第8篇 轴承 3
第1章 滑动轴承 3
1 滑动轴承分类、特点与应用 3
2 滑动轴承类型的选择 4
2.1 滑动轴承性能比较 4
2.2 选择轴承类型的特性曲线 6
3 不完全流体润滑轴承 7
3.1 径向滑动轴承的选用与验算 7
3.2 止推滑动轴承的选用与验算 13
3.3 滑动轴承的设计资料 14
3.4 滑动轴承的常见结构型式 15
3.4.1 整体滑动轴承 15
3.4.2 对开式滑动轴承 16
3.4.3 法兰滑动轴承 19
3.5 轴套与轴瓦 21
3.5.1 轴套 21
3.5.2 轴套的固定（摘自JB/ZQ 4616—2006） 26
3.5.3 轴瓦 27
3.6 滑动轴承的结构要素 28
3.6.1 润滑槽 28
3.6.2 轴承合金浇铸槽 28
3.7 滑动轴承间隙与配合的选择 29
3.8 滑动轴承润滑 32
3.9 滑动轴承座技术条件（摘自JB/T2564—2007） 34
3.10 关节轴承 35
3.10.1 关节轴承的结构型式及其代号（摘自GB/T304.1 —2002、GB/T 304.2 —2002） 35
3.10.2 关节轴承额定动、静载荷与寿命计算 43
3.10.3 关节轴承的配合与公差（摘自GB/T 304.3 —2002、GB/T 9161～9164—2001） 46
3.10.4 关节轴承的安装尺寸（摘自GB/T 12765—1991） 52
3.10.5 关节轴承产品 55
3.11 自润滑轴承 76
3.11.1 自润滑镶嵌轴承 76
3.11.2 粉末冶金轴承（含油轴承）（摘自GB/T 2688—2012、GB/T 18323—2001） 80
3.11.3 自润滑复合材料卷制轴套 87
3.12 双金属减摩卷制轴套 92
3.13 塑料轴承 93
3.14 水润滑热固性塑料轴承（摘自JB/T 5985—1992） 95
3.15 橡胶轴承 98
4 液体动压润滑轴承 101
4.1 液体动压润滑轴承分类 101
4.2 基本原理 103
4.2.1 基本方程 103
4.2.2 静特性计算 103
4.2.3 动特性计算 105
4.2.4 稳定性计算 105
4.3 轴承主要参数的选择 107
4.4 典型轴承的性能曲线及计算示例 109
4.5 轴承材料 120
4.6 液体动压推力轴承 121
4.6.1 参数选择 122
4.6.2 斜-平面推力轴承 122
4.6.3 可倾瓦推力轴承 124
4.7 计算程序简介 128
5 液体静压轴承 129
5.1 概述 129
5.2 液体静压轴承的分类 130
5.3 液体静压轴承的原理 130
5.4 液体静压轴承的结构设计 132
5.4.1 径向液体静压轴承结构、特点与应用 132
5.4.2 径向液体静压轴承的结构尺寸及主要技术数据 134
5.4.3 径向液体静压轴承的系列结构尺寸 136
5.4.4 推力液体静压轴承结构、特点与应用 141
5.4.5 推力液体静压轴承的结构尺寸及主要技术数据 143
5.4.6 推力液体静压轴承的系列结构尺寸 143
5.4.7 液体静压轴承材料 144
5.4.8 节流器的结构、特点与应用 145
5.4.9 节流器的结构尺寸及主要技术数据 147
5.5 液体静压轴承计算的基本公式 148
5.5.1 油垫流量系数Cd、有效承载面积系数Ae、周向流量系数γ和腔内孔流量系数ω 149
5.5.2 刚度系数Go 151
5.5.3 承载系数Fn或偏心率ε 153
5.5.4 功率消耗计算 155
5.6 供油系统设计及元件与润滑油的选择 155
5.6.1 供油方式、特点与应用 155
5.6.2 供油系统、特点与应用 156
5.6.3 元件的选择 156
5.6.4 润滑油的选择 156
5.7 液体静压轴承设计计算的一般步骤及举例 157
5.7.1 液体静压轴承系统设计计算的一般步骤 157
5.7.2 毛细管节流径向液体静压轴承设计举例 157
5.7.3 毛细管节流推力液体静压轴承设计举例 160
5.7.4 小孔节流径向液体静压轴承设计举例 162
5.7.5 薄膜反馈节流径向液体静压轴承设计举例 165
5.8 静压轴承的故障及消除的方法 168
6 气体润滑轴承 169
6.1 特点、分类与应用 169
6.2 气体动压轴承 173
6.2.1 气体动压径向轴承 173
6.2.2 气体动压推力轴承 174
6.2.3 气体动压组合型轴承 176
6.3 气体静压轴承 178
6.3.1 气体静压径向轴承 179
6.3.2 气体静压推力轴承 182
6.3.3 气体静压球面轴承 184
6.3.4 气源 184
7 流体动静压润滑轴承 187
7.1 工作原理及特性 187
7.2 动静压润滑轴承设计实例 188
8 电磁轴承 190
8.1 静电轴承 190
8.1.1 静电轴承的基本原理 190
8.1.2 静电轴承的分类 190
8.1.3 静电轴承的常用材料与结构参数 191
8.1.4 静电轴承的设计与计算 192
8.1.5 应用举例——静电轴承陀螺仪 193
8.2 磁力轴承 193
8.2.1 磁力轴承的分类与应用 193
8.2.2 磁力轴承的性能计算 196
8.2.3 磁力轴承的材料 199
第2章 滚动轴承 200
1 滚动轴承的分类和特性 200
1.1 滚动轴承分类（摘自GB/T 271—2008） 200
1.2 带座外球面球轴承常用结构型式分类（摘自GB/T 28779—2012） 204
1.3 滚动轴承特性比较 210
2 轴承代号 213
2.1 滚动轴承代号（摘自GB/T 272—1993、JB/T 2974—2004） 213
2.2 带附件轴承代号（摘自JB/T 2974—2004） 228
2.3 带座外球面球轴承代号（摘自JB/T 6640—2007） 228
3 滚动轴承的选择与计算 229
3.1 基本概念及术语（摘自GB/T6391—2010、GB/T 6930—2002、GB/T 4662—2012） 229
3.2 滚动轴承类型选择 229
3.3 按额定动载荷选择轴承（摘自GB/T 6391—2010） 230
3.3.1 基本额定动载荷计算 230
3.3.2 当量动载荷P的计算 233
3.3.3 载荷和速度均变动时的平均当量动载荷计算 233
3.4 额定静载荷的计算（摘自GB/T 4662—2012） 235
3.5 滚动轴承的极限转速 235
3.6 滚动轴承的摩擦计算与温升 236
3.6.1 轴承的摩擦 236
3.6.2 轴承的温升 238
3.7 滚动轴承的预紧 238
3.7.1 定位预紧 238
3.7.2 最小轴向（定位）预紧载荷的选取 239
3.7.3 定压预紧 240
3.7.4 径向预紧 241
3.8 滚动轴承选择计算举例 241
4 滚动轴承的公差与配合（摘自GB/T 307.1 —2005、GB/T 307.4 —2012、GB/T 275—1993） 244
4.1 滚动轴承的公差分级 244
4.2 滚动轴承的配合 244
4.2.1 选择轴承配合应考虑的因素 245
4.2.2 轴承与轴和外壳的配合 247
4.2.3 配合表面及主端面的粗糙度和几何公差 258
4.2.4 轴承与实心轴配合过盈量的选择 258
4.2.5 轴承与空心轴配合过盈量的选择 259
4.2.6 安装轴承的轴与外壳的圆角、挡肩等设计 260
5 滚动轴承的润滑 261
5.1 选择润滑油或润滑脂的一般原则 261
5.2 滚动轴承润滑油的选择 261
5.2.1 润滑油的黏度及牌号的选择 261
5.2.2 滚动轴承用油润滑的方法 265
5.3 滚动轴承润滑脂的选择 266
5.3.1 润滑脂选择的原则 266
5.3.2 滚动轴承润滑脂的选择 267
5.3.3 滚动轴承润滑脂的填充量及补充周期 267
6 滚动轴承的轴向紧固 268
7 滚动轴承的密封 269
8 滚动轴承的游隙选用与调整 271
9 滚动轴承组合设计 273
9.1 轴承的配置 273
9.2 滚动轴承组合设计的典型结构 274
10 滚动轴承的修正额定寿命（摘自GB/T 6391—2010） 276
11 常用滚动轴承尺寸及性能参数 277
11.1 深沟球轴承 277
11.2 调心球轴承 304
11.3 角接触球轴承 318
11.4 圆柱滚子轴承 335
11.5 滚针轴承 358
11.6 调心滚子轴承 377
11.7 圆锥滚子轴承 391
11.8 推力球轴承 413
11.9 推力滚子轴承 419
11.10 带座外球面球轴承 425
11.11 滚动轴承座 458
11.11.1 二螺柱立式滚动轴承座 458
11.11.2 四螺柱立式滚动轴承座 464
11.11.3 滚动轴承剖分立式轴承座的技术条件（摘自JB/T 8874—2010） 465
11.12 紧定套（摘自GB/T 19160.1 —2006） 465
11.13 退卸衬套（摘自GB/T 9160.1 —2006） 469
11.14 止推环（摘自GB/T 7813—2008） 475
12 回转支承 476
12.1 型号编制方法（摘自JB/T 2300—2011） 476
12.2 基本参数 476
12.2.1 单排四点接触球式回转支承（01系列） 476
12.2.2 三排滚柱式四转支承（13系列） 480
12.3 选型计算（摘自JB/T 2300—2011） 483
12.3.1 单排四点接触球式（01系列）四转支承的计算 483
12.3.2 三排滚柱式（13系列）四转支承的计算 484
12.3.3 01系列回转支承承载能力曲线图 484
12.3.4 13系列回转支承承载能力曲线图 491
13 各国滚动轴承代号对照 494
第3章 直线运动滚动功能部件 504
1 直线运动滚动功能部件主要类型及特点 504
2 直线运动系统的载荷计算 505
3 滚动直线导轨副和导套副及滚动导轨块的承载能力计算 510
3.1 寿命计算 510
3.2 静载能力计算 511
3.3 当量载荷计算 511
4 滚动直线导轨副 512
4.1 结构组成与类型 512
4.2 四滚道滚动直线导轨副安装连接尺寸（摘自JB/T 7175.3 —1996） 513
4.3 滚动直线导轨副的精度（摘自JB/T 7175.4 —2006） 513
4.4 预加载荷的选择 515
4.5 滚动直线导轨副系列产品 516
4.6 安装与压紧方式 522
4.7 滚动直线导轨副选择计算程序 524
4.8 选择计算实例 524
5 滚动直线导套副 527
5.1 结构与特点 527
5.2 滚动直线球轴承（摘自GB/T 16940—1997） 527
5.3 滚动直线导套副系列产品 528
5.4 滚动直线导套副的精度 532
5.5 安装调整方法 532
5.6 选择计算实例 533
6 滚动花键副 533
6.1 结构和工作原理 533
6.2 滚动花键副系列产品 534
6.3 滚动花键副的精度 537
6.4 滚动花键轴与花键套间的扭转间隙 537
6.5 额定载荷计算 538
6.6 使用注意事项 538
7 滚动导轨块 539
7.1 结构与特点 539
7.2 滚动导轨块系列产品 539
7.3 精度等级 542
7.4 寿命计算及静载能力计算 542
7.5 导轨块的安装形式和方法 542
参考文献 545