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滚动轴承的选型计算

 唐山港陆高钙灰 2018-05-03

一、滚动轴承的组成

外圈、内圈、滚动体、保持架

内圈:支撑轴

外圈:支撑零件或轴系

滚动体:滑动è滚动;

保持架: 将滚动体分开

优点:摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、和易于互换等。

缺点:抗冲击能力差、高速时出现噪音

滚动轴承的主要类型和特性

二、轴承分类

按载荷方向分

向心轴承:主要承受径向力比如常用的(深沟球轴承)

推力球轴承:主要承受轴向力比如推力球轴承

按滚动体形状分:球轴承和滚子轴承

球轴承主要用于转速较高承载较低使用

滚子轴承主要用于承载较高及转速较低场合

三、轴承的介绍

调心球轴承 代号 10000 极限转速 中等 允许角偏差2-3度

主要承受径向载荷,同时也能承受少量轴向载荷。因为外滚道表面是以轴承中点为中心的球面,故能调心。

调心滚子轴承 代号20000C 极限转速 低 允许角偏差 0.5-2度

能承受很大的径向载荷和少量轴向载荷。承载能力大,具有调性能。

圆锥滚子轴承 代号30000 极限转速 中 允许角偏差 2度

能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线性接触,承载能力大,内外圈可分离,装拆方便,称对使用。

推力球轴承 代号50000 极限转速 低 允许角偏差 不允许

只能承受轴向载荷,且作用线必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时,因滚动体离心力大,球与保持架摩擦发热严重,寿命较低,可用于轴向载荷大、转速不高之处。

推力球轴承50000极限转速 低 允许角偏差 不允许

只能承受轴向载荷,且作用线必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时,因滚动体离心力大,球与保持架摩擦发热严重,寿命较低,可用于轴向载荷大、转速不高之处

深沟球轴承 代号60000 极限转速 高 允许角偏差 8-16

能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线性接触,承载能力大,内外圈可分离,装拆方便,成对使用。

角接触球轴承70000C(α=15˚ )70000AC(α=25˚ )70000B(α=40˚ )

极限转速 较高 允许角偏差2-10

能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。 α大,承载能力越大,有三种规格,成对使用。

推力圆柱滚子轴承80000 极限转速 低 允许角偏差 不允许

能承受很大的单向轴向载荷。

圆柱滚子轴承N0000 较高 允许角偏差2’~4

能承受较大的径向。因线性接触,内外圈只允许有小的相对偏转。除U结构外,还有内圈无挡边(NU)、外圈单挡边(NF)、内圈单挡边(NJ)等型式

滚针轴承a)NA0000b)RNA0000 极限转速 低 允许角偏差 不允许

只能承受径向载荷。承载能力大,径向尺寸特小。一般无保持架,因而滚针间有摩擦,极限转速低。

轴承代号的表示方法

代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等,由GB/T272规

四、滚动轴承代号构

滚动轴承的选型计算

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。

轴承的代号

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尺寸系列代号

表达相同内径但宽度和外径不同的轴承

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”。

外径系列代号:特轻(0、1)、轻(2)、中(3)、重(4)。

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内径代号

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内部结构代号

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公差等级代号

公差分2、4、5 、6(6x)、 0级,共五个级别 从高到底

以/P2 、/P4、 /P5、 /P6(/P6x)为代号,0级不标注

轴承代号示例

滚动轴承的选型计算

滚动轴承的选型计算

五、滚动轴承选择的一般过程

滚动轴承的选型计算

滚动轴承类型选择应考虑的问题

承受载荷情况

方向:向心轴承用于受径向力;推力轴承用于受轴向力;向心推力轴承

用于承受径向力和轴向力联合作用。

大小:滚子轴承或尺寸系列较大的轴承能承受较大载荷;球轴承或尺寸

系列较小的轴承则反之。

尺寸的限制

当对轴承的径向尺寸有较严格限制时,可选用滚针轴承

转速的限制

球轴承和轻系列的轴承能适应较高的转速,滚子轴承和重系列的轴承则反之;推力轴承的极限转速很低。

调心性要求

调心球轴承和调心滚子轴承均能满足一定的调心要求

失效形式

疲劳点蚀

套圈和滚动体表面的疲劳点蚀是滚动轴承最基本和常见的失效形式,

是作为滚动轴承寿命计算的依据--滚动轴承寿命计算。

转速较高而润滑油不足时引起轴承烧伤;

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。

这些失效形式可以通过加强装配过程管理等措施来克服

六、轴承的选型计算

轴承的寿命

定义:轴承在一定转速下,其中任何零件出现疲劳扩展迹象之前的工作小时数称为:轴承寿命

可靠度:一组相同轴承能达到或超过规定寿命的百分比.

基本额定寿命:一组同一型号轴承,在同一运转条件下,其可靠度R为90%时,能达到或超过的寿命L(Lh)

在到达额定寿命时,有90%的轴承没坏,只损坏了10%。

基本额定动载荷:当一套轴承运转达到一百万转时,轴承所能承受的载荷C。.

向心轴承记为:Cr,可查表

推力轴承记为:Ca

可得的寿命计算公式:

滚动轴承的选型计算

P---当量动载荷

寿命指数 ε= 3--球轴承 10/3 滚子轴承

用小时

滚动轴承的选型计算

式中:n——转速 r/min

ε——寿命指数 球轴承 ε=3

滚子轴承ε=10/3

P——当量动载荷 假定的载荷→与实际载荷相当

高温下轴承的C值将减少,引入温度系数ft 表13—4

工作中冲击振动 需要增加 载荷系数fp

滚动轴承的选型计算

修正结果:

滚动轴承的选型计算

滚动轴承的选型计算

表11 轴承预期寿命Lh的参考值

滚动轴承的选型计算

当量动载荷的计算

含义:当量动载荷是一种考虑径向载荷与轴向载荷双重影响,经换算后的假想载荷。其效果与某一个基本额定动载荷相当。

计算公式: P=X Fr+Y Fa

X----径向动载荷系数; Y----轴向动载荷系数

向心轴承:P=Fr 推力轴承 P=Fa

滚动轴承的选型计算

负荷大小及安装精度

滚动轴承套圈与轴颈或壳体孔配合的最小过盈,取决于负荷的大小。

国家标准将当量径向负荷P分为三类:

轻负载: P≤0.07C

正常负载:0.07C<P≤0.15C

重负载: P>0.15C

其中:C为轴承的额定负载,数据可查表

滚动轴承的选型计算

七、滚动轴承的润滑和密封

润滑目的--减小摩擦、减轻磨损,吸振、降温、降噪。

密封目的--防止灰尘、水分进入轴承,阻止润滑剂流失

八、滚动轴承的润滑

润滑剂 :润滑脂--- 常用 润滑油 高速高温 固体润滑剂 用于特殊场合

用速度因素dn 值作为选择润滑剂的条件:

当dn <(1.5~2) ×105="">

脂润滑优点:不容易流失、便于密封和维护,充填一次,可运转较长时间。

油润滑优点:摩擦阻力小、能散热,可在高速、高温环境下使用。

润滑油的选择:

润滑油的粘度根据速度因素dn和工作温度t来确定

例如: dn=100000,t=90 ℃ 可用 110 号润滑油

滚动轴承的选型计算

九、滚动承的密封

滚动承的密封方式的选择与润滑的种类、工作环境、温度、密封表面的圆周速度有关。

分类 接触式:毛毡圈密封 密封圈密封

非接触式: 间隙密封 迷宫式密封

组合式密封: 毛毡迷宫式密封

本文章内容是由小丸子机械教育的琅琊老师总结的出,想了解更多自动化知识,欢迎大家关注收藏转发,视频和图文。

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