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轴承杂志第三十六期

轴和轴承的设计与配合-1
[2009-8-22 14:05:20 | 作者: | 浏览:0]

轴和轴承的设计与配合

传动零件必须被支承起来才能进行工作,支承传动件的零件称为

轴。轴本身又必须被支承起来,轴上被支承的部分称为轴颈,支

承轴的支座称为轴承。

轮毂与轴之间的连接称为轴毂连接,常用的有键连接和花键连接,

还有销连接、过盈配合连接等,这些连接均属于可拆连接。本章

仅讨论阶梯的设计计算和键连接。

 

9.1         

轴是组成机器的重要零件之一,轴的主要功用是支承旋转零件、传

递转矩和运动。轴工作状况的好坏直接影响到整台机器的性能和质

量。

根据轴的承载性质不同可将轴分为转轴、心轴、传动轴三类。工作

时既承受弯矩又承受转矩的轴称为转轴(见图9.1)。转轴是机器

中最常用的轴,通常简称为轴。用来支承转动零件,只承受弯矩

而不传递转矩的轴称为心轴。心轴有固定心轴与旋转心轴两种。

固定心轴工作时不转动,轴上承受的弯曲应力是不变的(为静应

力状态),例如图9.2中自行车的前轮轴等。旋转心轴工作时随

转动件一起转动,轴上承受的弯曲应力按对称循环的规律变化,

如图9.3中铁路机车的轮轴。主要用于传递转矩而不承受弯矩,

或所承受的弯矩很小的轴称为传动轴(见图9.4),如汽车中连

接变速箱与后桥之间的轴。

根据曲线的形态不同,轴又可分为直轴(图9.5)、曲轴(9.6

和挠性钢丝轴(图9.7)。后两种轴属于专用零件。

直轴按其外形的不同又可分为光轴(图9.5a)和阶梯轴(图9.5b

两种。光轴形状简单、加工容易、应力集中源少,主要用于传动轴。

阶梯轴各轴段截面的直径不同,这种设计使轴段的强度相近,而且

便于轴上零件的装拆和固定,因此阶梯轴在机器中的应用最为广泛。

 

轴和轴承的设计与配合-2
[2009-8-22 14:06:13 | 作者: | 浏览:0]

直轴一般都制成实心轴,但为了减轻重量或为了满足有些机器结构

上的需要,也可以采用空心轴(图9.5c)。

 

9.2   轴的结构设计

 

9.8所示为圆柱齿轮减速器中的低速轴。轴通常由轴头、轴颈、

轴肩、轴环、轴端及不装任何零件的轴段等部分组成。轴与轴承配

合处的轴段称为轴颈,根据轴颈所在的位置又可分为端轴颈(位于

轴的两端,只承受弯矩)和中轴颈(位于轴的中间,同时承受弯矩

和转矩)。根据轴颈所受载荷的方向,轴颈又分为承受径向力和径

向轴颈(简称轴颈)和承受轴向力的止推轴颈。安装轮毂的轴段称

为轴头。轴头与轴颈间的轴段称为轴身(参见图9.1)。

轴的结构和形状取决于下面几个因素:(1)轴的毛坯种类;(2

轴上作用力的大小及其分布情况;(3)轴上零件的位置、配合性

质以及连接固定的方法;(4)轴承的类型、尺寸和位置;(5)轴

的加工方法、装配方法及其他特殊要求。可见影响轴的结构与尺寸

的因素很多,设计轴时要全面综合地考虑各种因素。

对轴的结构进行设计主要是确定轴的结构形状和尺寸。一般在进行

结构设计时的已知条件有:机器的装配简图,轴的转速,传递的功

率,轴上零件的主要参数和尺寸等。

9.2.1轴的强度、刚度

轴的强度与工作应力的大小和性质有关。因此在选择轴的结构和形

状时应注意以下几个方面。

1、使轴的形状接近于等强度条件,以充分利用材料的承载能力。

对于只受转矩的传动轴,为了使各轴段剖面上的剪应力大小相等,

常制成光轴或接近于光轴的形状;对于受交变弯曲载荷的轴应制

成曲线形(图9.9),实际生产中一般制成阶梯轴。

2、尽量避免各轴段剖面突然改变以降低局部应力集中,提高轴

的疲劳强度。由于阶梯轴各轴段的剖面是变化的,在各轴段过渡

 

轴和轴承的设计与配合-3
[2009-8-22 14:07:36 | 作者: | 浏览:0]

处必然存在应力集中,而降 低轴的疲劳强度。为减少应力集中,

常将过渡处制成适当大的圆角,并应尽量避免在轴上开孔或开槽,

必要时可采用减载槽、中间环或凹切圆角等结构(图9.10)。采

用这些方法也可以避免轴在热处理时产生淬火裂纹的危险。

由于粗糙表面易引起疲劳裂纹,设计时应十分注意轴表面粗糙度

的选择。可采用碾压、喷丸、渗碳淬火、氮化处理、高频淬火等

表面强化方法提高轴的疲劳强度。

3、改变轴上零件布置,有时可以减少轴上的载荷。如图9.11a

示的轴,轴上作用的最大转矩为T1+T2,如把输入轮布置在两输出

轮之间(图9.11b),则轴所受的最大转矩将由(T1+T2)降低到

T1

4、改进轴上零件的结构也可以减小轴上的载荷。如图9.12所示,

卷筒的轮毂很长,如把轮毂分为两段(图9.12a),则减少了轴

的弯矩,从而提高了轴的强度和刚度,同时还能得到更好的轴孔

配合。

9.2.2零件在轴上的固定

零件在轴上的固定或连接方式随零件的作用而异。固定的方法不

同,轴的结构也就不同。一般情况下,为了保证零件在轴上的工

作位置固定,应在周向和轴向上对零件加以固定。

1.轴上零件的轴向定位与固定

零件在轴上应沿轴向准确地定位和可靠地固定,以使其具有确定

的安装位置并能承受轴向力而不产生轴向位移。

常用的轴向固定方法有轴肩、轴环定位、螺母定位、套筒定位及

轴端挡圈定位等。轴上零件的轴向定位和固定方法主要取决于轴

向力的大小。当零件所受轴向力大时,常用轴肩、轴环、过盈配

合等方式;受中等轴向力时,可用套筒、圆螺母、轴端挡圈、圆

锥面和圆锥销钉等方式;所受的轴向力大小时,可用弹簧挡圈、

挡环、紧定螺钉等方式。选择时,还应考虑轴的制造及零件装拆

的难易、所占位置的大小、对轴强度的影响等因素。

 

 

轴和轴承的设计与配合-4
[2009-8-22 14:08:09 | 作者: | 浏览:0]

轴肩由定位面和圆角组成,如图9.13所示。为了保证轴上零件的

端面能紧靠定位面,轴肩的内圆角半径r应小于零件上的外圆角

半径R或倒角CRC的尺寸可查有关的机械设计手册。一般

取轴肩高度h=RC+0.52mm,轴环宽度b1.4h

用轴肩或轴环固定零件时,常需采用其他附件来防止零件向另一

方向移动,如图9.14中采用圆螺母、图9.8中采用套筒(轴套)

作另一方向的轴向固定。但当轴的转速很高时不宜采用套筒固定。

在安装齿轮时为了使齿轮固定可靠,应使齿轮轮毂宽度大于与之

相配合的轴段长度,一般两者的差取23mm

当轴向力不大而轴上零件间的距离较大时,可采用弹性挡圈固定,

如图9.15所示。当轴向力很小,转速很低或仅为防止零件偶然沿

轴向滑动时,可采用紧定螺钉固定,如图9.16所示。

轴向固定有方向性,是否需在两个方向上均对零件进行固定应视

机器的结构、工作条件而定。

9.17所示压板是一种轴端固定装置。除压板外还有很多其他的

轴端固定型式。

另外,为保证轴上零件有确定的工作位置,有时要求轴组件的轴向

位置能进行调整,调整后再加以轴向固定。如图9.8所示的低速轴

组件,其轴向位置依靠左右轴承盖来限制。又如在锥齿轮传动中,

要使锥齿轮的锥顶交于一点,就要依靠调整轴组件的位置来实现。

这些对零件在轴上位置的限制和调整通常是依靠轴承组合的设计来

实现的,有关内容将在第15章中进一步讨论。

2.轴上零件的周向固定

为了传递运动和转矩,防止轴上零件与轴作相对转动,轴和轴上零件

必须可靠地沿周向固定(连接)。固定方式的选择,则要根据传递转

矩的大小和性质、轮毂和轴的对中精度要求、加工的难易等因素来决

定。常用的周向固定的方法有键连接、花键连接和过盈配合连接等。

这些连接统称为轴一毂连接,如图9.8所示的齿轮与轴的周向固定采

 

轴和轴承的设计与配合-5
[2009-8-22 14:08:46 | 作者: | 浏览:0]

用了平键连接。

9.2.3轴的加工和装配工艺性

轴的形状要力求简单,阶梯轴的级数应尽可能少。轴颈、轴头地直径

应取标准值。直径的大小由与之相配合的零件的内孔决定。轴身尺寸

应取以mm为单位的整数,最好取为偶数或5进位的数。轴上各段的

键槽、圆角半径、倒角、中心孔等尺寸应尽可能统一,以利于加工和

检验。轴上需磨削的轴段应设计出砂轮越程槽,需车制螺纹的轴段应

有退刀槽,如图9.18所示。当轴上有多处键槽时,应使各键槽位于

轴的同一母线上(参见图9.8)。为使轴便于装配,轴端应有倒角。

对于阶梯轴常设计成两端小中间大的形状,以便于零件从两端装拆。

轴的结构设计应使各零件在装配时尽量不接触其他零件的配合表现,

轴肩高度不能妨碍零件的拆卸。

思考题9.1 图9.19所示为二级齿轮减速器中间轴的结构,试指出图

中结构不合理的地方,并予以改正。

9.3   轴的强度计算与设计

 

9.3.1轴的扭转强度计算

开始设计轴时,通常还不知道轴上零件的位置及支点位置,无法确定轴

的受力情况,只有待轴的结构设计基本完成后,才能对轴进行受力分析

及强度、刚度等校核计算。因此,一般在进行轴的结构设计前先按纯扭

转受力情况对轴的直径进行估算。

设轴在转矩T的作用下,产生剪应力τ。对于圆截面的实心轴,其抗扭

强度条件为:

 

式中T为轴所传递的转矩,单位为N·mmWr为轴的抗扭截面系数,

位为mm3P为轴所传递的功率,单位为kWn为轴的转速,单位为

r/min;τ,[τ]分别为轴的剪应力,单位为MPad为轴的估算直径,

单位为mm

轴的设计计算公式为

 

 

轴和轴承的设计与配合-6
[2009-8-22 14:09:13 | 作者: | 浏览:0]

常用材料的[τ]值、C值可查表9.1。[τ]值、C值的大小的材料及

受载情况关。当作用在轴上的弯矩比转矩小,或轴只受转矩时,[τ]

值取较大值,C值取较小值,否则相反。

9.1 常用材料的[τ]值和C

轴的材料

Q235A20

35

45

40Cr35SiMn

[τ]/MPa

1220

2030

3040

4052

C

135160

118135

107118

98107

由式(9.2)求出的直径值,需圆整成标准直径,并作为轴的最小直径。如

轴上有一个键槽,可将算得的最小直径增大3%5%,如有两个键槽可增

7%10%

9.3.2轴的弯扭合成强度计算

完成轴的结构设计后,作用在轴上外载荷(转矩和弯矩)的大小、方向、

作用点、载荷种类及支点反力等就已确定,可按弯扭合成的理论进行轴危

险截面的强度校核。

进行强度计算时通常把轴当作置于铰链支座上的梁,作用于轴上零件的力

作为集中力,其作用点取为零件轮毂宽度的中点。支点反的作用点一般可

近似地取在轴承宽度的中点上。具体的计算步骤如下:

1)画出轴的空间力系图。将轴上作用力分解为水平面和垂直面分力,

并求出水平面和垂直面上的支点反力。

2)分别作出水平面上的弯矩(MH)图和垂直面上的弯矩(Mv)图。

3)计算出合成弯矩M M2H+M2v,绘出合成弯矩图。

4)作出转矩(T)图。

5)计算当量弯矩Me M2H+aT)2,绘出当量弯矩图。式中α为考

虑弯曲应力与扭转剪力循环特性的不同而引入的修正系数。通常弯曲应

力为对称循环变化应力,而扭转剪应力随工作情况的变化而变化。对于

不变转矩取α=[σ-1b/[σ+1b]≈0.3;对于脉动循环转矩取α=

 

 

轴和轴承的设计与配合-7
[2009-8-22 14:09:35 | 作者: | 浏览:0]

[σ-1b/[σ+0b]≈0.6;对于对称循环转矩取α=1。其中[σ-1b

、[σ0b]、[σ+1b]分别为对称循环、脉动循环及静应力状态下的许

用弯曲应力,其值列于表9.2中。

对正反转频繁的轴,可将转矩T看成是对称循环变化。当不能确切知

道载荷的性质时,一般轴的转矩可按脉动循环处理。

6)校核危险截面的强度。根据当量弯矩图找出危险截面,进行轴的

强度校核,其公式如下:

 

式中W为轴的抗弯截面系数,单位为mm3;MTMe的单位均为

N·mmd的单位为mm;σe为当量弯曲应力,单位为MPa

 

 

 

92轴的许用弯曲应力

材  料

σB

σ+1b

σ0b

σ-1b

碳素钢

400

500

600

700

130

170

200

230

70

75

95

110

40

45

55

65

合金钢

800

900

1000

270

300

330

130

140

150

75

80

90

铸 钢

400

500

100

120

50

70

30

40

思考题9.2  如果设计的轴径经校核后发现强度不够,可采取哪些措

施提高轴的强度?

9.3.3  轴的刚度计算

 

 

轴和轴承的设计与配合-8
[2009-8-22 14:10:47 | 作者: | 浏览:0]

轴受载荷的作用后会发生弯曲、扭转变形,如变形过大会影响轴上零件

的正常工作,例如装有齿轮的轴,如果变形过大会使啮合状态恶化。因

此对于有刚度要求的轴必须要进行轴的刚度校核计算。轴的刚度有弯

曲刚度和扭转刚度两种,下面分别讨论这两种刚度的计算方法。

1.轴的弯曲刚度校核计算

应用材料力学的计算公式和方法算出轴的挠度γ或转角θ,并使其满足

下式

            γ≤[γ]    (14.4

            θ≤[θ]    (14.5

式中[γ]、[θ]分别为许用挠度或许用转角,其值列于表9.3中。

 

 

9.3轴的许用变形量

变形种类

应用场合

许用值

变形种类

应用场合

许 用 值

弯曲变形

许用挠度[γ]

一般用途的转轴

刚度要求较高的轴

安装齿轮的轴

安装蜗轮的轴

感应电机轴

0.00030.0005)ι≤0.0002ι

(0.010.03) mn 0.020.05m

0.01

弯曲变形

 

许用偏转角[θ]

滑动轴承

深沟球轴承

调心球轴承

圆柱滚子轴承

圆锥滚子轴承

安装齿轮处轴的截面

0.001rad

0.005rad

0.05rad

0.002 5rad

0.001 6rad

0.001rad

ι-支承间跨距;

mn-齿轮法向模数;

m-蜗轮端面模数;

△-电机定子与转子间的间隙

扭转角度

许用扭转角[φ]

一般传动

较精密的传动

重要传动

0.5°~1°/m

0.25°~0.5°/m

0.25°/m

 

 

轴和轴承的设计与配合-9
[2009-8-22 14:11:07 | 作者: | 浏览:0]

2.轴的扭转刚度校核计算

应用材料力学的计算公式和方法算出轴每米长的扭转角φ,并使其满

足下式

            φ=[φ]  (9.6

式中[φ]为轴每米长的许用扭转角。一般传动的[φ]值列于表

9.3中。

9.34轴的材料及选择

轴的材料主要采用碳素钢和合金钢。轴的毛坯一般采用碾压件和锻件

,很少采用铸件。由于碳素钢比合金钢成本低,且对于应力集中的敏

感性较小,所以得到广泛的应用。

常用的碳素钢有304050钢等,其中最常用的为45钢。为保证轴

材料的机械性能,应对轴材料进行调质或正火处理。轴受载荷较小或

用于不重要的场合时,可普通碳素钢(如Q235AQ275等)作为轴

的材料。

合金钢具有较高的机械性能,可淬火性也较好,可以在传递大功率,

要求减轻轴的重量和提高轴颈耐磨性时采用,如20Cr40Cr等。

轴也可以采用合金铸铁或球墨铸铁制造,其毛坯是铸造成型的,所以

易于得到更合理的形状。合金铸件和球墨铸铁的吸振性高,可用热处

理方法提高材料的耐磨性,材料对应力集中的敏感性也较低。但是铸

造轴的质量不易控制,可靠性较差。

 

 

轴和轴承的设计与配合-10
[2009-8-22 14:12:00 | 作者: | 浏览:0]

9.4 轴的常用材料及其部分机械性能

材料

牌号

热处理方法

毛坯直径d/mm

硬度/HBS

抗拉强度极限σB/MPa

屈服极限σS/MPa

弯曲疲劳极限σ-1/MPa

应 用 说 明

Q235A

 

 

 

440

240

200

用于不重要或载荷不在的轴

Q275

 

 

190

520

280

220

用于不很重要的轴

35

正火

 

143187

520

270

250

用于一般轴

45

正火

100

170217

600

300

275

用于较重要的轴,应用最为广泛。

45

调质

200

217255

650

360

300

40Cr

调质

100

241286

750

550

350

用于载荷较大,而无很大冲击的轴

35SiMn

45SiMn

调质

100

229286

800

520

400

性能接近于40Cr,用于中、小型轴

40MnB

调质

200

241286

750

500

335

性能接近40Cr,用于重要的轴

35CrMo

调质

100

207269

750

550

390

用于重载荷的轴

20Cr

渗碳 

淬火

回火

60

表面硬度

56-62HRC

650

400

280

用于要求强度、韧性及耐磨均较好的轴

 

9.35轴的设计

通常现场对于一般轴的设计方法有类比法和设计计算法两种。

1.类比法

这种方法是根据轴的工作条件,选择与其相似的轴进行类比及结构设

计,画出轴的零件图。用类比法设计轴一般不进行强度计算。由于完

全依靠现有资料及设计者的经验进行轴的设计,设计结果比较可靠、

稳妥,同时又可加快设计进程,因此类比法较为常用,但有时这种方

法也会带有一定的盲目性。

2.设计计算法

用设计计算法设计轴的一般步骤为:

1)根据轴的工作条件选择材料,确定许用应力。

2)按扭转强度估算出轴的最小直径。

3)设计轴的结构,绘制出轴的结构草图。具体内容包括以下几点:

1)根据工作要求确定轴上零件的位置和固定方式;

2)确定各轴段的直径;

3)确定各轴段的长度;

4)根据有关设计手册确定轴的结构细节,如圆角、倒角、退刀槽等

的尺寸。

4)按弯扭合成进行轴的强度校核。一般在轴上选取23个危险截

面进行强度校核。若危险截面强度不够或强度太大,则必须重新修改

轴的结构。

 

 

轴和轴承的设计与配合-11
[2009-8-22 14:14:02 | 作者: | 浏览:0]

5)修改轴的结构后再进行校核计算。这样反复交替地进行校核和

修改,直至设计出较为合理的轴的结构。

6)绘制轴的零件图。

需要指出的是:(1)一般情况下设计轴时不必进行轴的刚度、振动

、稳定性等校核。如需进行轴的刚度校核时,也只作轴的弯曲刚度校

核。(2)对用于重要场合的轴、高速转动的轴应采用疲劳强度校

核计算方法进行轴的强度校核。具体内容可查阅机械设计方面的有

关资料。

9.1设计图9.20所示的斜齿圆柱齿轮减速器的从动轴(Ⅱ轴)

已知传递功率P8kW,从动齿轮的转速n=280r/min,分度圆直径

d=265mm,圆周力F12059N,径向力Fr763.8N,轴向力Fa405.7N

。齿轮轮毂宽度为60mm,工作单向运转,轴承采用深沟球轴承。

1)选择轴的材料,确定许用应力

由已知条件知减速器传递的功率属中小功率,对材料无特殊要求,故

选用45钢并经调质处理。由表9.4查得强度极限σB650MPa,再由

9.2得许用弯曲应力[σ-1b]=60MPa

2)按扭转强度估算轴径

根据表9.1C118107。又由式(9.2)得:

 

考虑到轴的最小直径要安装联轴器,会有键槽存在,故将估算直径

加大3%5%,取为33.6837.91mm。由设计手册取标准直径

d135mm

3)设计轴的结构并绘制结构草图

由于设计的是单级减速器,可将齿轮布置在箱体内部中央,将轴承对

称安装在齿轮两侧,轴的外伸端安装半联轴器。

1)确定轴上零件的位置和固定方式 要确定轴的结构形状,必须先

确定轴上零件的装配顺序和固定方式。这样齿轮在轴上的轴向位置被

完全确定。齿轮的周围固定采用平键连接。轴承对称安装于齿轮的两

 

 

轴和轴承的设计与配合-12
[2009-8-22 14:14:23 | 作者: | 浏览:0]

侧,其轴向用轴肩固定,周向采用过盈配合固定。

2)确定各轴段的直径 如图9.21a所示,轴段①(外伸端)直径最

小,d135mm;考虑到要对安装在轴段①上的联轴器进行定位,轴段

②上应有轴肩,同时为能很顺利地在轴段②上安装轴承,轴段②必须

满足轴承内径的标准,故取轴段②的直径d240mm;用相同的方法确

定轴段③、④的直径为d345mmd455mm;为了便于拆卸左轴承,

可查出6208型滚动轴承的安装高度为3.5mm,取d547mm

3)确定各轴段的长度 齿轮轮毂宽度为60mm,为保证齿轮固定可靠

,轴段③的长度应略短于齿轮轮毂宽度,取为58mm;为保证齿轮端面

与箱体内壁不相碰,齿轮端面与箱体内壁间应留有一定间距,取该间

距为15mm;为保证轴承安装在箱体轴承座孔中(轴承宽度为18mm),

并考虑轴承的润滑,取轴承端面距箱体内壁的距离为5mm,所以轴段

④的长度取为20mm,轴承支点距离ι=118mm;根据箱体结构及联轴

器距轴承盖要有一定距离的要求,取ι′=75mm;查阅有关的联轴器

手册取ι″为70mm;在轴段①、③上分别加工出键槽,使两健槽处

于轴的同一圆柱母线上,键槽长度比相应的轮毂宽度小约510mm

键槽的宽度按轴段直径查手册得到,详见9.6节。

4)选定轴的结构细节,如圆角、倒角、退刀槽等的尺寸。

按设计结果画出轴的结构草图(见图9.21a

1)       画出轴的受力图(图9.21b

作水平面内的弯矩图(图9.21c)。支点反力为

9.4       

 

9.4.1  滚动轴承

一、轴承的功用和类型

轴承的功能是支承及轴上零件,保持轴的旋转精度,减少转轴与支

承之间的摩擦和磨损。

根据支承处相对运动表面的摩擦性质,轴承分为滑动摩擦轴承和滚

 

 

轴和轴承的设计与配合-13
[2009-8-22 14:15:39 | 作者: | 浏览:0]

动摩擦轴承,分别简称为滑动轴承和滚动轴承,如图9.22和图

9.4.2 滚动轴承的组成、类型及特点

一、9.4.2.1滚动轴承的组成

滚动轴承一般由内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4组成,如图

9.24所示。内,圈装在邮颈上,外圈装在机座和零件的邮承孔内

。多数情况下,外圈不转动,内圈与轴一起转动。当内外圈之间相

对旋转时,滚动体沿着滚道滚支。保持架使滚动体均匀分布在滚道

上,并减少滚动体之间的碰掸撞和磨损。

常的滚动体有6种形状,如图9.25所示。

9.23所示。

滚动轴承的内外圈和滚动体应具有较高的硬度和接触疲劳强度、良

好的耐磨性和冲击韧性。一般用特殊轴承钢制造,常用材料有要:

GCr15GCr15siMnGCr6GCr9等,经热处理后硬度可达60

65HRC。滚动轴承的工作表面必须经磨削抛光,以提高其接触疲劳

强度。

保持架多用低碳钢板通过冲压成型方法制造,也可采用有色金属

或塑料等材料。

为适应某些特殊要求,有些滚动轴承还要附加其他特殊元件或采

用特殊结构,如轴承无内圈或外圈、带有防尘密封结构或在外圈

上加止动环等。

滚动轴承具有摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、旋转精度高、润

滑简便和装拆方便等优点,广泛应用于各种机器和机构中。

滚动轴承为标准零部件,由轴承厂批量生产、设计者可根据需要

直接选用。

二、滚动轴承的类型及特点

滚动轴承按结构特点的不同有多类方法,各类轴承分别适用于不

同载荷、转速及特殊需要。

1、       按所能承受载荷的方向或公称接触角的不同可分为向凡轴承

2、 和推力轴承(见表9.5)。

 

 

轴和轴承的设计与配合-14
[2009-8-22 14:16:05 | 作者: | 浏览:0]

表中的α为滚动体与套圈接触的公法钱与轴承径向平面(垂直于

轴承轴心线的平面)之间的夹角,称为公称的接触角。

向心轴承又可分为径向接触轴和向心角接触轴承。径向接触轴承

的公称接触角α=0°,主要承受径向载荷,有些可承受较小的

轴向载荷;向心角接触轴承公称接触角α的范围为0°~45°,

能同时承受径向载荷和轴向载荷。

推力轴承又可分为推力角接触轴承和轴向接触轴承。推力角接

触轴承α的范围为45°~90°,主要承受轴向载荷,也可以承

受较小的径向载荷;轴向接触轴承的α=90°,只能承受轴向

载荷。

9.5 各类轴承的公称接触角

2、按滚动体的种类可分为球轴承和滚子轴承。

球轴承的滚动体为球,球与滚道表面的接触为点接触;滚子轴承

的滚动体为滚子,滚子与滚道表面的接触为线接触。按滚子的形

状可分为圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承调心滚子轴承。

在外廓尺寸相同的条件下,滚子轴承比球轴承的承载能力和耐冲

击能力都好,但球轴承摩擦小,高速性能好。

3、按工作时能否调心可分为调心轴承和非调心轴承。调心轴承

允许偏位角大。

4、按安装轴承时其内、处圈可否分别安装,分为可分离轴承和

不可分离轴承。

5、按公差等级可分为06542级滚动轴承,其中2级精

度最高,0级为普通级。另外还有只用于圆锥滚子轴承的6X

差等级。

6、按运动方式可分为回转运动轴承和直线运动轴承。

常用滚动轴承的类型、代号及特性列于表9.6中。

 

9.6 常用滚动轴承的类型、代号及特性简表

9.4.3滚动轴承的代号

 

 

轴和轴承的设计与配合-15
[2009-8-22 14:16:52 | 作者: | 浏览:0]

注:1、极限转速比:同尺寸系列各类轴承的极限转速与深沟球轴承极限转速

之比(脂润滑同,0级精度),比值介于90%100%为高,比值介于60%

90%为中,比值<60%为低;

2、基本额定动载荷比:同尺寸系列各类轴承的基本额定动载荷与深沟球轴承

的基本额定动载荷之比。

9.4.3滚动轴承的代号

滚动轴承代号是表示其结构、尺寸、公差等级和技术性能等特征

的产品符号,由字母和数字组成。按GB/T27293的规定,轴承

代号由基本代号、前置代号和后置代号构成,其表达方式如表

9-7所列。

9.7轴承代号的构成

前置代号

基本代号

后置代号

 

字母

 

成套轴承

的分部件字

 

字母和数字

 

×××   ××   ××

 类     宽直    

 型    度径    径

 代    系系    代

 号    列列    号

      代代

      号号

 

字母和数字

 

内部结构改变

密封、防尘与外部形状变化

保持架结构、材料改变及轴承材料改变

公差等级和游隙

其它

一、基本代号

基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸,是轴承代号的基础。

基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号及内径代号三部分构成。

1、类型代号  用数字或大写拉丁字母表示,如表9-8所列。

 

 

轴和轴承的设计与配合-16
[2009-8-22 14:17:24 | 作者: | 浏览:0]

9.8 一般滚动轴承类型代号

轴承类型

代号

原代号

轴承类型

代号

原代号

双列角接触球轴承

调心球轴承

调心滚子轴承和推力调心滚子轴承

圆锥滚子轴承

双列深沟球轴承

推力球轴承

0

1

2

3

4

5

6

1

39

 

0

8

深沟球轴承

角接触柱滚子轴承

推力圆柱滚子轴承

圆柱滚子轴承

外球面球轴承

四点接触球轴承

6

7

8

N

U

QJ

0

6

9

2

0

6

1、       尺寸系列代号 由轴承的宽(高)度系列代号和直径系列代

2、 号组合而成,见表9.9

9.9 向心轴承、推力轴承尺寸系列代号

直径系列代

向心轴承

推力轴承

 

宽度系列代号(宽度→)