NSK滚动轴承综合样本.pdf

CAT.No.CH1102f滚动轴承 综合样本 日本精工株式会社严格遵守对于外汇及外贸法规中限制的产品、技术的基本方针，绝不违法出口。在您（进）出口涉及限制的N S K 产品时，务请依法取得出口批准文件。再者，还望切记：N S K 出口产品不适用于军火、武器等用途。承蒙各界用户对NSK 产品的厚爱，在此谨致衷心感谢。当今市场对于各种使用滚动轴承的机械设备提出了日益高性能、多品种的需求。故而，被列为关键机械基础件的滚动轴承也在高可靠、免维护、型小、质轻、高速、特殊环境等诸多性能方面，不断赋予新的要求。旧版样本（CAT.No.1101）承蒙各界用户长期青睐，现经修订，将这本全新的综合样本呈现于您，但愿您能在使用中更加得心应手。为了满足各界用户的不同需求，本样本汇编了经过试验研究验证的最新技术成果以及结构各异、种类繁多的滚动轴承。本样本的前半部分，围绕轴承选型介绍了各类轴承的通用技术，并在各种类型的轴承尺寸表之前，补充说明了该类型特有的技术内容。在轴承尺寸表中，同一类型的轴承按内径由小到大排列；另外，还按轴承公称代号分门别类附录了可供设计参考的轴承额定载荷、极限转速、安装尺寸、重量等数据。其单位以国际单位系统（SI）为准，并附工程单位系统（重量单位系统）作为参照。再者，随着JIS对轴承主要尺寸、精度的修订，倒角尺寸采用最小值表示。新版综合样本汇编了结构形式丰富、种类繁多的 NSK 轴承，但愿您能从中选到满意的商品。N S K 滚动轴承综合样本(C A T.N o.1 1 0 2 f)发行前言A 4 A 51 0 1 预紧的目的 A9 61 0 2 预紧方法 A9 6 1 0 2 1 定位预紧 A9 6 1 0 2 2 定压预紧 A9 61 0 3 预紧与刚度 A9 6 1 0 3 1 定位预紧与刚度 A9 6 1 0 3 2 定压预紧与刚度 A9 71 0 4 预紧方法与预紧力的选择 A9 7 1 0 4 1 预紧方法的比较 A9 7总 目 录解 说页数页数页数页数1 滚动轴承的类型与特点 A 72 滚动轴承选型概要 A1 61 1 类型与分类 A 71 2 类型与特点 A 73 滚动轴承的选型 A1 83 1 安装空间与轴承类型 A1 83 2 载荷与轴承类型 A1 83 3 极限转速与轴承类型 A1 83 4 内圈外圈的倾斜与轴承类型 A1 83 5 刚度与轴承类型 A1 93 6 噪音力矩与轴承类型 A1 93 7 旋转精度与轴承类型 A1 93 8 安装拆卸与轴承类型 A1 94 滚动轴承的配置 A2 0 4 1 固定端轴承与自由端轴承 A2 0 4 2 轴承配置举例 A2 15 滚动轴承尺寸的选择 A2 45 1 轴承的寿命 A2 4 5 1 1 滚动疲劳寿命基本 额定寿命 A2 45 2 基本额定动载荷与疲劳寿命 A2 4 5 2 1 基本额定动载荷 A2 4 5 2 2 使用机械与设计寿命 A2 4 5 2 3 根据基本额定动载荷 选择轴承尺寸 A2 5 5 2 4 根据温度修正基本额定 动载荷 A2 6 5 2 5 修正基本额定寿命 A2 75 3 轴承载荷的计算 A2 8 5 3 1 载荷系数 A2 8 5 3 2 皮带或链条传动时的载荷 A2 8 5 3 3 齿轮传动时的载荷 A2 9 5 3 4 轴承载荷分配 A2 9 5 3 5 变载荷的平均载荷 A2 95 4 当量动载荷 A3 0 5 4 1 当量动载荷的计算 A3 1 5 4 2 角接触球轴承及圆锥 滚子轴承的轴向分力 A3 15 5 基本额定静载荷与当量静载荷 A3 2 5 5 1 基本额定静载荷 A3 2 5 5 2 当量静载荷 A3 2 5 5.3 许用静载荷系数 A3 25 6 圆柱滚子轴承的容许轴向载荷 A3 35 7 应用计算举例 A3 46 滚动轴承的极限转速 A3 76 1 极限转速的修正 A3 76 2 接触式橡胶密封球轴承的 极限转速 A3 77 滚动轴承外形尺寸与代号 A3 87 1 外形尺寸及止动环槽尺寸 A3 8 7 1 1 外形尺寸 A3 8 7 1 2 止动环槽及止动环的尺寸 A3 87 2 轴承代号方法 A5 48 滚动轴承的外形尺寸精度及旋转精度 A5 88 1 轴承精度的规定 A5 88 2 精度等级的选择 A8 19 滚动轴承的配合与游隙 A8 29 1 配合 A8 2 9 1.1 配合的重要性 A8 2 9 1 2 配合的选择 A8 2 9 1 3 推荐配合 A8 39 2 滚动轴承游隙 A8 8 9 2 1 游隙与规格数值 A8 8 9 2 2 游隙的选择 A9 41 0 滚动轴承的预紧 A9 6N S K各种产品的照片 C 2附表 1 国际单位制(S I)的换算 C 8附表 2 N-k g f 换算表 C1 0附表 3 k g-l b 换算表 Cl l附表 4 -0F 温度换算表 C1 2附表 5 粘度换算表 C1 3附表 6 i n c h-m m换算表 C1 4附表 7 硬度换算表 C1 6附表 8 金属材料的物理及机械性能 C1 7附表 9 轴的尺寸公差 C1 8附表 1 0 轴承座孔尺寸的公差 C2 0附表 1 1 基本公差IT的数值 C2 2附表 1 2 转速n与速度系数fn C2 4附表 1 3 承载比C/P疲劳寿命系数fh 疲劳寿命L Lh C2 5附表 1 4 英制系列圆锥滚子轴承索引 C2 61 0 4 2 预紧力 A 9 81 5 3 径向游隙与轴向游隙 A1 3 21 5 4 预紧与启动摩擦力矩 A1 3 41 5 5 轴承的摩擦系数及其它 A1 3 61 5 6 润滑脂的牌号与性能 A1 3 81 1 轴与轴承座的设计 A1 0 01 1 1 轴轴承座的精度和粗糙度 A1 0 01 1 2 滚动轴承的安装尺寸 A1 0 01 1 3 密封装置 A1 0 2 1 1 3 1 非接触式密封装置 A1 0 2 1 1 3.2 接触式密封装置 A1 0 41 2 润 滑 A1 0 51 2 1 润滑的目的 A1 0 51 2 2 润滑的方法 A1 0 5 1 2 2 1 脂润滑 A1 0 5 1 2 2 2 油润滑 A1 0 71 2 3 润滑剂 Al l 0 1 2 3 1 润滑脂 Al l 0 1 2 3 2 润滑油 Al l 21 3 滚动轴承材料 Al l 41 3 1 套圈及滚动体材料 Al l 41 3 2 保持架材料 Al l 51 4 滚动轴承的使用 Al l 61 4 1 使用注意事项 Al l 61 4 2 安装 Al l 6 1 4 2 1 圆柱孔轴承的安装 Al l 6 1 4.2 2 圆锥孔轴承的安装 Al l 81 4 3 运转检查 Al l 81 4 4 拆卸 A1 2 1 1 4 4 1 外圈的拆卸 A1 2 1 1 4 4 2 圆柱孔轴承的拆卸 A1 2 1 1 4 4 3 圆锥孔轴承的拆卸 A1 2 21 4 5 轴承的检修 A1 2 3 1 4 5 1 轴承的清洗 A1 2 3 1 4 5 2 轴承的检修和判断 A1 2 31 4 6 保养检修 A1 2 4 1 4 6 1 保养检修与故障处理 A1 2 4 1 4 6 2 轴承的损伤与对策 A1 2 41 5 技术数据 A1 2 61 5 1 轴承的轴向位移 A1 2 81 5 2 配合 A1 3 0轴承尺寸表轴承尺寸表目录 B 2N S K产品介绍附表N S K产品介绍附表目录 C 1宽度止动环保持架铆钉球内圈滚道外圈滚道倒角尺寸装配高装配高外圈内圈端面防尘盖轴承内径轴承外径节圆直径圆锥滚子轴承调心滚子轴承单向推力球轴承单列深沟球轴承单列角接触球轴承圆柱滚子轴承宽度差小挡边大挡边圆锥滚子作用点作用点接触角接触角内圈背面外圈正面内圈背面外圈正面内圈的正面外圈的背面内圈正面外圈背面调心球面中心高调心球面半径轴圈内径座圈内径轴承外径高度轴圈球座圈球面座垫外圈挡边斜挡圈内圈挡边圆柱滚子滚子内接圆径圆锥孔内圈球面滚子外圈垫圈螺母套筒图11 轴 承 各 部 位 名 称本综合样本的内容，随着技术进步及革新，产品外观、规格将会有变更，恕不提前通知。1 滚动轴承的类型与特点(2)由于在国际上已实现标准化、规格化，所以具有互换性，能够互换使用。(3)简化了轴承外围的结构，便于保养、检 查。(4)一般可以同时承受径向载荷和轴向载 荷。(5)比较易于在高、低温工况使用。(6)为了提高刚度，即使在负游隙(预紧状态)也可以使用。再者，滚动轴承的每种结构，都各有特点，典型滚动轴承的特点如A 1 0 A 1 3 页以及附表 1 1(A 1 4 A 1 5 页)所示。1.1 类型与分类滚动轴承(以下也称轴承)通常由套圈、滚动体及保持架构成。按其承受载荷的方向可分为向心轴承和推力轴承。另外，还可按滚动体的种类，分为球轴承和滚子轴承。并根据其形状和特定用途进行分类。典型结构类型的轴承各部位名称如图1.1 所示。常规滚动轴承分类如下页图1.2 所示。1 2 类型与特点滚动轴承与滑动轴承相比，具有下列特点:(1)启动摩擦小，并且，与动摩擦之差也小。内圈背面至外圈背面的距离（）紧定套球面座垫外径A 7双 列双 列成 对双 联深 沟 球 轴 承磁 电 机 球 轴 承圆 柱 滚 子 轴 承长圆柱滚子轴承角接触球轴承调 心 球 轴 承带座外球面轴承用球轴承滚动轴承球 轴 承滚子轴承按用途分类轴承推力球轴承推力角接触球轴承推 力 圆 柱 滚 子 轴 承推 力 滚 针 轴 承推 力 圆 锥 滚 子 轴 承推 力 调 心 滚 子 轴 承滚 针 轴 承滚子轴承单 列双向单向图1.2 滚动轴 承 分 类 向心轴承 推力轴承3 点4 点接 触 球 轴 承单 列双 列单 列双 列四 列圆 锥 滚 子 轴 承调心滚子轴承球 轴 承汽车离合器输出端用汽车水泵用铁 路 车 辆 车 轴 用起 重 机 滑 轮 用链 式 输 送 机 用其 他单 列A 8A 9滚动轴承的类型与特点深沟球轴承单向推力球轴承推力圆柱滚子轴承推力圆锥滚子轴承推力调心滚子轴承车轴用密封滚子轴承滑轮用圆柱滚子轴承角接触球轴承调心球轴承圆柱滚子轴承滚针轴承圆锥滚子轴承调心滚子轴承单列深沟球轴承单列深沟球轴承，是滚动轴 承中最典型的一种结构形式，用途广泛。位于内、外圈上的沟道，其截面半径略大于球半径呈圆弧形。除承受径向载荷外，还可承受双向的轴向载荷。摩擦力矩小，最适于要求高转速，低噪音，低振动的用途。这种轴承，除开式之外，还有加钢板防尘盖的轴承，加橡胶密封圈的轴承，或者在外圈外径上带有止动环的轴承。一般采用钢板冲压保持架。内圈沟道比深沟球轴承略浅，外圈内径由外沟底部起，呈圆柱面，外圈可以分离，便于轴承安装。通常，将2 套轴承对置使用。这种轴承内径为4 2 O m m，属于小型轴承。主要用于小型发电机，陀螺仪，计量仪器等。一般采用铜合金冲压保持 架。这种结构形式的轴承，可以承受径向载荷和单向的轴向载荷。球与内圈、外圈有1 50、2 50、3 00或4 00的接触角。其接触角越大，轴向载荷的承受能力越大。接触角越小，则越有利于高速旋转。通常，将二套轴承对置，调 整内部游隙后使用。一般，采用钢板冲压保持架。但接触角小于3 0。的高精度轴 承，主要使用聚酰胺成形保持架。磁电机球轴承单列角接触球轴承成对双联轴承将2套向心轴承组合成对的轴承称为成对双联轴承。通常，成对双联轴承由同样的角接触球轴承或同样的圆锥滚子轴承组合而成。成对双联的种类，有外圈正面配合的面对面双联(DF形)、背面配合的双联(DB形)、以及同向背对背并列成对双联(DT形)。DF形及DB形成对双联轴 承，可以承受径向载荷及双向的轴向载荷，DT形则用于单向轴向载荷大的场合。双列角接触球轴承双列角接触球轴承的结构是将2 套单列角接触球轴承的外圈背对背配合，内、外圈均为整体式结构。因此，这种结构的轴承，具有双向推力承载能力。它是一种圆柱滚子与滚道为线接触的轴承。承载能力大，主要承受径向负荷。滚动体与套圈挡边摩擦小，适于高速旋转。根据套圈有无挡边，分为 NU、NJ、NUP、N、NF等单列轴承及 NNU、NN型双列轴 承。该轴承是内圈、外圈可分离 的结构。内圈或外圈无挡边的圆柱滚子轴承，其内圈和外圈可在轴向相对移动，所以可作为自由端轴承使用。内圈或外圈一个有双挡边，另一个有单挡边的圆柱滚子轴承，可以承受一定程度的单向轴向 负荷。双列圆柱滚子轴承，径向载荷的刚度高，主要用于机床主 轴。一般使用钢板冲压保持 架，或铜合金车制保持架，但也有一部分使用聚酰胺成形保持架。四点接触球轴承调心球轴承四点接触球轴承是一种内、外圈分离型单列角接触球轴承，其内圈对中 心轴呈垂直平面分成二部分，一套轴承可以承受双向的轴向载荷，球与内、外圈呈3 5接触角，这种轴承可以与面对面或背对背的角接触球轴承互换。一般使用铜合金车制保持架。内圈有两列沟道，外圈沟道呈球面，球面的曲率中心与轴 承中心一致。所以，内圈、球及保持架相对外圈可自由倾斜。因此可以自动调整由轴及轴承座加工或安装误差所产生的轴心偏 差。圆锥内孔轴承，可以用紧定套安装。圆柱滚子轴承A 10A 11滚动轴承的类型与特点滚针轴承调心滚子轴承圆锥滚子轴承滚针轴承中装有多枚长度为直径3 倍1 0 倍的细长滚针，所以，以，滚针内接圆径和轴承的外径的比值较小，具有相对较大的径向承载能力。滚针轴承有：外圈为特殊合 金钢板的冲压外圈滚针轴承、车制外圈的实体滚针轴承、省去套圈的保持架和滚针组件及滚轮型滚针结构的轴承等。并且，还有各种有无内圈，或有无保持架等结构形式的滚针轴承。有保持架的滚针轴承，主要使用钢板冲压保持架。它是一种在双滚道的内圈和滚道为球面的外圈之间，装有鼓形滚子的轴承。外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致，所以，具有与调心球轴承同样的调心功能。在轴、轴承座出现挠曲时，可以自动调整，防止轴承过载。调心滚子轴承，可以承受径向载荷及双向轴向载荷。径向承载能力大，适用于重承载、冲击载荷的情况。内孔是锥孔的轴承，可直接安装于圆锥轴。或使用紧定套、拆卸套安装在圆柱轴上。保持架使用钢板冲压保持架，黄铜车制保持架等。单向推力球轴承，由带沟道的垫圈形套圈和装了球的保持架组成。安装 在轴上的套圈叫做轴圈，安装在轴承座内的套圈叫做座圈，双向轴承则将中圈安装在轴上使 用。单向推力球轴承，承受单向的轴向载荷，双向轴承可以 承受双向的轴向载荷。为了减轻安装误差等的影 响，还有在轴承座内安装球面座 圈的推力球轴承。小型轴承，主要采用钢板 冲压保持架。大型轴承，采用 车制保持架。推力调心滚子轴承，是鼓形滚子倾斜排列的推力轴 承。座圈滚道呈球面形，所以具有调心功能。轴向承载能力大，在承受轴 向载荷的同时，也可以承受一定的 径向载荷。使用钢板冲压保持架，或 铜合金车制保持架。该轴承装有圆锥形滚动体，由内圈的大挡边引导。可承受径向载荷，及单向的轴向载荷，承载能力大。高承载能力轴承，有增加滚子尺寸及滚子个数的H R 系列。与角接触球轴承一样，一般将两套轴承对置使用。此时，通过调整内圈或外圈隔圈尺寸可获得合适的游隙。因为是分离式，内圈和外圈可分别安装。按照接触角大小，分为普通锥角、中锥角、大锥角型、根据滚子的列数又分为双列及四列圆锥滚子轴承。一般使用钢板冲压保持架。单向推力球轴承 双向推力球轴承推力调心滚子轴承A 12A 13滚动轴承的内型与特点B 5B 3 1B 5B 2 8B 4 7B 4 7B 6 6B 4 7B 4 7B 6 8B 7 3B 8 1B 8 1B 1 0 6B 8 1单 挡 边圆 柱滚子轴承参照页可用 但是，要解决轴向轴承配合面的伸缩。表1.1 滚 动 轴 承 的轴承结构形式特 征径 向 载 荷轴 向 载 荷承载能力合 成 载 荷高 速 运 转深 沟球 轴 承磁 电 机球 轴 承角 接 触球 轴 承成对双联角 接 触球 轴 承双 列角 接 触球 轴 承四点接触球 轴 承调 心球轴承圆 柱滚子轴承双列圆柱滚子轴承高 精 度刚 度内圈、外圈可倾斜低噪声低力矩调 心 功 能内圈、外圈可分 离用 于 固 定 端用 于 自 由 端内 圈 锥 孔备 注符号含意极佳可用很好将2 套对置使用。另外还有D F、D T成对双联,但是不能用于自由端。接触角1 50、4 50、3 00、4 00，2 套对置调整游隙。接触角为3 50。包括N 形。包括N N U 形。包括N F 形。可 用尚可不可仅限单向双向A 1 8A 3 7A 1 9A 5 8A 8 1A 1 9A 1 9A 9 6A 1 8A 1 9A 2 0A 2 0A 2 1A 2 0A 2 1A 8 00A 1 1 8A 1 2 2B 1 1 1B 1 1 1B 1 7 2B 2 9 5B 1 7 9B 2 0 3B 2 0 3B 2 3 1B 2 0 3B 2 2 0B 2 0 3B 2 2 4B 8 1带挡边圈圆 柱滚子轴承滚针轴承圆 锥滚子轴承调 心滚子轴承推 力球 轴 承 带球面座圈的推力球 轴 承 双向推力角 接 触球 轴 承 推力圆锥滚子轴承 推力圆柱滚子轴承 双列、多列圆 锥滚子轴承类 型 与 特 点推 力调 心滚子轴承参照页将2 个对置使用、调整游隙。另外还有K H、K V型，但二者均不能用于自由端。包括推力滚针轴承。使用油润滑。包括N U P 形。A 1 8 轴承各结构形式的序文A 14A 15滚动轴承的类型与特点A 1 9A 1 8,A 3 7,A 8 1A 1 9A 9 5A 1 8A 9 8A 1 1 6,A 1 2 1A 1 1 6,A 1 2 1A 1 0 0A 1 0 6,A 1 0 7,A 1 1 0,A 1 1 2A 3 7A 1 0 5A 1 0 2A 1 2 3A 5 7A 8 2A 8 2A 8 3A 8 4,A 1 0 0A 16A 17图2 1 滚动轴承选型步骤举例2 轴承选择概要市场对各种使用滚动轴承的机械设备、仪器等的性能要求日趋严格，对轴承要求的条件、性能也日趋多样化。为了能从为数众多的结构、尺寸中，选择最适合的轴承，需要从各种角度研究。在轴承选型时，通常，考虑作为轴系内的轴承配制、安装、拆卸的难易度、轴承占用的空间、尺寸及轴承的市场性等，大致决定轴承结构。其次，再比较研究各种使用轴承的机械的设计寿命和各种轴承的不同耐久程度，来决定轴承尺寸。在轴承选型时，往往只考虑轴承的疲劳寿命，但由润滑脂老化而引起的润滑脂寿命、磨损、噪声等也需要充分研究。再者，还要根据不同用途对精度、游隙、保持架结构、润滑脂等等提出特殊的设计要求。但是，轴承选型并无固定的顺序、规则，优先考虑对轴承要求的条件、性能的事项，更为实际。在选择用于新机械、特殊工况、特殊环境条件的轴承时，请与NSK联系。常规轴承的选型步骤如图2 所示。轴承要求的条件、性能使用条件、环境轴承安装部位的尺寸选择轴承类型轴承的安装空间载荷的大小、方向振动、冲击旋转速度、轴承的极限转速内、外圈的倾斜轴向固定与配置方式装卸的难易噪声、力矩刚度市场性、经济性A 1 8,A 3 8A 1 8A 1 8A 1 8,A 3 7A 1 8A 2 0A 1 9A 1 9A 1 9,A 9 6参照页参照页参照页参照页参照页参照页参照页确定轴承类型、配置方式选择轴承尺寸主机及其设计寿命当量动载荷或当量静载荷转速容许静载荷系数极限轴向载荷(圆柱滚子轴承)参照页A 2 4A 3 0,A 3 2A 3 2A 3 3确定轴承尺寸确定特殊材料、尺寸稳定化热处理、表面处理选择精度选择游隙旋转精度高速旋转力矩变动确定轴承精度等级确定(内部)游隙确定保持架形状，材料确定润滑方法、润滑剂、密封方法确定安装尺寸和装卸方法最终确定轴承及轴承外围零件装卸顺序工装安装尺寸配合内、外圈的温度差转速内、外圈的倾斜预紧量研究保持架转速噪声使用温度外部振动和冲击急加速和急减速瞬间载荷和安装误差研究润滑方法研究装卸使用温度转速润滑方式密封方式保养、维护研究配合旋转条件载荷的大小、性质温度条件轴及轴承座的材料、尺寸、精度确定配合考虑使用特殊轴承使用温度介质(海水、真空，气体、药物等)提高润滑性012345643208190 80 90 00 10 20 30 41 81 91 02 92 02 22 33 93 03 13 23 34 84 94 04 15 95 06 912345A 18A 191 2 3 41 2 3 41 471 01 3深沟球轴承角接触球轴承调心球轴承圆柱滚子轴承调心滚子轴承滚针轴承圆锥滚子轴承3 滚动轴承类型3 1 安装空间与轴承类型3 2 载荷与轴承类型3 3 极限转速与轴承类型允许用于滚动轴承与其外围的设计空间 有限。必须在其限度内，选择轴承类型、尺寸。机械设计多首先确定轴径，所以，大多以轴承内径为基准进行选型。滚动轴承有许多尺寸系列和结构形式已实现标准化，可以从中选择最合适的轴承类型。图 3 1 表示向心轴承的尺寸系列及其相应的轴承类型。滚动轴承所允许的极限转速，除轴承类型外，还因保持架形式、材料、轴承载荷、润滑方法、冷却状态等而异。就一般的油浴润滑情况下，按极限转速由大到小顺序排列轴承类型，大致如图3 3 所示。因负荷引起的轴的挠曲、轴或轴承座精度不良、安装误差等等，使轴承内圈与外圈之间产生倾斜。轴承允许的倾斜角，因轴承类型，使用条件而异，通常小于 1 0 0 1 2 弧度(4 )。在预料内、外圈会有大的倾斜时，则选择调心球轴承，调心滚子轴承，带座外球面球轴承等具有调心功能的轴承类型。(图3 4，图3 5)轴承允许的倾斜角，记载在各种类型轴承尺寸表的序文中。按轴承类型比较将表示轴承承载能力的基本额定载荷(参照A2 4 页)及由此得到的轴向承载能力，大致如图3 2 所示。比较同一尺寸系列的轴承，滚子轴承比球轴承的承载能力大，适用于有冲击载荷的工况。3 4 内、外圈的倾斜与轴承类型3 5 刚度与轴承类型图3 4 调心滚子轴承的容许调心角图3 5 带座外球面球轴承的容许调心角图3 6 轴承类型不同，内圈径向跳动的容许值宽度系列直径系列尺寸系列单列深沟球轴承单列角接触球轴承圆 柱 滚 子 轴 承圆 锥 滚 子 轴 承调 心 滚 子 轴 承深 沟 球 轴 承角接触球轴承圆 柱 滚 子 轴 承滚 针 轴 承圆锥滚子轴承调 心 滚 子 轴 承推 力 球 轴 承图3.1 向心轴承的尺寸系列和结构形式轴承结构轴承结构油浴润滑的情况对轴承及轴承外围采取高速对策时极限转速的比较比例轴承结构深 沟 球 轴 承向心推力球轴承圆 柱 滚 子 轴 承圆 锥 滚 子 轴 承调 心 滚 子 轴 承内圈径向跳动的容许值的比例J I S 所规定的最高精度带挡边圆柱滚子轴承具有一定程度的轴向承载能力。径向承载能力轴向承载能力注 (1)图3.2 按照轴承类型比较承载能力图3.3 按照轴承类型比较极限转速备考2 级2 级2 级4 级0 级滚动轴承承受载荷后，滚动体与滚道的接触部分会产生弹性变形。轴承的刚度，取决于轴承载荷与内、外圈及滚动体的弹性变形量之比。机床主轴等必须提高轴与轴承的刚度。所以，多选用承载后变形比球承轴小的滚子轴承。而且，通过预紧，使轴承处于负游隙状态，可提高轴承的刚度。它适用于角接触球轴承，圆锥滚子轴承等。3 6 噪音、力矩与轴承类型滚动轴承采用精密加工技术制造，噪音、力矩小。深沟球轴承、圆柱滚子轴承等根据用途规定有噪音等级，高精度微型球轴承，对启动力矩作了规定。如电动机、计量仪器之类要求低噪音，低力矩的仪器，适合使用深沟球轴承。3 7 旋转精度与轴承类型机床主轴等要求旋转体跳动精度高，增压机之类要求转速高的用途，应选用精度等级5 级、4 级、2 级等高精度轴承。滚动轴承的旋转精度，不同项目均有规定。类型不同，规定的等级也不同。按轴承类型不同分别与规定的最高旋转精度，内圈的径向跳动比较如图 3 6 所示。因而，要求旋转精度高的用途，多选用深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承等。3 8 安装、拆卸与轴承类型圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承等内圈和外圈可以分离的结构形式，便于安装和拆卸。因定期检查，轴承的拆卸、安装比较频繁的情况下，上述结构形式的轴承比较适用。锥孔调心球轴承、调心滚子轴承(小型)等，使用衬套，比较容易拆卸和安装。A 20A 21 4 滚动轴承的配置4 1 固定端轴承及自由端轴承在配置的轴承中，将一套作为固定端轴承,用于进行轴向定位与固定。该固定端要选择可承受径向载荷和轴向载荷的轴承。固定端轴承之外的其他轴承，作为仅承受径向载荷的自由端轴承，以解决温度变化引起的轴的膨胀，收缩。而且，还可以用于轴向安装位置的调整。如不解决温度变化引进的轴的伸缩，轴承会受到异常的轴向载荷，成为早期损坏的原因。自由端轴承，使用内、外圈可分离、可轴向移动的圆柱滚子轴承(NU，N 型等)，向心滚针轴承等，这类轴承易于安装和拆卸。将非分离型轴承用于自由端时，一般外圈和轴承座采用间隙配合，与轴承一起吸收轴在运转中产生的膨胀。另外，还可以通过内圈和轴的配合面吸收。在轴承间隔小，轴伸缩影响的情况下，将只承受单向轴向载荷的角接触球轴承，圆锥滚子轴承等 2 套对置使用。安装后的轴向游隙(轴向位移量)由螺母、垫片来调整。自由端、固定端的区别、轴承配置以及轴承结构形式如图4 1 所示。轴承 A轴承 B轴承 C 1轴承 F轴承 D、E 2()()深沟球轴承成对双联角接触球轴承双 列 角 接 触 球 轴 承调 心 球 轴 承带 挡 边 圆 柱 滚 子 轴 承(N H,N U P型)双 列 圆 锥 滚 子 轴 承调 心 滚 子 轴 承角接触球轴承圆锥滚子轴承磁电机球轴承圆柱滚子轴承(N J,N F型)圆柱滚子轴承(N U,N型)滚针轴承 (N A型等)深 沟 球 轴 承成对双联角接触球轴承调 心 滚 子 轴 承 深 沟 球 轴 承 调 心 滚 子 轴 承 调 心 球 轴 承(背对背)双 列 角 接 触 球 轴 承调 心 球 轴 承双 列 圆 锥 滚 子 轴 承(K B E型)固定端固定端无固定端、自由端之区别无固定端、自由端之区别无固定端、自由端之区别自由端(分离型轴承)自由端(非分离型轴承)图4.1 轴承的配置和轴承类型注(1)图上所示为外圈外径吸收轴的伸缩，也有内径 吸收的。(2)将各种相同结构的轴承2 套对置使用。内燃机车变速箱等。4 2 轴承配置举例表4 1 所示轴承配置，已考虑了轴系预紧、刚度、轴的伸缩、安装误差等，是典型的轴承配置。表4 1 典型的轴承配置及使用实例固 定 端 自 由 端轴 承 配 置摘 要使用实例(参考)属于标准配置，即使发生轴伸缩，轴承也不会承受异常轴向载荷。适于安装误差少，高速用途。中型电动机、鼓风机。铁道车辆用牵引电机可以承受重载荷、冲击载荷及定程度的轴向载荷。因为圆柱滚子轴承各种结构都是分离形，所以适用于内、外圈均需要过盈量的用途。适用于载荷较大的场合。为保证固定端轴承刚度，所以采用背对背安装。要求轴、轴承座精度好，安装误差少。炼铁工作台滚动支承、车床主轴。适用于轴向载荷不大，内、外圈均需要过盈配合的用途。造纸机械的石牙光辊、内燃机车车轴等。适用于高速旋转，径向载荷大，并有轴向载荷的场合。在深沟球轴承的外径和轴承座内径之间设计出游隙，避免承受径向载荷。接下页轴一般由2 套滚动轴承支承。在考虑轴承配置时，须对以下项目进行研究。(1)温度变化而引起的轴的膨胀、收缩。(2)轴承安装、拆卸的难易。(3)由于轴的挠曲，安装误差而造成的内 圈、外圈的倾斜。(4)包括轴承在内的整个旋转系统的刚度 与预紧方法。(5)在最合适的位置上承受及传递载荷。AACBDDEFEFA 22A 23摘 要使用举例(参考)表4 1 典型的轴承配置及使用实例(续)固 定 端 自 由 端轴 承 配 置接下页小型电动机、小型减速器、小型泵等。工程机械主传动减速装置等。立式电动机等。立式开布机（纺织机）等。成对双联角接触球轴承装于固定端。圆柱滚子轴承装于自由端。使调心垫圈的球面中心与调心球轴承的中心一致。上部轴承装于自由端。用于径向载荷不太大，轴向载荷较大的高速运转场合。适用于施加预紧，提高轴的刚度的场合。承受力矩载荷时，背对背安装比正面安装有利。无固定端、自由端区别的场合背对背安装背对背安装面对面安装最为常见的配置。除径向载荷外，还可以承受一定程度的轴向载荷。双吸入式离心泵、汽车变速箱等。最适用于有安装误差，轴挠曲的场合。多用于载荷大的通用机械，产业机械等。减速器。炼铁厂台辊天车移动轮轴。适用于较大的双向轴向载荷的场合。也可使用双列角接触球轴承来代替成对双联角接触球轴承涡轮涡杆减速器。摘 要 举例(参考)无固定端、自由端区别的场合立式的场合NJ+NJ安装摘 要 使用举例(参考)摘 要 使用举例(参考)可以承受重载荷、冲击载荷，是广泛使用的配置方式。背对背安装，特别适用于轴承间距小、力矩载荷大的场合。面对面安装，在内圈为过盈配合时容易安装，且能允许一定的安装误差的场合。在预紧状态下使用时，要注意调整游隙及预紧力。汽车差动齿轮装置、小齿轮轴、汽车前轮、后轮、涡轮涡杆减速器等。磨床的砂轮轴等。耐重载荷、冲击载荷。也可以用于内、外圈均需要过盈配合的场合。要注意在运转中轴向游隙不可过小。也可采用N F+N F安装。也有在一端轴承外圈端面上使用弹簧的。滚动轴承的配置5 滚动轴承尺寸的选择5 1 轴承的寿命滚动轴承的性能，因用途而异，并须在规定的期限内保持不变。即使正确地使用轴承，经过一段时间后，也会发生噪音、振动增加，因磨损造成精度下降、因润滑脂老化、因滚动面疲劳剥落而无法使用。至轴承无法使用为止的这段时间是广义轴承寿命。分别称为；噪音寿命、磨损寿命、润滑脂寿命、滚动疲劳寿命等。除上述寿命之外，使轴承不能继续使用的现象还有；咬粘、破裂、裂纹、套圈的擦伤、密封圈损伤等，属于轴承故障，与轴承寿命有所区别。这些故障的起因多来自轴承选型不当，轴、轴承座与外围的设计不良，安装不良，使用方法或维修保养的不当。表示滚动轴承承载能力的基本额定动负荷，是在内圈旋转，外圈静止的条件下，使额定疲劳寿命达到1 0 0 万转时的方向及大小均不变的载荷。径向轴承，采用方向及大小恒定的中心径向载荷。推力轴承，采用大小恒定的中心轴向载荷。基本额定动载荷C 按向心轴承为Cr、推力轴承为C a 分别记载于轴承尺寸表。在选择轴承时，随意延长疲劳寿命，就会相应加大轴承，很不经济。并且，轴的强度、刚度、安装尺寸等，有时并不能只以疲劳寿命为基准。各种机械所使用的轴承，根据使用条件规定了基准设计寿命，以经验疲劳寿命系数(参照表5 2)表示，如表5 1。式中：L：基本额定寿命(1 06转)P：轴承载荷(当量动载荷)(N)，k g f (参见A3 0 页)C：基本额定动载荷(N)，k g f 向心轴承用cr表示 推力轴承用ca表示轴承承载运转时，内、外圈的滚道面及滚动体的滚动面承受循环载荷,使材料产生疲劳，在滚道面或滚动面出现了被称为剥落(Flaking)的鱼鳞状损伤。把截止到出现 Flaking 时的总旋转次数称为基本额定寿命，也称作狭义的寿命。即使同样尺寸、结构、材料、热处理、加工工艺等相同的一批轴承，在同一条件下运转，滚动轴承的疲劳寿命也存在相当大的离散性(图5 2)。这是因为材料本身具有离散性。因此，将这种疲劳寿命的差异，作为统计现象处理，使用如下的额定疲劳寿命定义。额定疲劳寿命，是指将一组同一型号的轴承，在同一条件下运转，其中 9 0 的轴承不出现滚动疲劳引起的剥落的总转数。在转速恒定时，多用总运转时间来表示额定疲劳寿命。在研究轴承寿命时，不能只考虑疲劳寿命，还要根据轴承应具备的性能，综合几个使用限度来考虑。比如，脂润滑轴承的润滑脂寿命(参见 1 2 章润滑 A 1 0 7 页大致可算出）。噪音寿命、磨损寿命等，根据用途不同，使用限度基准各异，故而，大多预先选定经验限度。5 1 1 滚动疲劳寿命基本额定寿命5 2 基本额定动载荷与疲劳寿命5 2 1 基本额定动载荷5 2 2 使用机械与设计寿命A 24A 25图5.1 滚道面的 疲劳剥落 图5.2 滚动轴承疲劳寿命的分布5 2 3 根据基本额定动载荷选择轴承尺寸条 件有时或短时间使用。家用吸尘器、洗衣机等小型电器电动工具轧机辊颈农业机械fh 值 与 使 用 机 械表5.1 疲劳寿命系数fh与使用机械举例表5.2 轴承的基本额定寿命、疲劳寿命系数与 速度 系数传送带工厂电机机床通用齿轮装置振动筛碎矿机电梯起重船压缩机关键齿轮装置造纸机械自来水设备电站设备矿山排水泵球 轴 承区 分基本额定寿 命疲劳寿命系 数速度系数滚子轴 承矿山起重机冲床惯性轮车辆用主电机机车车轴家用空调电机工程机械小型电动机甲板起重机一般货物起重机齿轮座轿车不经常使用，但要求确保运转正常。不连续，但运转时间则较长。一天运转八小时以上，或连续长时间运转。2 4 小时连续运转，不允许因事故而停止运转。备 注.参见图5.3(2 6 页），附表1 2（2 4 页）参见图5.4（2 6 页）附表1 3（2 5 页）LLCPnn,nnnnnCPh=()()33=500fh3106LCP=()60Lh=31031010=500fh310660fh=fffnCPh=nCP3131103103 滚动轴承的基本额定动载荷、轴承载荷与基本额定寿命之间的关系，如下。球轴承滚子轴承轴承转速恒定时，其疲劳寿命用时间表示比较方便。汽车、车辆等一般以走行公里数(总转数)来表示。设轴承的基本额定寿命为Lh(h)、转速为n(rpm)、疲劳寿命系数为fh，速度系数为fn、则可以得出表5.2 的关系。(5.1)(5.2)离心分离机空调设备风机木工机械大型电机客车车轴自动扶梯ffLh,fh寿 命平均寿命额定寿命失效概率密度1 2 51 5 01 7 52 0 02 5 01.0 01.0 00.9 50.9 00.7 59 09 59 69 79 89 91.0 00.6 20.5 40.4 40.3 30.2 1A 26A 276 0 0 0 00.0 80.0 90.10.1 20.1 40.1 60.1 80.2 00.2 50.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.54 0 0 0 03 0 0 0 02 0 0 0 01 5 0 0 01 0 0 0 08 0 0 06 0 0 04 0 0 03 0 0 02 0 0 01 5 0 01 0 0 08 0 06 0 04 0 03 0 02 0 01 5 01 0 08 06 05 04 03 02 01 51 06 0 0 0 00.1 0 50.1 10.1 20.1 30.1 40.1 50.1 60.1 70.1 80.1 90.2 00.2 50.3 00.3 50.4 00.4 50.50.60.70.80.91.01.11.21.31.44 0 0 0 03 0 0 0 02 0 0 0 01 5 0 0 01 0 0 0 08 0 0 06 0 0 04 0 0 03 0 0 02 0 0 01 5 0 01 0 0 08 0 06 0 04 0 03 0 02 0 01 5 01 0 08 06 05 04 03 02 01 51 08 0 0 0 06 0 0 0 04 0 0 0 03 0 0 0 02 0 0 0 01 5 0 0 01 0 0 0 08 0 0 06 0 0 04 0 0 03 0 0 02 0 0 01 5 0 01 0 0 08 0 06 0 05 0 04 0 03 0 02 0 05.55.04.54.03.53.02.52.01.91.81.71.61.51.41.31.21.11.00.9 50.9 00.8 50.8 00.7 58 0 0 0 06 0 0 0 04 0 0 0 03 0 0 0 02 0 0 0 01 5 0 0 01 0 0 0 08 0 0 06 0 0 04 0 0 03 0 0 02 0 0 01 5 0 01 0 0 08 0 06 0 05 0 04 0 03 0 02 0 04.54.03.53.02.52.01.91.81.71.61.51.41.31.21.11.00.9 50.9 00.8 50