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滚动轴承的结构与类型(汇总)
滚动轴承的结构与类型
 
1.1滚动轴承的结构
滚动轴承一般由套圈(内圈、外圈)，滚动体和保持架构成。内圈与外圈之间装有若干滚动体，通过保持架使滚动体保持一定间隔，进行圆滑的滚动。
1）套圈（内圈、外圈）
套圈上滚动体滚动的部分称做滚道，其表面称做滚道面，球轴承套圈有滚道又称做沟道。
一般来说，套圈中的内圈和外圈分别与轴和外壳配合。
推力轴承的内圈、外圈分别称做轴圈和座圈。
2）滚动体
滚动体分为球和滚子两大类，滚子根据其形状不同又分为圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子等等。
3）保持架
保持架是将滚动体部分包围，使其在圆周方向保持一定的距离。
保持架有冲压何持架，车制实体保持架，工程塑料成型保持架。
与无保持架的满装型球（滚子）轴承相比，带保持架的轴承摩擦阻力较小，适用于高速旋转。
1.2滚动轴承的分类
滚动轴承按接触角的不同，主要分为向心轴承、推力轴承，按滚动体和套圈的结构可分为深沟球轴承、调心球轴承、角接触球轴承、推力球轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力调心滚子轴承等等。
    滚动轴承按滚动体的列数，可以分为单列、双列和多列。
1.3滚动轴承的结构特点
1.3.1深沟球轴承 
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这是最具人表性的滚动轴承,用途广泛.其内外圈滚道都是呈弧状沟型,可承受径向载荷与双向轴向载荷,适用于高速旋转及要求低噪声,低振动的场合.
带防尘盖和橡胶密圈的密封型轴承内预先充填了适量的润滑脂,
带装球口的轴承,钢球数量增加,提高了额定载荷.。
此类轴承广泛应用于汽车、电气、仪表、建筑机械，铁路车辆，农业机械及各种专业机械。
l 基本型
   一般对安装、密封没有特殊要求的场合，均可用此种轴承。
   外圈有止动槽深沟球轴承（-N）
   可利用止动环做轴向定位，简化了在外壳内的安装。
l 一面还防尘盖（-Z）和两面带防尘盖（-2N）深沟球轴承
   防尘盖用钢板制造。两面带防尘盖的深沟球轴承在制造时是已装入了适量的润滑剂，在安装时不应加热、不用清洗和再加润滑剂。它是非接触式密封，与带密封圈的深沟球轴承相比，摩擦阻力小，适于高速。
l 一面带密封圈（-RS）和两面带密封圈（-2RS）的深沟球轴承
密封圈一般多用钢骨架式橡胶密封圈。它是接触式密封，与带防尘盖的深沟球轴承相比。防尘防水性能更好，但摩擦阻力大一些，转速受到一定限制。
l 保持架
深沟球轴承一般采用钢板冲压保持架或黄钢实体保持架。当外径小于400毫米，采用钢板冲压保持架不加后置代号，当外径大于等于400毫米时，多用黄钢实体保持架不加后置代号。
l 允许角度误差
深沟球轴承允许内外圈相对倾斜的角度误差，按径向游隙，列表如下：
按径向游隙
允许角度误差
基本组
8′
第3组
12′
第4组
16′
当量动载荷：
P=XFr+YFa{kN}
式中
Fr：径向载荷﹒Kn
Fa：轴向载荷﹒kN
当量静载荷
Po=Fr[kN]         Fa/Fr≤0.8
Po=0.6Fr+0.5Fa{kN}Fa/Fr＞0.8
1.3.2角接触球轴承 
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单列角接触轴承,在承受径向载荷时,会产生轴向分力,因此应将两个轴承背对背或面对面配置使用.
套圈与球之间有接触角,标准的接触角为15°,25°和40°接触角越大轴向载荷能力也越大,接触角越小则越有利于高速旋转.
单列轴承可承受径向载荷与单向轴向载荷.
双列角接触球轴承分为一个外圈两个内圈和一个外圈一内个圈两种结构.两个内圈的结构在加工时轴向游隙易于控制.
DB组合,DF组合及双列轴承可承受径向载荷与双向轴向载荷.DT组合适用于单向载荷较大,单个轴承的额定载荷不足的场合.
结构上为背面组合的两个单列角接触球轴承共用内圈和外圈,可承受径向载荷与双向轴向载荷.
角接触球轴承适用于高速及高精度旋转.
此类轴承主要应用于机床主轴,高频马达,燃汽轮机,油泵,空气压缩机,印刷机械等.
1.3.3四点接触球轴承
此类轴承主要应用于飞机喷气式发动机燃汽轮机.
可承受径向载荷与双向轴向载荷
单个轴承可代替正面组合或背面组合的角接触球轴承.
适用于承受纯轴向载荷或轴向载荷成份较大的合成载荷.
该类轴承承受任何方向的轴向载荷时都能形成其中的一个接触角(a),因此套圈与球总在任一接触线上的两个点接触.
四点接触球轴承QJ000(176000)型为分离性轴承.具有双半内圈,接触角35°.QJF000(116000)型也是可分离性轴承,具有双半外圈,接触角35°.四点接触球轴承主要用于承受双向载荷,在承受轴向载荷的同时亦可承受径向载荷.
成对安装角接触球轴承
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   成对安装角接触球轴承按其外圈端面的组合分为三类:
1. 背对背方式配置
2. 面对面方式配置
3. 串联试配置
此种轴承能承受以径向载荷为主的径、轴向联合载荷，也可以承受纯径向载荷。除串联配置外，其它配置均可承受双向轴向载荷。
一般由生产厂选配组合或成套提交用户，安装后有预过盈。套圈和钢球处于轴向预加载荷状态，因而提高了整组轴承作为单个支承的载荷能力和刚度。
当量动载荷
接触角为15°的单列角接触球轴承
单个轴承或串联配置
       P=Fr                     {kN}      当Fa/Fr≤e
       P=0.44Fr+YFa             {kN}      当Fa/Fr＞e
背对背、面对面配置
      P=Fr+Y1Fa                 {kN}      当Fa/Fr≤e
      P=0.72Fr+Y2Fa             {kN}      当Fa/Fr＞e
e、Y、Y1、Y2值见下表
 
Fa/Co
e
Y
Y1
Y2
0.015
0.38
1.47
1.65
2.39
0.029
0.4
1.40
1.57
2.28
0.058
0.43
1.30
1.46
2.11
0.087
0.46
1.23
1.38
2
0.12
0.47
1.19
1.34
1.93
0.17
0.5
1.12
1.26
1.82
0.29
0.55
1.02
1.14
1.66
0.44
0.56
1.00
1.12
1.63
0.58
0.56
1.00
1.12
1.63
注：Co为单个轴承的基本额定静负荷。
接触角为25°的单列角接触球轴承
单个轴承或串连配置
         P=Fr                         {kN}     当Fa/Fr≤0.68
         P=0.41Fr+0.87Fa              {kN}     当Fa/Fr＞0.68
背对背、面对面配置
         P=Fr+0.92Fa                  {kN}     当Fa/Fr≤0.68
         P=0.67Fr+1.41Fa              {kN}     当Fa/Fr＞0.68
接触角为40°的单列角接触球轴承
单个轴承或串联配置
         P=Fr                         {kN}     当Fa/Fr≤1.14
         P=0.35Fr+0.57Fa              {kN}     当Fa/Fr＞1.14
背对背、面对面配置
         P=Fr+0.55Fa                  {kN}     当Fa/Fr≤1.14
         P=0.57Fr+0.93Fa              {kN}     当Fa/Fr＞1.14
四点接触球轴承
         P=Fr+0.66Fa                  {kN}     当Fa/Fr≤0.95
         P=0.6F+1.07Fa                {kN}     当Fa/Fr＞0.95
双列角接触轴承
         P=Fr+0.78Fa                  {kN}     当Fa/Fr≤0.8
         P=0.63Fr+1.24Fa              {kN}     当Fa/Fr＞0.8
当量静载荷
接触角为15°的单列角接触球轴承
单个轴承或串联配置
Po=0.5Fr+0.46Fa              {kN}
当Po＜Fr            取Po=Fr
背对背、面对面配置
         Po=Fr+0.92Fa                 {kN}
接触角为25°的单列角接触球轴承
单个轴承或串联配置
        Po=0.5Fr+0.38Fa               {kN}
当Po＜Fr            取Po=Fr
背对背、面对面配置
Po=Fr+0.76Fa                  {kN}
接触角为40°的单列角接触球轴承
单个轴承或串联配置
Po=0.5Fr+0.26Fa               {kN}
当Po＜Fr            取Po=Fr
背对背、面对面配置
Po=Fr+0.52Fa                 {kN}
 四点接触球轴承
Po=Fr+0.58Fa                 {kN}
双列角接触球轴承
Po=Fr+0.66Fa                 {kN}
两套或两套以上单列角接触轴承安装在一起作为一个支承整体时，其基本额定为动载荷为ī0.7×C,基本额定静载荷为ī×Co(其中ī为支承整体中单个轴承数:C、Co为单个轴承的基本额定载荷)。极限期完成转速为单列轴承的60%-80%。
1．3．4调心球轴承
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由于外圈滚道面呈球面，具有调心性能，因此可自动调整因轴或外壳的挠轴或不同心引起的轴心不正。
此类轴承主要应用于木工机械、纺织机械传动轴等。
调心球轴承包括圆柱孔调心球轴承和圆锥孔调心球轴承。圆锥孔的锥度为1︰2，该种轴承可直接安装于圆锥形轴颈上，也可用紧定套固定在圆柱形轴上。
当量动载荷
      P=Fr+Y1Fa                 {kN}      当Fa/Fr≤e
      P=0.65Fr+Y2Fa             {kN}      当Fa/Fr＞e
    Y1.Y2和e值请咨询ZWZ
当量静载荷
Po=Fr+YoFa               {kN}
     Yo值请咨询ZWZ
1.3.5圆柱滚子轴承 
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圆柱滚子与滚道呈线接触,径向载荷能力大,既适用于承受重载荷与冲击载荷,也适用于高速旋转.
N型及NU型可轴向移动,能适应因热膨胀或安装误差引起的轴与外壳相对位置的变化,最适合用作自由端轴承.
NJ型及NF型可承受一定程度的单向轴向载荷,NH型及NUP型可承受一定程度的双向轴向载荷.
内圈和外圈可分离,便于装拆.
NNU型及NN型抗径向载荷的刚性强,大多用于机床主轴.
FC.FCD.FCDP.型可承受较大径向载荷,主要用于轧机轧辊上.
此类轴承主要用于中型及大型电动机、发电机、内燃机、燃汽轮机、机床主轴、减速装置、装卸搬运机械，各类产业机械。
单列圆柱滚子轴承
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NU型和N型允许轴相对于外壳在一定范围内做轴向移动，因此适合于作自由端轴承
NJ型和NF型可承受一定程度的单向轴向载荷。
NUP型和NFP型可承受一定程度的两个方向的轴向移动，因此适合于作自由轴承
双列圆柱滚子轴承
双列圆柱滚子轴承分圆柱孔和圆锥孔两种。
另外还有外圈带油孔和油糟的轴承。
该类轴承大多用于机床主轴，但也可用于其他场合。
四列圆柱滚子轴承
四列圆柱滚子轴承能承受很大的径向载荷和冲击载荷，加工精度高，适用于高速。大多应用于轧机的轧辊上，但也可用于其他场合。
1．3．6调心滚子轴承 
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该类轴承在球面滚道外圈与双滚道内圈之间装有球面滚子。
由于外圈滚道的圆弧中心与轴承中心一致，具有调心性能，因此可自动调整因轴或外壳的挠轴或不同心引起的轴心不正。
可承受径向载荷与双向轴向载荷。特别是径向载荷能力大，适用于承受重载荷与冲击载荷。
圆锥孔轴承通过使用紧定套或退卸套可便于轴上装拆。
圆锥孔有以下两种锥度
1﹕30（辅助代号：K30）：适用于24000。24100系列。
1﹕12（辅助代号：K）：适用于其他系列。
带锥孔的轴承主要通过紧定套或折卸套固定于轴上。
调心滚子轴承在正常载荷及工作条件下，内圈旋转时，容许存在表中给出的角度偏差。能否完全达到此给定值须依轴承配置的设计及密封类型等条件决定。
 
 
 
轴承系列
允许角度偏差
现代号
原代号
(不超过)
22200
3003100
1.5°
230000
3003700
231000
3500
239000
　
22300
3600
2°
24000
23200
3003200
2.5°
24100
当量动载荷：
    P=Fr+YFa                 {kN}      当Fa/Fr≤e时
    P=0.67Fr+YFa             {kN}      当Fa/Fr＞e时
    Y和e值请咨询ZWZ
当量静载荷：
Po=Fr+YoFa               {kN}
    Yo值请咨询ZWZ
1．3．7圆锥滚子轴承
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圆锥滚子轴承的内、外圈具有锥形滚道，滚道之间装有锥形滚。若将锥形面延伸，最终会聚于轴承轴线上一点。圆锥滚子轴承主要用于承受以径向载荷为主的径向，轴向联合载荷。轴承的轴向承载能力轴接触角a决定，a越大，轴向承载能力越大。圆锥滚子轴承为分离型轴承，带滚子和何持架的内圈构成内组件，能与外圈分开安装。
ZWZ的产公制、英制的单、双、四列圆锥滚子轴承结构型式
单列团圆锥滚子轴承
此种轴承只能限制轴或外壳的一个方向的轴向位移，承受一个方向的轴向载荷。在径向载荷尔蒙的作用下，轴承内产生的轴向办亦须加以平衡。应将两个轴承面对面或背对背配置使用。
双列圆锥滚子轴承
此种圆锥轴承在承受径向载荷的同时可承受双向轴向载荷。可在轴承的轴向游隙范围内限制轴或外壳的双向轴向位移。
四列圆锥滚子轴承
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此种轴承的性能与双列圆锥滚子轴承基本相同，但比双列圆锥滚轴承承受的径向载荷更大，极限转速销低，主要用于重型机械，如轧钢机等。
保持架
圆锥滚子轴承一采用钢板冲压，筐形保持架，但尺寸较大时，亦采用车制实体支柱保持架。
允许角度误差
圆锥滚子轴承一般不允许轴相对外壳孔有倾斜，如有倾斜，最大不得超过2′。
游隙
单列圆锥滚子轴承仅在安装后才有游隙，并在用另一个以相反方向定位的轴承进行调节后才能确定。双列和四列圆锥滚子轴承游隙可根据用户要求按相应标准提供
当量协载荷
   P=Fr                     {kN}      当Fa/Fr≤e
   P=0.4Fr+YFa              {kN}      当Fa/Fr＞e
单列圆锥滚子轴承对使用时（基本外形尺寸可不同），在计算轴承的当量动载荷时，必须计入径向载荷引起的附加轴向力，单列圆锥滚子轴承的附加轴向力S，可近似地按下地计算：
 Fr
S=—
 2Y
双列和四列圆锥滚子轴承
   P=Fr+Y1Fa                 {kN}      当Fa/Fr≤e
   P=0.67Fr+Y2Fa             {kN}      当Fa/Fr＞e
当量静载荷
单列圆锥滚子轴承 
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   Po=0.5Fr+YoFa             {kN}
若Po＜Fr则取Po=Fr
双列和四列圆锥滚子轴承 
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   Po=Fr+YoFa                {kN}
Fr和Fa均指用于单列，双列和四列轴承上的总载荷。
计算系数e、Y、Y！Y2、Yo列在轴承上的尺寸表中。
该类轴承还有英制系列产品
该类轴承主要用途：
汽车前轮、后轮、变速器、差速器、小齿轮轴，机床主轴，建筑机械，大型家业机械，铁路车辆齿轮减速装置，轧钢机辊颈小减速装置。
1．3．8推力球轴承
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由带滚道的垫圈形滚道圈与球和保持架组件构成。与轴配合的滚道称做轴圈，与外壳配合的滚道圈称做座圈。
双向轴承则将中圈与轴配合。
单向轴承可承受单向轴向载荷，双向轴承可承受双向轴向载荷（二者均不能承受径向载荷）。
座圈的安装面呈球面的轴承具有调心性能，可以减少安装误差的影响。
此类轴承主要应用于汽车转向机构、机床主轴。
最小轴向载荷
推力球轴承运转中，如果外加轴向载荷过小，轴向未被压紧，则由于离心力的作用，钢球将产生滑移而破坏轴承的正常运转情况。为防止这种情况发生，推力球轴承在工作中必须施加最小轴向载荷Famin
Famin=5.1（n.Coa）2*10﹣6
            1000    
其中：Famin：所需要最小载荷          {kN}
          N：转r/min
        Coa：基本额定静载荷          {kN}
允许角度误差
推力球轴承的两个支承面必须平行，不允许有任何偏差。球面座圈及球面垫圈的推力球轴承具有调心性，可以减少安装时角度误差的影响。
当量动载荷
P=Fa                     {kN}
当量静载荷
       Po=Fa                         {kN}
1．3．9推力圆锥滚子轴承 
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该类轴承装有圆台形滚子(大端为球面),滚子由滚道圈(轴圈、座圈)挡边准确引导。
设计上使得轴圈和座圈滚道面以及滚子滚动面的各圆锥面的顶点相交于轴承中心线上的一点。
单向轴承可承受单向轴向载荷。
双向轴承将中圈与轴配合，但由于采用间隙配合，因此必须用轴套等使中圈轴向定们。
此类轴承主要用途：
单向：起重机吊钩、石油钻机转环。
双向：轧钢机辊颈。
1．3．10推力调心滚子轴承 
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该类轴承滚子为球面型，由于座圈滚道面呈球面，具有调心性能。
轴向载荷能力非常大，在承受轴向载荷的同时还可以承受若干径向载荷。
推力调心滚子轴承能同时承受轴向和径向载荷。但径向载荷不得超过轴向载荷的55%，这种轴承具有自动调心性能，因此，对同轴度和轴的挠曲不甚敏感。
只要载荷P和Po不超过0.05Co，且轴圈旋转，则轴承允许下表所列的调心角。
轴承直径系列
调心角
200系列
1°-1.5°
300系列
1.5°-2°
400系列
2°-3°
小的数值适用于较大的轴承，而且载荷增大时允许的调心角将会减小。
使用时一般采用油润滑。
该类轴承主要应用于水力发电机，立式电动机，船舶用螺旋桨轴，塔吊，挤压机等。
1．3．11推力圆柱滚子轴承 
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由垫圈形滚道圈（轴圈、座圈）与圆柱滚子和保持架组件构成。圆柱滚子采用凸面加工，因此滚子与滚道面之间的压力分布均匀。
可承受单向轴向载荷。
轴向载荷能力大，轴向刚性也强。
最小轴向载荷
推力调心滚子轴承工作时所需的最小轴向载荷、Famin（取以下两式计算得到的较大值）
Famin=Coa2000
                                    Famin=1.8Fr+1.33(nCoa)2*10-7
                                                 1000
式中:
 Famin:所需最小轴向载荷kN
     n:转速r/min
   Coa:基本额定静载荷 kN
    Fr:径向载荷        Kn
当量动载荷
推力圆柱滚子轴承
   P=Fa
推力调心滚子轴承
P=Fa+1.Fr
当量静载荷
推力圆柱滚子轴承
Po=Fa
推力调心滚子轴承
Po=Fa+2.7Fr
该类轴承主要应用于石油钻机,制铁制钢机械.

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