知识要求：

1．了解滚动轴承的类型及代号；

2．掌握滚动轴承代号的含义，熟记常用轴承的代号；

3．能正确选择轴承的类型。

技能要求：

能够看懂滚动轴承代号的含义，并具有合理选择滑动轴承和滚动轴承的能力。

汽车变速器是汽车上降速增矩的装置，是汽车传动系统的重要组成部分，工作时一直不停地运转。变速器中的轴两端一般采用滚动轴承来支承。滚动轴承具有哪些特点？其是如何满足轴两端的支承要求的？

滚动轴承是依靠滚动体和轴承座之间的滚动接触来工作的轴承，用于支承旋转零件或摆动零件。

1．滚动轴承的结构

图3－46所示为滚动轴承的基本结构图，它由内圈4、外圈1、滚动体2和保持架3组成。内圈装在轴径上，与轴一起转动；外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动；内、外圈上设置有滚道，当内、外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。保持架使滚动体均匀分布在滚道上，以减少滚动体之间的碰撞和磨损。

图3－46　滚动轴承的结构
1—外圈；2—滚动体；3—保持架；4—内圈

滚动体是滚动轴承的核心元件。常见的滚动体有球、圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子和滚针，如图3－47所示。

图3－47　滚动体形状

2．滚动轴承的类型

滚动轴承具有摩擦力矩小，易起动，载荷、转速及工作温度的适用范围比较广，轴向尺寸小，润滑、维修方便等优点；缺点是承受冲击能力较差，径向尺寸较大，对安装的要求较高。

按其结构特点不同可分为多种类型，各类轴承分别适用于不同载荷、转速及特殊需要的场合。

（1）按所能承受载荷的方向或公称接触角α分类（见表3－10）

表3－10　各类轴承的公称接触角

1）向心轴承。

径向接触轴承：公称接触角α＝0，主要承受径向载荷，可承受较小的轴向载荷。

向心角接触轴承：公称接触角α＝0～45°，同时承受径向载荷和轴向载荷。

2）推力轴承。

推力角接触轴承：公称接触角α＝45°～90°，主要承受轴向载荷，可承受较小的径向载荷。

轴向接触轴承：公称接触角α＝90°，只能承受轴向载荷。

（2）按滚动体及其他分类

可分为球轴承和滚子轴承；调心轴承和非调心轴承；单列轴承和双列轴承。常用滚动轴承的类型、代号、性能特点及应用见表3－11。

表3－11　常用滚动轴承的类型、代号、性能特点及应用

3．滚动轴承的特点

优点：起动力矩小；运转精度高；轴向尺寸小；某些轴能同时承受Fr和Fa，使机器结构紧凑；润滑方便、简单，易于密封和维护；互换性好。

缺点：承受冲击载荷能力差；高速时噪声、振动较大；高速重载时寿命较短；径向尺寸较大。

应用：广泛应用于中速、中载和一般工作条件下运转的机械设备。

1．滚动轴承代号

为了完整地反映滚动轴承的外形尺寸、结构及性能参数等，国家标准在轴承代号中规定了各个相应的项目，一般用途的滚动轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号组成，代号一般印在轴承的端面上。其具体内容见表3－12。

表3－12　滚动轴承代号的构成

（1）基本代号

基本代号表示轴承的类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础，由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号三部分构成。

1）类型代号（数字或字母表示）见表3－13。

表3－13　滚动轴承宽、高度系列代号

2）尺寸系列代号，由一位数字表示。

尺寸系列代号包括宽度系列代号（或高度系列代号）和直径系列代号（见表3－14），宽度系列表示轴承的内径、外径相同而宽度不同的系列。

表3－14　滚动轴承直径系列代号

注：GB／T272—2008规定，当宽度代号为“0”时不标出。

轴承的直径系列代号：内径相同的轴承，配有不同的外径尺寸系列，如图3－48所示。

图3－48　不同直径系列的轴承
（a）6105轴承；（b）6205轴承；（c）6305轴承；（d）6405轴承

3）内径代号（两位数字表示）

内径代号表示轴承的内径尺寸，在基本代号中以右起第一、二位数字表示，见表3－15。

表3－15　滚动轴承内径代号

（2）前置代号（字母表示）和后置代号（字母或＋数字表示）

前置代号和后置代号是轴承代号的补充，只有在轴承的结构、形状、尺寸、公差、技术要求等有所改变时才使用，一般情况下可全部省略，其详细内容可查阅《机械设计手册》中相关标准的规定。

1）内部结构代号。

内部结构代号是以字母表示轴承内部结构的变化情况。例如，角接触球轴承的三种不同公称接触角，其内部结构代号分别标注为：

①公称接触角α＝15°，标注为7210C。

②公称接触角α＝25°，标注为7210AC。

③公称接触角α＝40°，标注为7210B。

滚动体与外圈滚道接触点的法线和轴承径向的夹角称为接触角，用符号α表示，轴承静止且不受载荷作用时的接触角称为公称接触角。

2）公差等级代号。

滚动轴承的公差等级分为六级，其代号用“／P＋数字”表示，数字代表公差等级，轴承的公差等级精度由高→低，公差等级依次为0，2，4，5，6，6X。

3）游隙代号。

游隙是指轴承内、外圈之间的相对极限移动量。游隙代号用“C＋数字”表示，数字为游隙组号。游隙组有1，2，0，3，4，5六组，游隙量按序由小到大排列，其中游隙0组为基本游隙，“／C0”在轴承代号中省略不表示。

（3）滚动轴承代号示例1）6208：

6——深沟球轴承；

2——尺寸系列02：宽度系列0（省略），直径系列2；

08——轴承内径d＝8×5＝40（mm）；

公差等级为普通级0（省略）。

2）71908／P5：

7——深沟球轴承；

19——尺寸系列19：宽度系列1，直径系列9；

08——轴承内径d＝8×5＝40（mm）；

／P5——公差等级为5级。(www.daowen.com)

2．滚动轴承类型的选用原则

选用滚动轴承时，首先是选择轴承类型。选择轴承类型应考虑的因素有很多，如轴承所受载荷的大小、方向及性质，转速与工作环境，调心性能要求，经济性及其他特殊要求等。

（1）按载荷的大小、方向和性质

1）载荷大小和性质。

载荷较大或有冲击载荷时使用滚子轴承，载荷中等以下使用球轴承。

2）载荷方向。

主要承受径向载荷，则使用深沟球轴承、圆柱滚子轴承和滚针轴承；受纯轴向载荷，则使用推力轴承；同时承受径向和轴向载荷，则使用角接触轴承或圆锥滚子轴承。当轴向载荷比径向载荷大很多时，使用推力轴承和深沟球轴承的组合结构。

（2）转速

若转速、旋转精度较高，则使用球轴承，否则使用滚子轴承。

（3）调心性能

跨距较大或难以保证两轴承孔的同轴度的轴及多支点轴，使用调心轴承。但调心轴承需成对使用，否则将失去调心作用。

（4）装调性能

圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承的内外圈可分离，以便于装拆。

（5）经济性

在满足使用要求的情况下优先使用球轴承及精度低和结构简易的轴承，其价格低廉。

为了保证轴承的正常工作，除了合理选择轴承的型号外，还必须进行合理的组合设计，包括合理选择支承结构形式及轴承的紧固、配合、游隙等问题，我们在这里重点了解轴承的紧固。

1．滚动轴承内圈的固定

如图3－49所示，常用滚动轴承内圈的轴向固定方法。图3－49（a）所示为依靠轴肩定位，结合过盈配合固定；图3－49（b）所示为用弹性挡圈紧固；图3－49（c）所示为用螺母与止动垫圈紧固；图3－49（d）所示为在轴端用压板和螺钉紧固，用弹簧垫片和铁丝防松。

图3－49　轴承内圈的轴向固定

2．滚动轴承外圈的固定

轴承外圈在机座孔中一般用座孔台阶定位，图3－50（a）所示为采用轴承端盖作单向固定，图3－50（b）所示为利用弹簧挡圈与座孔台阶实现双向固定，图3－50（c）所示为利用轴承端盖与座孔台阶作双向固定，图3－50（d）所示为利用螺纹环实现轴向固定。

图3－50　轴承外圈的轴向固定

润滑和密封对滚动轴承的使用寿命有重要意义。润滑的主要目的是减小摩擦与磨损。滚动接触部位形成油膜时，还有吸收振动、降低工作温度等作用。密封的目的是防止灰尘、水分等进入轴承，并阻止润滑剂流失。

（1）滚动轴承的润滑

滚动轴承的润滑剂有润滑脂、润滑油和固体润滑剂3种。

一般情况下，轴承采用润滑脂润滑。当轴承转速较低时，可采用润滑脂润滑，其优点是便于维护和密封，不易流失，能承受较大载荷；缺点是摩擦较大，散热效果差。通常用于转速不高及不便于加油的场合。

当轴承的转速过高时，采用润滑油润滑。一般轴承承受载荷较大、温度较高、转速较低时，使用黏度较大的润滑油；相反则使用黏度较小的润滑油。润滑方式有油浴或飞溅润滑。而油浴润滑时，油面高度不应超过最下方滚动体的中心。

固体润滑剂有石墨、二硫化钼等多种，一般在重载或高温工作条件下使用。

（2）滚动轴承的密封

滚动轴承密封的目的：防止灰尘、水分和杂质等进入轴承，同时也可阻止润滑剂的流失。良好的密封可保证机器正常工作、降低噪声、延长有关零件的寿命。密封方法分为接触式密封和非接触式密封。滚动轴承的密封见表3－16。

表3－16　　滚动轴承的密封

工作时轴承和轴颈支承面间形成直接或间接滑动摩擦的轴承，称为滑动轴承。

1．滑动轴承的特点及应用

具有结构简单、易于制造、便于安装，且工作平稳、可靠，噪声小，耐冲击，回转精度高，承载能力大，以及摩擦小、磨损少等独特的优点；缺点是启动摩擦阻力大、维护比较复杂，若润滑不良，会使滑动轴承迅速失效，并且轴向尺寸较大。滑动轴承不易买到，需要自己制造，且需要较贵的金属，维护比较复杂。

2．滑动轴承的结构形式和轴瓦结构

（1）整体式

如图3－51所示，结构简单，价格低廉，但轴的装拆不方便，磨损后轴承的径向间隙无法调整，适用于轻载、低速或间歇工作的场合。

图3－51　整体式滑动轴承
（a）实物图；（b）结构图
1—轴瓦；2—轴承座

（2）剖分式

如图3－52所示，装拆方便，磨损后轴承的径向间隙可以调整，应用较广。

图3－52　剖分式滑动轴承
（a）实物图；（b）结构图
1—双头螺柱；2—对开轴瓦；3—轴承盖；4—轴承座

（3）止推滑动轴承

用来承受轴向载荷的滑动轴承称为止推滑动轴承，它是靠轴的端面或轴肩、轴环的端面向推力支承面传递轴向载荷的。

（4）轴瓦

如图3－53（a）和图3－53（b）所示，轴瓦有整体式和剖分式两种，通常整体式滑块轴承采用整体式轴瓦（又称轴套）。轴瓦上制有油孔与油沟，如图3－54所示，以便于给轴承注入润滑油。油沟开在非承载区，为了使润滑油能均匀地分布在整个轴颈上，油沟应有足够的长度，但不能开通，以免润滑油从轴瓦端部大量流失，一般取轴瓦长度的80％。

3．滑动轴承的润滑

（1）润滑剂

和滚动轴承一样，滑动轴承的润滑剂有润滑脂、润滑油和固体润滑剂3种，但滑动轴承常用的是润滑油而不是润滑脂。

（2）润滑方法

常用的润滑方式和装置见表3－17。

表3－17　常用的润滑方式和装置

4．滑动轴承的优先选用原则

1）轴承工作时有大的冲击和振动或载荷极大；

2）对寿命、可靠性要求很高；

3）定心精度要求很高，工作转速极高；

4）高温、低温、腐蚀、辐射等特殊的工作环境；

5）轴向尺寸小或轴孔直径很大，需要剖分轴承的场合。

分析汽车变速器轴承

带着以下问题观察汽车变速器轴承，如图3－55所示。

图3－55　汽车变速器轴承

1）汽车变速器上有哪些轴承？

2）根据滚子形状不同，汽车变速器上存在哪几类轴承？

3）滚动轴承具有什么样的特点？

4）滚动轴承和滑动轴承有什么区别？

5）如何选用滚动轴承？

1．轴承内圈的轴向固定应根据所受轴向载荷的情况，适当选用________、________、________和________等结构。

2．滚动轴承常用的密封方法有________和________两类。

3．根据所受载荷的方向不同，滑动轴承有________滑动轴承、________滑动轴承和________滑动轴承等主要形式。