滚动轴承的选用

活动三　滚动轴承的选用

桑塔纳轿车四档变速器采用滚动轴承作为支承传动轴工作的零件，通过拆卸，请你认识并分析滚动轴承的结构和特点。

1.滚动轴承的结构。

2.滚动轴承的分类和特点。

3.滚动轴承的代号。

4.滚动轴承失效、类型选用的考虑因素。

拆卸桑塔纳变速器

①拆卸三、四档的拔叉和拔叉轴。如图15－3－1所示。

图15－3－1　拆卸三、四档的拔叉和拔叉轴

②拆卸输入轴的档圈、轴承，取出输入轴。如图15－3－2所示。

图15－3－2　取出输入轴

③拆卸倒档轴、倒档齿、倒档拔叉。

④拆卸输出轴的螺母、轴承，取出输出轴。如图15－3－3所示。

图15－3－3　取出输出轴

分析滚动轴承的结构和工作原理。

一、滚动轴承的结构

1.滚动轴承的结构

滚动轴承严格说来是一个组合标准件，其基本结构如图15－3－4所示。它主要由内圈、外圈、滚动体和保持架等4个部分所组成。

2.各零件的作用

内圈：支撑轴，一般随轴一起旋转；

外圈：支撑轴承座等零件，一般固定；

图15－3－4　滚动轴承的结构

滚动体：在滚道中作自转或公转运动，承受主要的磨损；

保持架：将滚动体等距分布，减少摩擦和磨损。

3.滚动轴承的形状

滚动轴承有球、圆锥滚子、圆柱滚子、鼓形滚子和滚针等几种形状。如图15－3－5所示。

图15－3－5　滚动轴承的形状

二、滚动轴承的分类和特点

1.滚动轴承的特点

优点：摩擦阻力小，启动灵敏，效率高，润滑简便和易于互换等。

缺点：抗冲击能力差，高速时出现噪音。

2.滚动轴承的分类

滚动轴承按承受载荷的方向可分为向心轴承、推力轴承、向心角接触轴承和推力角接触轴承4类。

（1）向心轴承

主要承受径向载荷，如深沟球轴承。如图15－3－6所示。

图15－3－6　向心轴承

（2）推力轴承

仅能承受轴向载荷，如推力球轴承。如图15－3－7所示。

图15－3－7　推力轴承

（3）向心角接触轴承

能同时承受径向载荷和轴向载荷，如圆锥滚子轴承。如图15－3－8所示。

图15－3－8　向心角接触轴承

（4）推力角接触轴承

能承受轴向载荷，也可以承受较小的径向载荷。如推力调心滚子轴承、推力圆锥小滚子轴承等。

三、滚动轴承的代号

由于滚动轴承的类型和尺寸繁多，为了便于生产和选用，国家标准规定了轴承的代号，并打印在轴承的端面上。

代号由一个汉语拼音字母及7位数组成，各个位置所代表的意义如下：

其中，轴承类型代号、外廓尺寸系列代号、内径代号组成轴承基本代号。基本代号最左边的一位数字（或字母）类型代号，如表15－3－1所示。接着是尺寸系列代号，它由宽度和直径系列代号组成，可从GB/T272中查取。最后是内径代号，当内径≥20mm时，代号数字乘5之积即为内径尺寸，当内径≤20mm时，内径代号则另有规定。

表15－3－1　滚动轴承的代号

请根据下列滚动轴承的代号，说明标注的含义。①7311；②N2206。

四、滚动轴承类型选用的考虑因素

1.考虑承受载荷的大小、方向和性质

①载荷小而平稳时，可选用球轴承；载荷在大而有冲击时，宜选用滚子轴承。

②轴承仅承受径向载荷时，可选用向心球轴承或向心短圆柱滚子轴承；当仅受轴向载荷时，可选用推力轴承。

③轴承同时承受径向和轴向时，应根据径向载荷R和轴向载荷A的相对值来考虑：

当A比R小得很多时，选用向心球轴承；

当A＜R时，可选用向心推力球轴承或圆锥滚子轴承；

当A＞R时，可选用接触角β大的向心推力球轴承和推角α大的圆锥滚子轴承；

当A比R大得很多时，则可将推力轴承和向心轴承组合使用，分别承受轴向和径向载荷。

2.考虑轴承的转速

①当轴承的尺寸和精度相同时，球轴承的极限转速比滚子轴承高，所以球轴承宜用于转速高的轴上。

②受轴向载荷A较大的高速，最好选用向心推力球轴承。

五、滚动轴承的失效形式

1.疲劳点蚀

在径向载荷作用下，轴承的内圈、外圈下部与滚动体接触处产生应力和弹性变形，其大小随着接触点的位置不同而变化，当接触应力循环次数达到一定数值时，内外圈滚道或滚动体表面就会发生疲劳点蚀，使滚动轴承产生振动和噪音，旋转精度随之降低，从而失去工作能力。

2.塑性变形

滚动轴承在很大静载荷或冲击载荷作用下，内外圈滚道或滚动体表面上的局部应力超过材料的屈服极限，出现凹坑，即塑性变形，此时滚动轴承的摩擦力矩、振动和噪音都将增大，旋转精度也随之降低，轴承即失效。

3.磨损

使用时密封润滑不良，维护保养不当，也会导致轴承严重磨损而失效。