整 闰滑、密封等轴承组合的结构设计

滚动轴承是机器上一种重要的通用部 件。它依靠主要元件间的滚动接触来支撑 转动零件，具有摩擦阻力小、容易起动、 效率高、轴向尺寸小等优点，而且由于大 量标准化生产，具有制造成本低的优点。 因而在各种机械中得到了广泛的使用。 滚动轴承已经标准化，由专门的工厂 大量生产。在机械设计中，我们的主要工 作就是根据具体的工作条件正确的选用轴 承的类型和尺寸，并进行轴承安装、调整、 润滑、密封等轴承组合的结构设计

§14.1滚动轴承的结构、类型和代号 滚动轴承的基本结构 滚动轴承严格来说是一个组合标准件,其基 本结构如图所示。它主要有内圈、外圈、滚动体 和保持架等四个部分所组成。通常其内圈用来与 轴颈配合装配,外圈的 外径用来与轴承座或 机架座孔相配合装配。3 有时也有轴承内圈与 轴固定不动、外圈转 动的场合。 (a) 图14-1(b)

§14.1滚动轴承的结构、类型和代号 一 、滚动轴承的基本结构 滚动轴承严格来说是一个组合标准件，其基 本结构如图所示。它主要有内圈、外圈、滚动体 和保持架等四个部分所组成。通常其内圈用来与 轴颈配合装配，外圈的 外径用来与轴承座或 机架座孔相配合装配。 有时也有轴承内圈与 轴固定不动、外圈转 动的场合。 图14－1

作为转轴支撑的滚动轴承,显然其中 的滚动体是必不可少的元件;有时为了 简化结构,降低成本造价,可根据需要 而省去内圈、外圈、甚至保持架等。这 时滚动体直接与轴颈和座孔滚动接触。 例如自行车上的滚动轴承就是这样的简 易结构。 当内、外圈相对转动时,滚动体即 在内外圈的滚道中滚动

作为转轴支撑的滚动轴承，显然其中 的滚动体是必不可少的元件；有时为了 简化结构，降低成本造价，可根据需要 而省去内圈、外圈、甚至保持架等。这 时滚动体直接与轴颈和座孔滚动接触。 例如自行车上的滚动轴承就是这样的简 易结构。 当内、外圈相对转动时，滚动体即 在内外圈的滚道中滚动

常见的滚动体形状如图14-2所示,有 球形 圆柱形 滚针 (b) (c) 圆锥 球面滚子 非对称球面滚子 (a) (∫ 图14-2

常见的滚动体形状如图14-2所示，有           非对称球面滚子 球面滚子 圆锥 滚针 圆柱形 球形 图14－2

滚动轴承的内、外圈和滚动体一般采用轴 承铬钢(如GCr9、Gcr15、GCr15siMn等)经 淬火制成,硬度HRC60以上。 保持架使滚动体均匀分布在圆周上,其作 屈是:避免相邻滚动体之间的接触。保持架有 冲压式和实体式两种 冲压式:用低碳钢冲压制成。 实体式:用铜合金、铝合金或工程塑料。具 有较好的定心精度,适用于较高速的轴承

滚动轴承的内、外圈和滚动体一般采用轴 承铬钢（如GCr9、Gcr15、GCr15SiMn等）经 淬火制成，硬度HRC60以上。 保持架使滚动体均匀分布在圆周上，其作 用是：避免相邻滚动体之间的接触。保持架有 冲压式和实体式两种。 冲压式：用低碳钢冲压制成。 实体式：用铜合金、铝合金或工程塑料。具 有较好的定心精度，适用于较高速的轴承

二、滚动轴承的主要类型及性能 滚动轴承的分类依据主要是其所能承 受的载荷方向(或公称接触角)和滚动 体的种类。 所以滚动轴承的一个重要参数就是 接触角。接触角的概念:滚动体和套圈 接触处的法线与轴承径向平面(垂至于 轴承轴心线的平面)之间的夹角Q称为公 称接触角。α越大,则轴承承受轴向载荷 的能力就越大

二、滚动轴承的主要类型及性能 滚动轴承的分类依据主要是其所能承 受的载荷方向（或公称接触角）和滚动 体的种类。 所以滚动轴承的一个重要参数就是 接触角。接触角的概念：滚动体和套圈 接触处的法线与轴承径向平面（垂至于 轴承轴心线的平面）之间的夹角α称为公 称接触角。α越大，则轴承承受轴向载荷 的能力就越大

按轴承的内部结构和所能承受的外载 荷或公称接触角的不同,滚动轴承分为 1、向心轴承(也称径向轴承):主 要或只能承受径向载荷的滚动轴承,其 公称压力角为0~45°。向心轴承按公称 接触角的不同又可以分为0的向心轴承 如深沟球轴承、圆柱滚子轴承和滚针轴 承等。向心轴承按公称接触角的不同又 可以分为

按轴承的内部结构和所能承受的外载 荷或公称接触角的不同，滚动轴承分为： 1、向心轴承（也称径向轴承）：主 要或只能承受径向载荷的滚动轴承，其 公称压力角为0º～45º。向心轴承按公称 接触角的不同又可以分为0º的向心轴承， 如深沟球轴承、圆柱滚子轴承和滚针轴 承等。向心轴承按公称接触角的不同又 可以分为

(1)径向接触轴承:公称接触角为0°的向 心轴承,如深沟球轴承、圆柱滚子轴承和滚针 轴承等。其中深沟球轴承除了主要承受径向载 荷外,同时还可以承受一定的轴向载荷(双 向),在高转速时甚至可以代替推力轴承来承 受纯轴向载荷,因此有时也把它看作向心推力 轴承。它的设计计算也与后述的向心推力轴承 (角接触球轴承、圆锥滚子轴承类似)。与尺 寸相同的其它轴承相比,深沟球轴承具有摩擦 因数小、极限转速高的优点,并且价格低廉, 故获得了最为广泛的应用

（1）径向接触轴承：公称接触角为0º的向 心轴承，如深沟球轴承、圆柱滚子轴承和滚针 轴承等。其中深沟球轴承除了主要承受径向载 荷外，同时还可以承受一定的轴向载荷（双 向），在高转速时甚至可以代替推力轴承来承 受纯轴向载荷，因此有时也把它看作向心推力 轴承。它的设计计算也与后述的向心推力轴承 （角接触球轴承、圆锥滚子轴承类似）。与尺 寸相同的其它轴承相比，深沟球轴承具有摩擦 因数小、极限转速高的优点，并且价格低廉， 故获得了最为广泛的应用

(2)向心角接触轴承:公称接触角在 0~45的向心轴承,如角接触球轴承 圆锥滚子轴承、调心轴承等。 两种调心轴承在主要承受径向载荷 的同时,也可以承受不大的轴向载荷 其主要特点在于:允许内外圈轴线有较 大的偏斜(2°~3°),因而具有自动调 心的功能,可以适应轴的挠曲和两轴承 孔的同轴度误差较大的情况

（2）向心角接触轴承：公称接触角在 0º～45º的向心轴承，如角接触球轴承、 圆锥滚子轴承、调心轴承等。 两种调心轴承在主要承受径向载荷 的同时，也可以承受不大的轴向载荷。 其主要特点在于：允许内外圈轴线有较 大的偏斜（2º～3º），因而具有自动调 心的功能，可以适应轴的挠曲和两轴承 孔的同轴度误差较大的情况