减速器轴承的设计

减速器轴承的设计

 本文主要介绍减速器轴承的选型及轴承寿命的计算，还有就是轴承与轴和箱体的配合尺寸及公差。

   一、轴承的选型

 轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。

 滚动轴承的类型很多，选用时首先要解决如何选择合适的类型。类型选择的主要依据是：轴承工作载荷的大小、方向和性质；转速的高低及回转精度的要求；调心性能要求；安装空间的大小、拆卸方便程度及经济性等。轴承的代号如下：

代号	轴承类型	代号	轴承类型
0	双列角接触球轴承	6	深沟球轴承
1	调心球轴承	7	角接触球轴承
2	调心滚子轴承	8	推力圆柱滚子轴承
2	推力调心滚子轴承	N	圆柱滚子轴承，双列或多列用字母NN表示
3	圆锥滚子轴承	U	外球面球轴承
4	双列深沟球轴承	QJ	四点接触球轴承
5	推力球轴承

  综合各种轴承的性能及实际工作环境和经济性等的要求，选择深沟球轴承（6200、6201）作为减速器的轴承。深沟球轴承的特点：在结构上深沟球轴承的每个套圈均具有横截面大约为球的赤道圆周长的三分之一的连续沟型滚道；结构简易，使用维护方便；主要用来承受径向负荷、也可承受一定的轴向负荷，当轴承的径向游隙加大时，具有角接触球轴承的性能，可承受较大的轴向负荷。该类轴承摩擦系数小，极限转速高，尺寸范围与形式变化多样。坚实耐用，通用性强及低噪音运行，可在高速下运转和易于安装。单列深沟球轴承另有密封型设计，可以无须再润滑和无需保养。

二、轴承的寿命计算

     在一定载荷作用下，轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数，称为轴承寿命。 

　　 滚动轴承之寿命以转数（或以一定转速下的工作的小时数）定义：在此寿命以内的轴承，应在其任何轴承圈或滚动体上发生初步疲劳损坏（剥落或缺损）。然而无论在实验室试验或在实际使用中，都可明显的看到，在同样的工作条件下的外观相同轴承，实际寿命大不相同。此外还有数种不同定义的轴承“寿命”，其中之一即所谓的“工作寿命”，它表示某一轴承在损坏之前可达到的实际寿命是由磨损、损坏通常并非由疲劳所致，而是由磨损、腐蚀、密封损坏等原因造成。 

　　由于制造精度，材料均匀程度的差异，即使是同样材料，同样尺寸的同一批轴承，在同样的工作条件下使用，其寿命长短也不相同。若以统计寿命为1单位，最长的相对寿命为4单位，最短的为0.1-0.2单位，最长与最短寿命之比为20-40倍。 

　　为确定轴承寿命的标准，把轴承寿命与可靠性联系起来。

假设轴承预期寿命，

左右端均采用的是深沟球轴承62000，查得基本额定动载荷N

（1）求两轴承所受到的径向载荷，

已知 N，N, N, N

 N

 N

（2）求两轴承的计算轴向力，

查表对应的轴承参数可得：，。又由表13-7可知，

表13-7  滚动轴承的载荷系数X、Y

轴承类型		e
			X	Y	X	Y
深 沟 球 轴 承	0.014	0.19	1	0	0.56	2.30
	0.028	0.22				1.99
	0.056	0.26				1.71
	0.084	0.28				1.55
	0.11	0.30				1.45
	0.17	0.34				1.31
	0.28	0.38				1.15
	0.42	0.42				1.04
	0.56	0.44				1.00

因此          N

               N

因 

所以            N

                  N

（3）求轴承的当量动载荷，

因为          

                

由表13-5查得

轴承1          ，。

轴承2           ，

因轴承运转中有轻微冲击载荷，按表13-6查得，

表13-6   载荷系数 

载荷性质		应用举例
无冲击轻微冲击	1.0-1.2	电动机、通风机、减速器、水泵等
中等冲击	1.2-1.8	车辆、起重机、造纸机、机床等
强烈冲击	1.8-3.0	破碎机、轧钢机、钻探机、振动筛等

取。则 N

 N

（4）验算轴承寿命

因为，所以按轴承1的受力大小验算

          

即所选轴承满足寿命要求。

  三、轴承的配合

 轴承的配合主要是指轴承内孔与轴颈的配合、轴承外圈与箱体孔的配合。

     轴承的配合选择原则：转速愈高、负荷愈大或工作温度愈高处应采用紧一些的配合；而经常装拆的轴承或游动套圈则采用较松的配合。与内圈配合的旋转轴，通常用n6、m6、k5、、k6、j5、js6；不转动的外圈相配合的座孔，常选用J6、J7、H7、G7等.选择时所用到的表格如下：

   轴承配合的选择：

①由于滚动轴承是标准件，因此轴承内圈与轴的配合采用基孔制，轴承外圈与

座孔的配合采用基轴制。

②轴承内孔的基准孔偏差为负值，而一般圆柱体的基准孔的偏差为正值。所以

轴承内径与轴颈的配合比一般圆柱体公差标准中规定的基孔制同类配合要紧得多。

参考文献：

《机械设计》徐锦康 主编   机械工业出版社

《机械设计课程设计》陆玉 何在洲 佟延伟 主编

 第3版 机械工业出版社

《机械设计手册》