第十四章滚动轴承设计 《机械设计基础》教案(机电专业90学时) 前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时,在基本代号左右添 加的补充代号。 前置代号用字母表示,用以说明成套轴承部件的特点-般轴承无需作此说明,则前置代号可 以省略。 后置代号用字母和字母数字的组合来表示,按不同的情况可以紧接在基本代号之后或者用 “-"、“/"符号隔开,其含义见轴承代号表格所示 常见的轴承内部结构代号及公差等级代号见下表 (1)内部结构代号 代号 含义及示例 角接触球轴承公称接触角α=15°7210C c 调心滚子轴承C型23122C AC角接触球轴承公称接触角a=25°7210AC 角接触球轴承公称接触角α=45°7210B B 圆锥滚子轴承接触角加大32310B E|加强型(即内部结构设计改进,增大轴承载能力)N207E (2)轴承公差代号 代号 含义和示例 新标准 GBT272-93GB272-88 PO G 公差等级符合标准规定的0级,代号中省略不标6203 公差等级符合标准中的6级6203/P6 /PoX EX 公差等级符合标准中的6X级6203/P6X P5 D 公差等级符合标准中的5级6203/P5 256
第十四章 滚动轴承设计 《机械设计基础》教案（机电专业 90 学时） 256 前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在基本代号左右添 加的补充代号。 前置代号用字母表示，用以说明成套轴承部件的特点,一般轴承无需作此说明，则前置代号可 以省略。 后置代号用字母和字母—数字的组合来表示，按不同的情况可以紧接在基本代号之后或者用 “－”、“/”符号隔开，其含义见轴承代号表格所示。 常见的轴承内部结构代号及公差等级代号见下表： （1）内部结构代号 代号 含义及示例 C 角接触球轴承 公称接触角 α＝15º 7210C 调心滚子轴承 C 型 23122C AC 角接触球轴承 公称接触角 α＝25º 7210AC B 角接触球轴承 公称接触角 α＝45º 7210B 圆锥滚子轴承 接触角加大 32310B E 加强型（即内部结构设计改进，增大轴承承载能力）N207E （2）轴承公差代号 代号 含义和示例 新标准 GB/T272－93 原标准 GB272－88 /P0 G 公差等级符合标准规定的 0 级，代号中省略不标 6203 /P6 E 公差等级符合标准中的 6 级 6203/P6 /P6X EX 公差等级符合标准中的 6X 级 6203/P6X P5 D 公差等级符合标准中的 5 级 6203/P5
第十四章滚动轴承设计 《机械设计基础》教案(机电专业90学时) P4 公差等级符合标准中的4级6203/P4 P2 B 公差等级符合标准中的2级6203/P2 其精度等级按上表中的顺序依次提高。 其它各符号的含义可以查阅GBm272-93,此处我们就不作过多介绍了。 【例】试说明轴承代号6206、32315E、7312C及51410/P6的含义 【解】 6206:(从左至右)6深沟球轴承;2尺寸系列代号,直径系列为2,宽度系列为0(省略 06为轴承内径30mm;公差等级为0级 3235E:(从左至右)3为圆锥滚子轴承;23为尺寸系列代号,直径系列为3、宽度系列为2 15为轴承内径75mm;E加强型;公差等级为0级。 7312C:(从左至右)7为角接触球轴承;3为尺寸系列代号,直径系列为3、宽度系列为0 (省略);12为轴承内径60mm;C公称接触角α=15°;公差等级为0级。 51410/P6:(从左至右)5为双向推力轴承;14为尺寸系列代号,直径系列为4、了宽度系列 为1;10为轴承直径50mm;P6前有“",为轴承公差等级 s142滚动轴承的类型选择 滚动轴承的类型很多,因此选用轴承首先是选择类型。而选择类型必须依据各类轴承的特性, 在教材表格中的最后一列中给出了各类轴承的性能特点,供我们选用时参考。同时,我们在选用 轴承时还要考虑下面几个方面的因素。 轴承所受的载荷(大小、方向和性质) 受纯径向载荷时应选用向心轴承(如6000(0~000(~NU0000型等)受纯轴向载荷应选用 推力轴承(如5000型)对于同时承受径向载荷R和轴向载荷A的轴承,应根据两者(AR) 的比值来确定:若λ相对于R较小时,可选用深沟球轴承(6000型)或接触角不大的角接触 257
第十四章 滚动轴承设计 《机械设计基础》教案（机电专业 90 学时） 257 P4 C 公差等级符合标准中的 4 级 6203/P4 P2 B 公差等级符合标准中的 2 级 6203/P2 其精度等级按上表中的顺序依次提高。 其它各符号的含义可以查阅 GB/T272－93，此处我们就不作过多介绍了。 【例】试说明轴承代号 6206、32315E、7312C 及 51410/P6 的含义。 【解】 6206：（从左至右）6 深沟球轴承；2 尺寸系列代号，直径系列为 2，宽度系列为 0（省略）； 06 为轴承内径 30mm；公差等级为 0 级。 32315E：（从左至右）3 为圆锥滚子轴承；23 为尺寸系列代号，直径系列为 3、宽度系列为 2； 15 为轴承内径 75mm；E 加强型；公差等级为 0 级。 7312C：（从左至右）7 为角接触球轴承；3 为尺寸系列代号，直径系列为 3、宽度系列为 0 （省略）；12 为轴承内径 60mm；C 公称接触角 α＝15º；公差等级为 0 级。 51410/P6：（从左至右）5 为双向推力轴承；14 为尺寸系列代号，直径系列为 4、了宽度系列 为 1；10 为轴承直径 50mm；P6 前有“/”，为轴承公差等级。 §14.2 滚动轴承的类型选择 滚动轴承的类型很多，因此选用轴承首先是选择类型。而选择类型必须依据各类轴承的特性， 在教材表格中的最后一列中给出了各类轴承的性能特点，供我们选用时参考。同时，我们在选用 轴承时还要考虑下面几个方面的因素。 一、轴承所受的载荷（大小、方向和性质） 受纯径向载荷时应选用向心轴承（如 60000、N0000、NU0000 型等）。受纯轴向载荷应选用 推力轴承（如 50000 型）。对于同时承受径向载荷 R 和轴向载荷 A 的轴承，应根据两者（A/R） 的比值来确定：若 A 相对于 R 较小时，可选用深沟球轴承（60000 型）、或接触角不大的角接触
第十四章滚动轴承设计 《机械设计基础》教案(机电专业90学时) 球轴承(π00C·型)及圆锥滚子轴承(30000型);当R相比较大时,可选用接触角较大的角接 触球轴承(7000C型或70000C型);当A比R大很多时,则应考虑采用向心轴承和推力轴承 的组合结构,以分别承受径向载荷和轴向载荷。 在同样外廓尺寸的条件下,滚子轴承比球轴承的承载能力和抗冲击能力要大。故载荷较大 有振动和冲击时,应优先选用滚子轴承。反之,轻载和要求旋转精度较高的场合应选择球轴承。 同一轴上两处支承的径向载荷相差较大时,也可以选用不同类型的轴承 轴承的转速 在一般转速下,转速的高低对类型选择不发生什么影响,只有当转速较高时,才会有比较显 著的影响。在轴承样本中列入了各种类型、各种尺寸轴承的极限转速ni值。这个极限转速是指 载荷P≤0.lC(C为基本额定动载荷,后面我们再讲),冷却条件正常,且为0级公差时的最大 允许转速。但mm值并不是一个不可超越的界限。所以,一般必须保证轴承在低于极限转速条件 下工作。 (1)球轴承比滚子轴承的极限转速高,所以在高速情况下应选择球轴承 (2)当轴承内径相同,外径越小则滚动体越小,产生的离心力越小,对外径滚道的作用也 小。所以,外径越大极限转速越低。 (3)实体保持架比冲压保持架允许有较高的转速 (4)推力轴承的极限转速低,所以当工作转速较高而轴向载荷较小时,可以采用角接触球 轴承或深沟球轴承。 三、调心性能的要求 对于因支点跨距大而使轴刚性较差、或因轴承座孔的同轴度低等原因而使轴挠曲时,为了 适应轴的变形,应选用允许内外圈有较大相对偏斜的调心轴承,例如10000系列和20000系列的 调心球轴承可以在内外圈产生不大的相对偏斜时正常工作
第十四章 滚动轴承设计 《机械设计基础》教案（机电专业 90 学时） 258 球轴承（70000C 型）及圆锥滚子轴承（30000 型）；当 R 相比较大时，可选用接触角较大的角接 触球轴承（70000AC 型或 70000C 型）；当 A 比 R 大很多时，则应考虑采用向心轴承和推力轴承 的组合结构，以分别承受径向载荷和轴向载荷。 在同样外廓尺寸的条件下，滚子轴承比球轴承的承载能力和抗冲击能力要大。故载荷较大、 有振动和冲击时，应优先选用滚子轴承。反之，轻载和要求旋转精度较高的场合应选择球轴承。 同一轴上两处支承的径向载荷相差较大时，也可以选用不同类型的轴承。 二、轴承的转速 在一般转速下，转速的高低对类型选择不发生什么影响，只有当转速较高时，才会有比较显 著的影响。在轴承样本中列入了各种类型、各种尺寸轴承的极限转速 nlim值。这个极限转速是指 载荷 P 0.1C （C 为基本额定动载荷，后面我们再讲），冷却条件正常，且为 0 级公差时的最大 允许转速。但 nlim值并不是一个不可超越的界限。所以，一般必须保证轴承在低于极限转速条件 下工作。 （1）球轴承比滚子轴承的极限转速高，所以在高速情况下应选择球轴承。 （2）当轴承内径相同，外径越小则滚动体越小，产生的离心力越小，对外径滚道的作用也 小。所以，外径越大极限转速越低。 （3）实体保持架比冲压保持架允许有较高的转速。 （4）推力轴承的极限转速低，所以当工作转速较高而轴向载荷较小时，可以采用角接触球 轴承或深沟球轴承。 三、调心性能的要求 对于因支点跨距大而使轴刚性较差、或因轴承座孔的同轴度低等原因而使轴挠曲时，为了 适应轴的变形，应选用允许内外圈有较大相对偏斜的调心轴承，例如 10000 系列和 20000 系列的 调心球轴承可以在内外圈产生不大的相对偏斜时正常工作
第十四章滚动轴承设计 《机械设计基础》教案(机电专业90学时) 在使用调心轴承的轴上,一般不宜使用其它类型的轴承,以免受其影响而失去了调心作用。 滚子轴承对轴线的偏斜最敏感,调心性能差。在轴的刚度和轴承座的支撑刚度较低的情况 下,应尽可能避免使用 四、拆装方便等其它因素 选择轴承类型时,还应考虑到轴承装拆的方便性、安装空间尺寸的限制以及经济性问题。 例如,在轴承的径向尺寸受到限制的时候,就应选择同一类型、相同内径轴承中外径较小的轴承, 或考虑选用滚针轴承 在轴承座没有剖分面而必须沿轴向安装和拆卸时,应优先选择内、外圈可分离的轴承。 球轴承比滚子轴承便宜,在能满足需要的情况下应优先选用球轴承。 同型号不同公差等级的轴承价格相差很大,故对高精度轴承应慎重选用,等等。 s143滚动轴承的设计计算(选择方法) 滚动轴承的设计计算要解决的问题可以分为两类:1)对于已选定具体型号的轴承,求在给 定载荷下不发生点蚀的使用期限,即寿命计算;2)在规定的寿命期限内和给定载荷情况下选取 某一具体轴承的型号(即选型设计 滚动轴承尺寸选择的基本理论是通过对轴承在实际使用的破坏形式进行总结而建立起来 的,所以首先我们必须了解滚动轴承的失效飛式。 失效形式和设计准则 1、疲劳点蚀 实践表明:在安装、润滑、维护良好的条件下,滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内、外 圈滚道上的点蚀破坏。成因是由于大量地承受变化的接触应力。 滚动轴承在运转过程中,相对于径向载荷方向的不同方位处的载荷大小是不同的如图所示, 与径向载苘相反方向上有一个径向载荷为零的非承载区;而且滚动体与套圈滚道的接触传力点也 259
第十四章 滚动轴承设计 《机械设计基础》教案（机电专业 90 学时） 259 在使用调心轴承的轴上，一般不宜使用其它类型的轴承，以免受其影响而失去了调心作用。 滚子轴承对轴线的偏斜最敏感，调心性能差。在轴的刚度和轴承座的支撑刚度较低的情况 下，应尽可能避免使用。 四、拆装方便等其它因素 选择轴承类型时，还应考虑到轴承装拆的方便性、安装空间尺寸的限制以及经济性问题。 例如，在轴承的径向尺寸受到限制的时候，就应选择同一类型、相同内径轴承中外径较小的轴承， 或考虑选用滚针轴承。 在轴承座没有剖分面而必须沿轴向安装和拆卸时，应优先选择内、外圈可分离的轴承。 球轴承比滚子轴承便宜，在能满足需要的情况下应优先选用球轴承。 同型号不同公差等级的轴承价格相差很大，故对高精度轴承应慎重选用，等等。 §14.3 滚动轴承的设计计算（选择方法） 滚动轴承的设计计算要解决的问题可以分为两类：1）对于已选定具体型号的轴承，求在给 定载荷下不发生点蚀的使用期限，即寿命计算；2）在规定的寿命期限内和给定载荷情况下选取 某一具体轴承的型号（即选型设计）。 滚动轴承尺寸选择的基本理论是通过对轴承在实际使用的破坏形式进行总结而建立起来 的，所以首先我们必须了解滚动轴承的失效形式。 一．失效形式和设计准则 1、疲劳点蚀 实践表明：在安装、润滑、维护良好的条件下，滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内、外 圈滚道上的点蚀破坏。成因是由于大量地承受变化的接触应力。 滚动轴承在运转过程中，相对于径向载荷方向的不同方位处的载荷大小是不同的，如图所示， 与径向载荷相反方向上有一个径向载荷为零的非承载区；而且滚动体与套圈滚道的接触传力点也