第十一章 滚动轴承
11.1 滚动轴承的构造和特点
12
3 4
1、滚动轴承的组成
外圈 1、内圈 2、滚动体 3、保持架 4
滚动体的种类有
2,特点（与滑动轴承相比）
1) 摩擦系数小,f=0.001~0.004
2) 启动灵活；
3) 润滑容易
4) 标准化、互换
5) 但抗冲击载荷能力差，很难做成剖分式
?滚动轴承中的承载形式为点或线接触，最大接触应力
可以高达 4000MPa；
3,材料、热处理及用途
套圈及滚动体,GCr15— 普 通, 9Cr18（ 4400C） --
防锈,Cr4Mo4V(M50)— 高 温,Si3N4— 特 殊环境
保持架,高聚物、低碳钢、铜、夹布胶木
各类轴承及滚动体
11.2 滚动轴承的类型和选择
一、滚动轴承的类型
按滚动体的形状分 球轴承滚子轴承
轴承公称接触角, 滚动体与外圈轨道接触点的法线和轴承半
径方向的夹角
???0?? 0?? 90??
1.向心轴承 ( 0 )? ?径向接触轴承
(0 4 5 )???向心角接触轴承
2.推力轴承 ( 9 0 )? ?轴向接触轴承
( 4 5 9 0 )???推力角接触轴承
按受力分：
国家标准 GB/T272-1993中，按载荷方向及结构不同进行分类
单列
双列按滚动体列数分：
多列
二、滚动轴承类型的选择
选择滚动轴承类型时可参考以下几点：
（ 1）当载荷加大后有冲击载荷时，宜用滚子轴承；
当载荷较小时，宜用球轴承。
（ 2）当只受径向载荷时，或虽同时受径向和轴向载
荷，但以径向载荷为主时，应用向心轴承。
当只受轴向载荷时，一般应用推力轴承，而当
转速很高时，可用角接触球轴承或深沟球轴承。
当径向和轴向载荷都较大时，应采用角接触轴
承。
（ 4）当要求支承具有较大刚度时，应用滚子轴承。
（ 5）当轴的挠曲变形大或轴承座孔不同、跨度大而
对支承有调心要求时，应选用调心轴承。
（ 6）为便于轴承的装拆，可选用内、外圈分离的轴
承。
（ 7）从经济角度看，球轴承比滚子轴承便宜，精度
低的轴承比精度高的轴承便宜，普通结构轴承比特
殊结构的轴承便宜。
（ 3）当转速较高时，宜用球轴承；当转速较低时，
可用滚子轴承，也可用球轴承。
11.3 滚动轴承代号
下表表示滚动轴承代号的构成
前置代号 基本代号 后置代号
成
套
轴
承
分
部
件
类
型
代
号
尺
寸
系
列
代
号
内
径
代
号
内
部
结
构
代
号
密封
防尘
与外
圈形
状变
化代
号
保持
架结
构 及
材料
变化
代号
轴
承
材
料
变
化
代
号
公
差
等
级
代
号
游
隙
组
代
号
配
置
代
号
其
它
1.类型代号：
2.尺寸系列代号,承载能力发生变化
宽度系列与直径系列
（见表 11.1）
3.内径代号,内径大小
轴承内径 d / ( m m ) 内径代号 示例
10 00
12 01
15 02
1 0 ~ 1 7
17 03
深沟球轴承 6201
内径 d = 1 2 m m
2 0 ~ 4 9 5
( 2 2, 28, 32 除外 )
用内径除以 5 得的商数表示。
当商数只有个位数时，需在十
位数处用 0 占位
深沟球轴承 6210
内径 d = 5 0 m m
500?
以及 22, 28, 32
用内径毫米数直接表示，并在
尺寸系列代号与内径代号之
间用,/,号隔开
深沟球轴承
6 2 / 5 0 0,内径 d = 5 0 0 m m
6 2 / 2 2,内径 d = 2 2 m m
4.内部结构代号
代号 示例 对应旧标准
C
角接触球轴承 公称接触角 15? ? 7 2 1 0 C
36210
AC
角接触球轴承 公称接触角 25? ? 7 2 1 0 A C
46210
B
角接触球轴承 公称接触角
40? ?
7 2 1 0 B
66210
圆锥滚子轴承 接触角加大 3 2 3 1 0 B
---
E
加强型,改进结构设计,增大承载能力 N U 2 0 7 E
32 2 0 7 E
5.公差等级代号
精度低 精度高 示例
/ P 0 / P 6 / P 5 / P 4 / P 2 6 2 0 6 / P 5
对应旧标准 G E D C B D 2 0 6
6.配置代号
代号
/ D B / D F / D T
含义 背对背安装方式 面对面安装方式 串联安装方式
示例
旧标
准
236210 336210 436210
7.轴承代号的编制规则
(1)轴承代号按表 11-2所列的顺序从左至右
排列。
(2)当轴承类型代号用字母表示时,字母与其
后的数字之间应空一个字符。
(3)基本代号与后置代号之间应空一个字符,
但当后置代号中有,-”号或,/”号时,不再留
空。
(4)在尺寸系列代号中,位于括号中的数字省略
不写。
(5)公差等级代号中的 /P0省略不写。
例如,
7 2 10 C
7210 C/P5/DF
/P5 /DF
轴承类型为角接触球轴承
尺寸类型代号,其中
宽度类型代号为 0,窄系列,省略不写,
直径系列代号为 2,轻系列
轴承内径 5 1 0 5 0d m m? ? ?
空一个字符
公称接触角 15? ?
轴承精度等级为 5级
面对面配置
32210/P3/DB
练习
背对背安装
3级精度
直径 50mm
宽、轻系列
圆锥滚子轴承
11.4 滚动轴承的失效形式和计算准则
一、滚动轴承的失效形式
各接触点受力,受交变载荷
钢球疲劳点蚀
陶瓷球疲劳点蚀
1.疲劳点蚀,滚动轴承最常见的失效形式。
内环上的疲劳点蚀
轴承胶合
2.塑性变形,受较大静载或冲击载荷
3.磨粒磨损,杂质进入
4.胶合,高速、重载、发热
二、滚动轴承的计算准则
寿命计算,对于转动的滚动轴承，疲劳点蚀是
其主要失效形式，因而主要是进行寿命计算，
必要时再作静强度校核。
静强度计算,对于不转动、低速或摆动的轴承，
局部塑性变形是其主要失效形式，因而主要是
进行静强度计算。
校核极限转速,对于高速轴承，发热以至胶合
是其主要失效形式，因而除进行 寿命计算 外还
应该 校核极限转速 。
11.5 滚动轴承的寿命计算
一、基本公式
基本额定动负荷,轴承工作温度在 100C 以下,基本额定寿命
61 1 0Lr?? 时，轴承所能承受的最大载荷，
用 C表示。
基本额定动负荷
的方向, 对于推力轴承为中心轴向载荷
对于角接触向心轴承为载荷的径向分量
基本额定寿命, 一批相同轴承，在相同条件下运转,90%轴
承在疲劳点蚀前转过的 转数，单位为 106 r。
对于向心轴承为径向载荷
疲劳曲线疲劳寿命威布尔分布
10
5
10
6
10
7
10
8
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
95
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
95
失
效
概率，％
循环 次数，次
10
5
10
6
10
7
10
8
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
95
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
95
失
效
概率，％
循环 次数，次
载荷 P1 载荷 P2
载荷 P1>载荷 P2 由实验得到的曲线
1C ? ?? 常数
1CL??? ? ?P
在当量动载荷 P作用下的基本额定寿命为
? ?610CLrP ???? ????
滚动轴承的载荷与寿命之间的关系, PL? ? 常数
:,3 ;,1 0 / 3? ? ?? ? ? ?寿命指数 对于球轴承 对于滚子轴承 。
610
60h
CLh
nP
???
? ????
610
60
T
h
P
fCLh
n f P
???
? ??
??
常用小时数表示基本额定寿命 Lh
引入温度系数 fT和载荷系数 fP
二、当量动载荷
把实际载荷折算为与基本额定动负荷的方向相
同的一假想载荷，在该假想载荷作用下轴承的寿命
与实际载荷作用下的寿命相同，则称该假想载荷为
当量动载荷，用 P表示。
当量动载荷 P的计算式：
raP X F Y F??
XY ??,径向系数和轴向系数
raFF ??,轴承的径向载荷和轴向载荷
三、角接触轴承的内部轴向力
轴承类型
角接触球轴承
圆锥滚子轴承
7000C型 (α=150) 7000AC型 (α=250) 7000B型 (α=400)
S 0.4Fr 0.7Fr Fr Fr/2Y
表 11.13 角接触轴承的内部轴向力 S
由力的平衡条件得
21W S S A? ? ?
作用在轴承 Ⅱ 上的轴向载
荷为
作用在轴承 ?上的轴向载荷
只有自身的内部轴向力,即
11aFS?
2 2 1aF W S A S? ? ? ?
取轴承内圈和轴为分离体
11.6 滚动轴承的静强度计算
基本额定静负荷 C0,滚动轴承中受载最大的滚动体与最弱座
圈滚道的接触处的塑性变形量之和为滚动体的 1/10 000时的载
荷。
滚动轴承的静强度校核公式：
0 0 0
0
0,
C S P
S
PN
?
??
??
静强度安全系数
当量静载荷
当量静载荷 P0,是一个假想载荷，在当量静载荷作用下，轴承
的受载最大滚动体与滚道接触处的塑性变形总量与实际载荷
作用下的塑性变形总量相同。
其作用方向与基本额定静负荷相同。
，由表 11-14查取
对于向心轴承、角接触轴承，当量静载荷取下面两式中
计算出的较大值
0 0 0raP X F Y F??
00XY ??,分别为静径向系数和静轴向系数
0 rPF?
11.7 滚动轴承的极限转速
极限转速,轴承在一定载荷和润滑条件下所允许的最高
转速。
limn
载荷系数, 当轴承的当量动负荷 P超过 0.1C时,需将手册
中的极限转速乘以小于 1的系数。
1f
载荷分布系数, 当向心轴承受轴向载荷时,需将手册中
查得的极限转速乘以小于 1的系数。
2f
极限转速为,'
l i m 1 2 l i mn f f n?
11.8 滚动轴承部件结构设计
轴承部件,在机器中,传动件、轴、滚动轴承、机体、润滑及
密封等组成为一个相互联系的有机整体。
在进行轴承部件结构设计时，主要应考虑以下几个问题。
一、轴承部件的轴向固定
轴向固定：
轴向力的承受方式
1.两端固定支承
分析轴向力如何承受，
即力如何传到支承上
游隙 C=0.25~0.35
支点跨距 l< 300~500
2.一端固定、一端游动支承
间隙,2~3mm
固定端如何固定
游动端如何游动
3.两端游动支承
由于人字齿轮存在误差
齿向载荷不均
小齿轮轴做成两端游动
4,支承刚度
跨距大，受力情况不好
轴的刚度小
跨距小，受力情况好
轴的刚度大
二、轴承部件的调整
1.轴承间隙的调整
2.轴上传动件位置的调整
(a)加减垫片
(b)调整螺钉
垫片 1调整锥齿轮位置
垫片 2调整轴承间隙
径向位置由中
心距保证
轴向位置用垫
片调整
蜗轮位置调整
三、滚动轴承的配合
配合标注：
内圈与轴：只标注轴
外圈与孔：只标注孔
配合种类：
紧配合：转速高、载荷大、温度高、有振动、
内圈与轴一起转动
松配合：经常拆卸、
外圈静止、半圈受载
四、轴承的装拆
1.加热 (80~900C)
2.利用拆装工具
注意：内、外环用不同工具
注意,h≥1/4 外环厚度
五、滚动轴承的润滑和密封
1.滚动轴承的润滑
润滑的目的,减少摩擦磨损、吸收振动、降低温度
润滑方式：
脂润滑：可承受较大载荷，
便于密封及维护，
不宜填充过多
dn< （ 1.5~2） ╳ 105 mm r/min
油润滑：喷油或浸油、浸油高度不超过滚动体中心
dn> （ 1.5~2） ╳ 105 mm r/min
浸油润滑
2.滚动轴承的密封
密封类型 图例 适用场合 说明
脂润滑。要求环
境清洁，轴颈圆
周速度 v 不大于
4 m / s ~ 5 m / s,工作
温度不超过 90 o C
矩形断面的毛毡
圈安装在梯形槽
内，毛毡受到压
力而紧贴在轴
上，从而 起到 密
封作用
接触式密封
脂或 油润滑 。 轴
颈 圆周 速度
v < 7 m / s,工 作 温度
范围 - 40 o C ~ 100 o C
唇型 密封 圈 用皮
革, 塑料 或 耐油
橡胶 制成, 有的
具有 金属 骨架,
有的没 有 骨 架,
是标准 件
单向 密封
密封类型 图例 适用场合 说明
脂润滑。干燥
清洁环境
靠轴与盖间的细小环节间
隙密封,间隙愈小愈长,效果
愈好,间隙 δ 取
0, 1 m m ~ 0, 3 m m
`
非接触式密封
脂润滑或油
润滑。工作温
度不高于密
封用脂的滴
点。这种密封
效果可靠
将旋转件与静止件之间的
间隙作成迷宫（曲路）形式，
在间隙中充填润滑油或润
滑脂以加强密封效果。迷宫
或密封分径向、轴向两种：
图（ a ）径向曲路，径向间
隙 δ 不大于 0, 1 m m ~ 0, 2 m m ;
图 ( b ) 轴向曲路,考虑轴的伸
长,间隙可取大些
11.9 减速器输出轴部件设计
一级圆柱齿轮减速器由输入轴部件、输出轴部件和机体组成
输出轴部件设计过程主要包括：
（ 1）初定尺寸
（ 2）画结构草图
（ 3）校核计算
（ 4）完成部件图设计
（ 5）完成零件图设计
4.轴的受力分析
5.校核轴的强度
6.校核键联接的强度
7.校核轴承寿命
超低温液氢泵用混合式陶瓷轴承
滚动轴承的应用
1883年德国的 Fischer先生发明了磨
制钢球的球磨机并创建 FAG公司以
来，伴随着滚动轴承工业的诞生和
发展,FAG的产品在几乎所有可能
的领域内得到了充分的认证并一直
扮演着十分重要的角色，
滚动轴承的应用
滚动轴承的应用
瑞典 SKF公司
新一代 SKF球面滚子轴承 --Explorer"
探索者 "系列的性能，远远超过 ISO国
际标准的计算方法，而 ISO亦无法恰
当地预测其预期寿命 ……
--轴承如此经久耐用，它将改变
工业设备的维修计划
--轴承如此先进卓越，它将为设
计工程师，开拓一个充满崭新选择的
世界，从而创造新一代的工业机械设
备。
滚动轴承的应用
這類軸承適用於內燃機和壓縮機。由于其特殊的設計，可以應用
於此種高轉 速、高溫、不利于潤滑且又具有特殊載荷和運動狀態的支
承。其中,KZK曲 柄銷支承用的滾針和保持架組件，採用 M型保持架，
可因應客戶特殊要求,在保持架表面進行鍍銀、鍍銅處理。
滚动轴承的应用
推力軸承由滾動體、推力保持架及推力墊圈組成。滾動體
可以是滾針或圓柱 滾子。滾針或圓柱滾子受到推力保持架
的保持和引導，並和不同的推力墊圈,軸圈、座圈一起工
作。
滚动轴承的应用
這種軸承由薄壁沖壓外圈、保持架和整組的滾針組成，其
剖面高度極小，可節 約空間，尤其適用於殼體孔不宜作為
滾道的場所。與穿孔型軸承相比，封口型 軸承的一端為密
閉式，可保護軸承免於雜物侵入和防止潤滑泄漏。
滚动轴承的应用
铁路车辆的行车速度不断提高，就要求配套的轴承也要达
到行车安全的技术指标，图中为铁路机车轮对准高速轴承
NV2232WB/YB2，速度为 160-180km/h，寿命 100万公里。
滚动轴承的应用
图中为 6317绝缘轴承，用于防静电的技术领域。
11.1 滚动轴承的构造和特点
12
3 4
1、滚动轴承的组成
外圈 1、内圈 2、滚动体 3、保持架 4
滚动体的种类有
2,特点（与滑动轴承相比）
1) 摩擦系数小,f=0.001~0.004
2) 启动灵活；
3) 润滑容易
4) 标准化、互换
5) 但抗冲击载荷能力差，很难做成剖分式
?滚动轴承中的承载形式为点或线接触，最大接触应力
可以高达 4000MPa；
3,材料、热处理及用途
套圈及滚动体,GCr15— 普 通, 9Cr18（ 4400C） --
防锈,Cr4Mo4V(M50)— 高 温,Si3N4— 特 殊环境
保持架,高聚物、低碳钢、铜、夹布胶木
各类轴承及滚动体
11.2 滚动轴承的类型和选择
一、滚动轴承的类型
按滚动体的形状分 球轴承滚子轴承
轴承公称接触角, 滚动体与外圈轨道接触点的法线和轴承半
径方向的夹角
???0?? 0?? 90??
1.向心轴承 ( 0 )? ?径向接触轴承
(0 4 5 )???向心角接触轴承
2.推力轴承 ( 9 0 )? ?轴向接触轴承
( 4 5 9 0 )???推力角接触轴承
按受力分：
国家标准 GB/T272-1993中，按载荷方向及结构不同进行分类
单列
双列按滚动体列数分：
多列
二、滚动轴承类型的选择
选择滚动轴承类型时可参考以下几点：
（ 1）当载荷加大后有冲击载荷时，宜用滚子轴承；
当载荷较小时，宜用球轴承。
（ 2）当只受径向载荷时，或虽同时受径向和轴向载
荷，但以径向载荷为主时，应用向心轴承。
当只受轴向载荷时，一般应用推力轴承，而当
转速很高时，可用角接触球轴承或深沟球轴承。
当径向和轴向载荷都较大时，应采用角接触轴
承。
（ 4）当要求支承具有较大刚度时，应用滚子轴承。
（ 5）当轴的挠曲变形大或轴承座孔不同、跨度大而
对支承有调心要求时，应选用调心轴承。
（ 6）为便于轴承的装拆，可选用内、外圈分离的轴
承。
（ 7）从经济角度看，球轴承比滚子轴承便宜，精度
低的轴承比精度高的轴承便宜，普通结构轴承比特
殊结构的轴承便宜。
（ 3）当转速较高时，宜用球轴承；当转速较低时，
可用滚子轴承，也可用球轴承。
11.3 滚动轴承代号
下表表示滚动轴承代号的构成
前置代号 基本代号 后置代号
成
套
轴
承
分
部
件
类
型
代
号
尺
寸
系
列
代
号
内
径
代
号
内
部
结
构
代
号
密封
防尘
与外
圈形
状变
化代
号
保持
架结
构 及
材料
变化
代号
轴
承
材
料
变
化
代
号
公
差
等
级
代
号
游
隙
组
代
号
配
置
代
号
其
它
1.类型代号：
2.尺寸系列代号,承载能力发生变化
宽度系列与直径系列
（见表 11.1）
3.内径代号,内径大小
轴承内径 d / ( m m ) 内径代号 示例
10 00
12 01
15 02
1 0 ~ 1 7
17 03
深沟球轴承 6201
内径 d = 1 2 m m
2 0 ~ 4 9 5
( 2 2, 28, 32 除外 )
用内径除以 5 得的商数表示。
当商数只有个位数时，需在十
位数处用 0 占位
深沟球轴承 6210
内径 d = 5 0 m m
500?
以及 22, 28, 32
用内径毫米数直接表示，并在
尺寸系列代号与内径代号之
间用,/,号隔开
深沟球轴承
6 2 / 5 0 0,内径 d = 5 0 0 m m
6 2 / 2 2,内径 d = 2 2 m m
4.内部结构代号
代号 示例 对应旧标准
C
角接触球轴承 公称接触角 15? ? 7 2 1 0 C
36210
AC
角接触球轴承 公称接触角 25? ? 7 2 1 0 A C
46210
B
角接触球轴承 公称接触角
40? ?
7 2 1 0 B
66210
圆锥滚子轴承 接触角加大 3 2 3 1 0 B
---
E
加强型,改进结构设计,增大承载能力 N U 2 0 7 E
32 2 0 7 E
5.公差等级代号
精度低 精度高 示例
/ P 0 / P 6 / P 5 / P 4 / P 2 6 2 0 6 / P 5
对应旧标准 G E D C B D 2 0 6
6.配置代号
代号
/ D B / D F / D T
含义 背对背安装方式 面对面安装方式 串联安装方式
示例
旧标
准
236210 336210 436210
7.轴承代号的编制规则
(1)轴承代号按表 11-2所列的顺序从左至右
排列。
(2)当轴承类型代号用字母表示时,字母与其
后的数字之间应空一个字符。
(3)基本代号与后置代号之间应空一个字符,
但当后置代号中有,-”号或,/”号时,不再留
空。
(4)在尺寸系列代号中,位于括号中的数字省略
不写。
(5)公差等级代号中的 /P0省略不写。
例如,
7 2 10 C
7210 C/P5/DF
/P5 /DF
轴承类型为角接触球轴承
尺寸类型代号,其中
宽度类型代号为 0,窄系列,省略不写,
直径系列代号为 2,轻系列
轴承内径 5 1 0 5 0d m m? ? ?
空一个字符
公称接触角 15? ?
轴承精度等级为 5级
面对面配置
32210/P3/DB
练习
背对背安装
3级精度
直径 50mm
宽、轻系列
圆锥滚子轴承
11.4 滚动轴承的失效形式和计算准则
一、滚动轴承的失效形式
各接触点受力,受交变载荷
钢球疲劳点蚀
陶瓷球疲劳点蚀
1.疲劳点蚀,滚动轴承最常见的失效形式。
内环上的疲劳点蚀
轴承胶合
2.塑性变形,受较大静载或冲击载荷
3.磨粒磨损,杂质进入
4.胶合,高速、重载、发热
二、滚动轴承的计算准则
寿命计算,对于转动的滚动轴承，疲劳点蚀是
其主要失效形式，因而主要是进行寿命计算，
必要时再作静强度校核。
静强度计算,对于不转动、低速或摆动的轴承，
局部塑性变形是其主要失效形式，因而主要是
进行静强度计算。
校核极限转速,对于高速轴承，发热以至胶合
是其主要失效形式，因而除进行 寿命计算 外还
应该 校核极限转速 。
11.5 滚动轴承的寿命计算
一、基本公式
基本额定动负荷,轴承工作温度在 100C 以下,基本额定寿命
61 1 0Lr?? 时，轴承所能承受的最大载荷，
用 C表示。
基本额定动负荷
的方向, 对于推力轴承为中心轴向载荷
对于角接触向心轴承为载荷的径向分量
基本额定寿命, 一批相同轴承，在相同条件下运转,90%轴
承在疲劳点蚀前转过的 转数，单位为 106 r。
对于向心轴承为径向载荷
疲劳曲线疲劳寿命威布尔分布
10
5
10
6
10
7
10
8
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
95
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
95
失
效
概率，％
循环 次数，次
10
5
10
6
10
7
10
8
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
95
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
95
失
效
概率，％
循环 次数，次
载荷 P1 载荷 P2
载荷 P1>载荷 P2 由实验得到的曲线
1C ? ?? 常数
1CL??? ? ?P
在当量动载荷 P作用下的基本额定寿命为
? ?610CLrP ???? ????
滚动轴承的载荷与寿命之间的关系, PL? ? 常数
:,3 ;,1 0 / 3? ? ?? ? ? ?寿命指数 对于球轴承 对于滚子轴承 。
610
60h
CLh
nP
???
? ????
610
60
T
h
P
fCLh
n f P
???
? ??
??
常用小时数表示基本额定寿命 Lh
引入温度系数 fT和载荷系数 fP
二、当量动载荷
把实际载荷折算为与基本额定动负荷的方向相
同的一假想载荷，在该假想载荷作用下轴承的寿命
与实际载荷作用下的寿命相同，则称该假想载荷为
当量动载荷，用 P表示。
当量动载荷 P的计算式：
raP X F Y F??
XY ??,径向系数和轴向系数
raFF ??,轴承的径向载荷和轴向载荷
三、角接触轴承的内部轴向力
轴承类型
角接触球轴承
圆锥滚子轴承
7000C型 (α=150) 7000AC型 (α=250) 7000B型 (α=400)
S 0.4Fr 0.7Fr Fr Fr/2Y
表 11.13 角接触轴承的内部轴向力 S
由力的平衡条件得
21W S S A? ? ?
作用在轴承 Ⅱ 上的轴向载
荷为
作用在轴承 ?上的轴向载荷
只有自身的内部轴向力,即
11aFS?
2 2 1aF W S A S? ? ? ?
取轴承内圈和轴为分离体
11.6 滚动轴承的静强度计算
基本额定静负荷 C0,滚动轴承中受载最大的滚动体与最弱座
圈滚道的接触处的塑性变形量之和为滚动体的 1/10 000时的载
荷。
滚动轴承的静强度校核公式：
0 0 0
0
0,
C S P
S
PN
?
??
??
静强度安全系数
当量静载荷
当量静载荷 P0,是一个假想载荷，在当量静载荷作用下，轴承
的受载最大滚动体与滚道接触处的塑性变形总量与实际载荷
作用下的塑性变形总量相同。
其作用方向与基本额定静负荷相同。
，由表 11-14查取
对于向心轴承、角接触轴承，当量静载荷取下面两式中
计算出的较大值
0 0 0raP X F Y F??
00XY ??,分别为静径向系数和静轴向系数
0 rPF?
11.7 滚动轴承的极限转速
极限转速,轴承在一定载荷和润滑条件下所允许的最高
转速。
limn
载荷系数, 当轴承的当量动负荷 P超过 0.1C时,需将手册
中的极限转速乘以小于 1的系数。
1f
载荷分布系数, 当向心轴承受轴向载荷时,需将手册中
查得的极限转速乘以小于 1的系数。
2f
极限转速为,'
l i m 1 2 l i mn f f n?
11.8 滚动轴承部件结构设计
轴承部件,在机器中,传动件、轴、滚动轴承、机体、润滑及
密封等组成为一个相互联系的有机整体。
在进行轴承部件结构设计时，主要应考虑以下几个问题。
一、轴承部件的轴向固定
轴向固定：
轴向力的承受方式
1.两端固定支承
分析轴向力如何承受，
即力如何传到支承上
游隙 C=0.25~0.35
支点跨距 l< 300~500
2.一端固定、一端游动支承
间隙,2~3mm
固定端如何固定
游动端如何游动
3.两端游动支承
由于人字齿轮存在误差
齿向载荷不均
小齿轮轴做成两端游动
4,支承刚度
跨距大，受力情况不好
轴的刚度小
跨距小，受力情况好
轴的刚度大
二、轴承部件的调整
1.轴承间隙的调整
2.轴上传动件位置的调整
(a)加减垫片
(b)调整螺钉
垫片 1调整锥齿轮位置
垫片 2调整轴承间隙
径向位置由中
心距保证
轴向位置用垫
片调整
蜗轮位置调整
三、滚动轴承的配合
配合标注：
内圈与轴：只标注轴
外圈与孔：只标注孔
配合种类：
紧配合：转速高、载荷大、温度高、有振动、
内圈与轴一起转动
松配合：经常拆卸、
外圈静止、半圈受载
四、轴承的装拆
1.加热 (80~900C)
2.利用拆装工具
注意：内、外环用不同工具
注意,h≥1/4 外环厚度
五、滚动轴承的润滑和密封
1.滚动轴承的润滑
润滑的目的,减少摩擦磨损、吸收振动、降低温度
润滑方式：
脂润滑：可承受较大载荷，
便于密封及维护，
不宜填充过多
dn< （ 1.5~2） ╳ 105 mm r/min
油润滑：喷油或浸油、浸油高度不超过滚动体中心
dn> （ 1.5~2） ╳ 105 mm r/min
浸油润滑
2.滚动轴承的密封
密封类型 图例 适用场合 说明
脂润滑。要求环
境清洁，轴颈圆
周速度 v 不大于
4 m / s ~ 5 m / s,工作
温度不超过 90 o C
矩形断面的毛毡
圈安装在梯形槽
内，毛毡受到压
力而紧贴在轴
上，从而 起到 密
封作用
接触式密封
脂或 油润滑 。 轴
颈 圆周 速度
v < 7 m / s,工 作 温度
范围 - 40 o C ~ 100 o C
唇型 密封 圈 用皮
革, 塑料 或 耐油
橡胶 制成, 有的
具有 金属 骨架,
有的没 有 骨 架,
是标准 件
单向 密封
密封类型 图例 适用场合 说明
脂润滑。干燥
清洁环境
靠轴与盖间的细小环节间
隙密封,间隙愈小愈长,效果
愈好,间隙 δ 取
0, 1 m m ~ 0, 3 m m
`
非接触式密封
脂润滑或油
润滑。工作温
度不高于密
封用脂的滴
点。这种密封
效果可靠
将旋转件与静止件之间的
间隙作成迷宫（曲路）形式，
在间隙中充填润滑油或润
滑脂以加强密封效果。迷宫
或密封分径向、轴向两种：
图（ a ）径向曲路，径向间
隙 δ 不大于 0, 1 m m ~ 0, 2 m m ;
图 ( b ) 轴向曲路,考虑轴的伸
长,间隙可取大些
11.9 减速器输出轴部件设计
一级圆柱齿轮减速器由输入轴部件、输出轴部件和机体组成
输出轴部件设计过程主要包括：
（ 1）初定尺寸
（ 2）画结构草图
（ 3）校核计算
（ 4）完成部件图设计
（ 5）完成零件图设计
4.轴的受力分析
5.校核轴的强度
6.校核键联接的强度
7.校核轴承寿命
超低温液氢泵用混合式陶瓷轴承
滚动轴承的应用
1883年德国的 Fischer先生发明了磨
制钢球的球磨机并创建 FAG公司以
来，伴随着滚动轴承工业的诞生和
发展,FAG的产品在几乎所有可能
的领域内得到了充分的认证并一直
扮演着十分重要的角色，
滚动轴承的应用
滚动轴承的应用
瑞典 SKF公司
新一代 SKF球面滚子轴承 --Explorer"
探索者 "系列的性能，远远超过 ISO国
际标准的计算方法，而 ISO亦无法恰
当地预测其预期寿命 ……
--轴承如此经久耐用，它将改变
工业设备的维修计划
--轴承如此先进卓越，它将为设
计工程师，开拓一个充满崭新选择的
世界，从而创造新一代的工业机械设
备。
滚动轴承的应用
這類軸承適用於內燃機和壓縮機。由于其特殊的設計，可以應用
於此種高轉 速、高溫、不利于潤滑且又具有特殊載荷和運動狀態的支
承。其中,KZK曲 柄銷支承用的滾針和保持架組件，採用 M型保持架，
可因應客戶特殊要求,在保持架表面進行鍍銀、鍍銅處理。
滚动轴承的应用
推力軸承由滾動體、推力保持架及推力墊圈組成。滾動體
可以是滾針或圓柱 滾子。滾針或圓柱滾子受到推力保持架
的保持和引導，並和不同的推力墊圈,軸圈、座圈一起工
作。
滚动轴承的应用
這種軸承由薄壁沖壓外圈、保持架和整組的滾針組成，其
剖面高度極小，可節 約空間，尤其適用於殼體孔不宜作為
滾道的場所。與穿孔型軸承相比，封口型 軸承的一端為密
閉式，可保護軸承免於雜物侵入和防止潤滑泄漏。
滚动轴承的应用
铁路车辆的行车速度不断提高，就要求配套的轴承也要达
到行车安全的技术指标，图中为铁路机车轮对准高速轴承
NV2232WB/YB2，速度为 160-180km/h，寿命 100万公里。
滚动轴承的应用
图中为 6317绝缘轴承，用于防静电的技术领域。
