第十四讲：滚动轴承
【学 习 目 标】
1、掌握滚动轴承的代号及含义
2、了解滚动轴承的作用。
3、掌握滚动轴承的分类。
4、掌握滚动轴承的组成及功能。
【知 识 解 析】
轴承（“Bearing”，日本人称“轴受”）是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑转动的轴及轴上零件，并保持轴的正常工作位置和旋转精度。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。
一、滚动轴承
1、滚动轴承的作用
滚动轴承是标准件，用于支承轴颈的部件，有时也用来支承轴上的回转零件。滚动轴承使用、安装、维修方便、价格较便宜，应用广。采用滚动轴承的机器起动力矩小，有利于在负载下起动。对于同尺寸的轴颈，滚动轴承的宽度比滑动轴承小，可使机器的轴向结构紧凑。大多数滚动轴承能同时受径向和轴向载荷，因此轴承组合结构较简单。但滚动轴承存在承受冲击载荷能力较差；高速重载荷下轴承寿命较低；振动及噪声较大的缺点。
2、滚动轴承的组成及功能
滚动轴承的组成（如图14—1所示）及功能
1）外圈（代号01）——通常与轴承座孔或机械部件的壳体配合，起支撑作用。
2）内圈（代号02）——通常与轴是紧配合，并与轴一起旋转。
3）保持架（代号07及46，如图14—2所示）——将滚动体均匀隔开，避免摩擦，将滚动体
均匀的分隔开，引导滚动体在正确的轨道上运动。
4）滚动体（代号04）——借助保持架均匀的排列在内、外圈之间，它的行状 、大小和数量直接决定轴承的承载能力。它是滚动轴承的核心元件。
滚动体的大小和数量直接影响轴承的承载能力。在球轴承内、外圈上都有凹槽滚道，它
起着降低接触应力和限制滚动体轴向移动的作用。保持架使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。如果没有保持架，相邻滚动体将直接接触，且相对摩擦速度是表面速度的
两倍，发热和磨损都较大。
滚动体的类型：滚珠、球面滚子、圆柱滚子、圆锥滚子、滚针等，（如图14—3所示）
润滑剂也被认为是滚动轴承第五大件，它主要起润滑、冷却、清洗等作用
图14—1滚动轴承的组成 图14—2 保持架
图14—3 滚动体的形状
二、滚动轴承的特点
优点
1摩擦阻力小，功率消耗小，机械效率高，易起动。
2、尺寸标准化，具有互换性，便于安装拆卸，维修方便。
3、结构紧凑，重量轻，轴向尺寸更为缩小。
4、精度高，转速高，磨损小，使用寿命长。
5、部分轴承具有自动调心的性能。
6、适用于大批量生产，质量稳定可靠，生产效率高。
7、传动摩擦力矩比流体动压轴承低得多，因此摩擦温升与功耗较低；
8、起动摩擦力矩仅略高于转动摩擦力矩；
9、轴承变形对载荷变化的敏感性小于流体动压轴承；
10、只需要少量的润滑剂便能正常运行，运行时能够长时间提供润滑剂；
11、轴向尺寸小于传统流体动压轴承；
12、可以同时承受径向和推力组合载荷；
13、在很大的载荷-速度范围内，独特的设计可以获得优良的性能；
14、轴承性能对载荷、速度和运行速度的波动相对不敏感。
缺点
1、噪音大。
2、轴承座的结构比较复杂。
3、成本较高。
4、即使轴承润滑良好，安装正确，防尘防潮严密，运转正常，它们最终也会因为滚动接触表面的疲劳而失效。
三、滚动轴承分类
1、按结构类型分类
1）轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分为
①向心轴承----主要用于承受径向载荷的滚动轴承，其公称接触角从0°到45°。
按公称接触角不同，又分为：
A、径向接触轴承----公称接触角为0的向心轴承：
B、向心角接触轴承----公称接触角大于0°到45°的向心轴承。
②推力轴承----主要用于承受轴向载荷的滚动轴承，其公称接触角大于45°到90°。
按公称接触角不同又分为：
A、轴向接触轴承----公称接触角为90°的推力轴承：
B、推力角接触轴承----公称接触角大于45°但小于90°的推力轴承。
2、轴承按其滚动体的种类，分为：
1） 球轴承----滚动体为球：
2） 滚子轴承----滚动体为滚子。滚子轴承按滚子种类，又分为：圆柱滚子轴承----滚动体是圆柱滚子的轴承，圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于3mm ；滚针轴承----滚动体是滚针的轴承，滚针的长度与直径之比大于3mm，但直径小于或等于5mm;圆锥滚子轴承----滚动体是圆锥滚子的轴承;调心滚子轴承一一滚动体是球面滚子的轴承。
3、轴承按其工作时能否调心，分为：
1） 调心轴承----滚道是球面形的，能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承。
2） 非调心轴承（刚性轴承)----能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。
轴承按滚动体的列数，分为：
a.单列轴承----具有一列滚动体的轴承。
b.双列轴承----具有两列滚动体的轴承。
c.多列轴承----具有多于两列滚动体的轴承，如三列、 四列轴承。
4、轴承按其部件能否分离，分为：
1）可分离轴承----具有可分离部件的轴承；
2）不可分离轴承----轴承在最终配套后，套圈均不能任意自由分离的轴承。
4、按尺寸大小分类
轴承按其外径尺寸大小
1）微型轴承----公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承。
2）小型轴承----公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承。
3）中小型轴承----公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承。
4）中大型轴承----公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承。
5）大型轴承----公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承。
6）特大型轴承----公称外径尺寸范围为440-2000mm的轴承。
7）重大型轴承----公称外径尺寸范围为2000mm以上的轴承。
四、滚动轴承的代号
滚动轴承的种类很多。为了便于选用，国家标准规定用代号来表示滚动轴承。代号能表示出滚动轴承的结构，尺寸，公差等级和技术性能等特性。
滚动轴承代号用字母加数字组成。完整的代号包括前置代号、基本代号和后置代号三部分。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。
1、前置代号
前置代号用字母表示，用以说明成套轴承部件的特点。
表14—1 前置代号字母含义
代 号 | 含 义 | 示 例 |
L | 可分离轴承的可分离内圈或外圈 | LNU205 |
R | 不带可分离内圈和外圈的轴承（滚针轴承仅适用于NA型） | RNU205 |
K | 滚子和保持架组件 | K81105 |
WS | 推力圆柱滚子轴承轴圈 | WS81105 |
GS | 推力圆柱滚子轴承座圈 | GS81105 |
F | 凸缘外圈的向心球轴承（仅适用于d≤10mm) | F619/5 |
KOW- | 无轴圈推力轴承 | KOW-51105 |
KIW- | 无座圈推力轴承 | KIW-51106 |
LR | 带可分离的内圈或外圈与滚动体组件轴承 | —— |
2、基本代号
基本代号由轴承类型代号，尺寸系列代号和内径代号三部分自左至右顺序排列组成。类型代号用阿拉伯数字（以下简称数字）或大写拉丁字母（以下简称字母）表示，尺寸系列代号和内径代号用数字表示。
1）类型代号
表14—2 滚动轴承类型代号
轴承代号 | 轴承类型 | 轴承代号 | 轴承类型 |
0 | 双列角接触球轴承 | 6 | 深沟球轴承 |
1 | 调心球轴承 | 7 | 角接触球轴承 |
2 | 调心滚子轴承和推力调心滚子轴承 | 8 | 推力圆柱滚子轴承 |
3 | 圆锥滚子轴承 | N | 圆柱滚子轴承；双列或多列用字母NN表示 |
4 | 双列深沟球轴承 | U | 外球面球轴承 |
5 | 推力球轴承 | QJ | 四点接触球轴承 |
2）尺寸代号
尺寸系列代号由轴承的宽（高）度系列代号（一位数字）和直径系列代号（一位数字）左右排列组成。它反映了同种轴承在内圈孔径相同时内、外圈的宽度，厚度的不同及滚动体大小不同。显然，尺寸系列代号不同的轴承其外廓尺寸不同，承载能力也不同。
尺寸系列代号有时可以省略：除圆锥滚子轴承外，其余各类轴承宽度系列代号“0”;均省略；深沟球轴承和角接触球轴承的10尺寸系列代号中的“1”可以省略；双列深沟球轴承的宽度系列代号“2”可以省略。
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