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　　滚动轴承技术手册 NSK滚动轴承技术手册 CAT. No.C728 NSK 技术手册 目录 页 页 …………………………………………… 1. ISO 尺寸标准及轴承代号 3.9 轴承配合中的过盈量与间隙（轴承座孔与外圈） 78 尺寸标准 ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… 1.1 ISO 6 3.10 过盈量的散差（轴与内圈） 80 滚动轴承代号的构成 ………………………………………………………………………… …………………………………………………………… 1.2 8 3.11 过盈量的散差（轴承座孔与外圈） 82 英制圆锥滚子轴承代号 ……………………………………………………………………… …………………………………………… 1.3 10 3.12 轧机专用四列圆锥滚子轴承的配合（米制系列） 84 1.4 微型球轴承代号 ……………………………………………………………………………… 12 1.5 滚动轴承的补充代号 ………………………………………………………………………… 14 4. 滚动轴承的游隙 4.1 轴承游隙 ……………………………………………………………………………………… 86 2. 滚动轴承的额定动载荷、疲劳寿命及额定静载荷 4.2 安装游隙的计算 ……………………………………………………………………………… 88 额定动载荷 …………………………………………………………………………………… ……………………………………………… 2.1 18 4.3 轴承配合引起的滚道直径变化（内圈的配合） 90 当量动载荷 …………………………………………………………………………………… ……………………………………………… 2.2 22 4.4 轴承配合引起的滚道直径变化（外圈的配合） 92 2.3 三列组合角接触球轴承的当量动载荷 ……………………………………………………… 24 4.5 内、外圈温差引起的径向游隙减少量 ………………………………………………………… 94 2.4 载荷、转速变化时的平均载荷 ………………………………………………………………… 26 4.6 深沟球轴承的径/轴向游隙与接触角 ………………………………………………………… 96 2.5 旋转载荷与静载荷的联合载荷 ……………………………………………………………… 28 4.6.1 径向游隙与轴向游隙 …………………………………………………………………… 96 2.6 多套轴承总体寿命的计算 …………………………………………………………………… 30 4.6.2 径向游隙与接触角 ……………………………………………………………………… 98 2.7 各类机械的载荷系数与疲劳寿命 …………………………………………………………… 32 4.7 单列深沟球轴承的角度游隙 …………………………………………………………………100 2.8 滚动轴承的径向游隙与疲劳寿命 …………………………………………………………… 34 4.8 双列角接触球轴承的径向游隙与轴向游隙 …………………………………………………102 2.9 深沟球轴承内、外圈的倾斜与疲劳寿命 ……………………………………………………… 36 4.9 双列角接触球轴承的角度游隙 ………………………………………………………………104 圆柱滚子轴承内、外圈的倾斜与疲劳寿命 …………………………………………………… ……………………………………… 2.10 38 4.10 成对双联圆锥滚子轴承游隙的测量方法（宽度差法） 106 2.11 滚动轴承的疲劳寿命与可靠性 ……………………………………………………………… 40 4.11 安装圆锥滚子轴承时调整游隙的方法 ………………………………………………………108 2.12 滚动轴承的润滑油膜参数与滚动疲劳寿命 ………………………………………………… 42 2.13 EHL 油膜参数计算图表 ……………………………………………………………………… 44 5. 滚动轴承内部的载荷分布及位移 2.13.1 油膜参数 ………………………………………………………………………………… 44 5.1 滚动轴承内部的载荷分布 ……………………………………………………………………110 2.13.2 油膜参数计算图表 ……………………………………………………………………… 44 5.2 向心球轴承的游隙与承载率 …………………………………………………………………112 2.13.3 供油不足及剪切发热的影响 …………………………………………………………… 48 5.3 径向游隙与最大滚动体载荷 …………………………………………………………………114 2.14 滚动轴承的疲劳解析 ………………………………………………………………………… 50 5.4 球轴承承受单一径向载荷时的接触应力与接触区域 ………………………………………116 2.14.1 疲劳度测试 ……………………………………………………………………………… 50 5.5 滚子轴承承受单一径向载荷时的接触应力与接触区域 ……………………………………120 2.14.2 表面疲劳与内部疲劳 …………………………………………………………………… 52 5.6 滚动接触痕迹与加载方法 ……………………………………………………………………128 实用轴承解析( ) ………………………………………………………………………… 球轴承 …………………………………………………………………………………… 2.14.3 1 54 5.6.1 128 实用轴承解析( ) ………………………………………………………………………… 滚子轴承 ………………………………………………………………………………… 2.14.4 2 56 5.6.2 130 2.15 以转速500 r/min 、寿命3 000 小时为基准的额定动载荷换算 ………………………… 58 5.7 圆柱滚子轴承的径向载荷与径向位移 ………………………………………………………132 2.16 基本额定静载荷与当量静载荷 ……………………………………………………………… 60 5.8 深沟球轴承内、外圈的倾斜角度，最大滚动体载荷及力矩 …………………………………134 5.8.1 内、外圈的倾斜角度与最大滚动体载荷 …………………………………………………134 3. 轴承配合 5.8.2 内、外圈的倾斜角度与力矩 ………………………………………………………………136 3.1 载荷的性质与轴承配合 ……………………………………………………………………… 62 5.9 单向推力轴承偏心承载导致的载荷分布 ……………………………………………………138 3.2 在载荷条件下的所需过盈量 ………………………………………………………………… 64 ……………………………………… 3.3 温升引起的过盈量变化（铝质轴承座、塑料轴承座） 66 6. 轴承的预紧与轴向位移 3.4 轴承配合的计算 ……………………………………………………………………………… 68 6.1 定位预紧与定压预紧 …………………………………………………………………………140 3.5 配合面的表面压力与最大应力 ……………………………………………………………… 70 6.2 定位预紧后轴承的载荷与位移 ………………………………………………………………142 3.6 压入力与拉拔力 ……………………………………………………………………………… 72 6.3 组合角接触球轴承的平均预紧量 ……………………………………………………………150 3.7 滚动轴承内、外径的公差 ……………………………………………………………………… 74 6.4 单列向心球轴承的轴向位移 …………………………………………………………………156 …………………………………………………… …………………………………………………………………… 3.8 轴承配合中的过盈量与间隙（轴与内圈） 76 6.5 圆锥滚子轴承的轴向位移 160 NSK 技术手册 目录 页 页 7. 滚动轴承的启动力矩与旋转力矩 11. 齿轮载荷计算 7.1 角接触球轴承的预紧量与启动力矩 …………………………………………………………162 11.1 正齿轮、斜齿轮、人字齿轮的受力计算 ………………………………………………………228 7.2 圆锥滚子轴承的预紧量与启动力矩 …………………………………………………………164 11.2 直齿锥齿轮的受力计算 ………………………………………………………………………232 7.3 高速球轴承旋转力矩的计算公式 ……………………………………………………………166 11.3 螺旋锥齿轮的受力计算 ………………………………………………………………………234 7.4 圆锥滚子轴承旋转力矩的计算公式 …………………………………………………………168 11.4 双曲线齿轮的受力计算 ………………………………………………………………………236 11.5 蜗轮受力计算 …………………………………………………………………………………240 8. 滚动轴承的结构形式与极限轴向载荷 8.1 向心球轴承接触角的变化与极限轴向载荷 …………………………………………………172 12. 其他 轴向载荷引起的接触角变化 …………………………………………………………… ………………………………………………………… 有关滚动轴承的 （日本工业标准） 8.1.1 172 12.1 JIS 242 8.1.2 深沟球轴承的极限轴向载荷 ……………………………………………………………176 12.2 内、外圈与滚动体接触部位的永久变形量 ……………………………………………………244 8.2 圆柱滚子轴承的极限轴向载荷 ………………………………………………………………178 12.2.1 球轴承 ……………………………………………………………………………………244 12.2.2 滚子轴承 …………………………………………………………………………………246 9. 轴承润滑 12.3 滚动体的自转与公转速度 ……………………………………………………………………250 9.1 强制循环供油方式的供油量 …………………………………………………………………180 12.4 滚动轴承旋转速度与保持架滑动速度 ………………………………………………………252 9.2 机床主轴专用轴承的润滑脂填充量 …………………………………………………………182 12.5 滚动体的离心力 ………………………………………………………………………………254 9.3 深沟球轴承的空间容积与润滑脂填充量 ……………………………………………………184 12.6 滚动轴承的温升与尺寸变化 …………………………………………………………………256 9.4 角接触球轴承的空间容积 ……………………………………………………………………186 12.7 滚动轴承的容积与表观比重 …………………………………………………………………258 9.5 圆柱滚子轴承的空间容积 ……………………………………………………………………188 12.8 圆锥滚子轴承保持架的突出量 ………………………………………………………………260 9.6 圆锥滚子轴承的空间容积 ……………………………………………………………………190 12.9 单个轴承套圈的固有振动频率 ………………………………………………………………262 9.7 调心滚子轴承的空间容积 ……………………………………………………………………192 12.10 滚动轴承的振动与噪声 ………………………………………………………………………264 9.8 NSK 专用润滑脂 ………………………………………………………………………………194 12.11 FEM 在滚动轴承系统设计中的应用 …………………………………………………………266 感应电机轴承专用润滑脂 、 ………………………………………………… 9.8.1 NS7 NSC 194 9.8.2 高温轴承专用润滑脂UMM ……………………………………………………………196 13. NSK 专用轴承 高温高速球轴承专用润滑脂 、 ……………………………………………… 陀螺仪专用超精密球轴承 …………………………………………………………………… 9.8.3 ENS ENR 198 13.1 270 整流子电机轴承专用润滑脂 、 ……………………………………………… 真空工况－－ 射线管专用球轴承 ………………………………………………………… 9.8.4 EA3 EA6 200 13.2 X 276 9.8.5 水泵轴承专用润滑脂WPH ………………………………………………………………202 13.3 高真空工况专用球轴承 ………………………………………………………………………280 汽车电装品轴承专用润滑脂 、 ……………………………………………… 轻接触密封球轴承 …………………………………………………………………………… 9.8.6 MA7 MA8 204 13.4 282 13.5 带轴轴承 ………………………………………………………………………………………284 10. 滚动轴承材料 13.6 汽车空调机电磁离合器专用轴承 ……………………………………………………………286 10.1 各国滚动轴承专用钢材标准对照 ……………………………………………………………206 13.7 汽车变速箱专用密封清洁轴承 ………………………………………………………………290 …………………………………………………………………… ……………………………… 10.2 长寿命轴承钢（NSK-Z 钢） 208 13.8 双列圆柱滚子轴承NN30 T 系列（装有聚酰胺树脂保持架） 292 高温轴承专用材料 …………………………………………………………………………… ……………………………… 10.3 210 13.9 单列圆柱滚子轴承N10B T 系列（装有聚酰胺树脂保持架） 294 10.4 轴承钢的尺寸稳定性 …………………………………………………………………………212 13.10 轧辊专用密封清洁轴承 ………………………………………………………………………296 10.5 滚动轴承、轴及轴承座材料的特点 ……………………………………………………………214 13.11 链式输送带专用轴承 …………………………………………………………………………298 10.6 滚动轴承专用工程陶瓷材料 …………………………………………………………………216 13.12 大型关节轴承 …………………………………………………………………………………302 10.7 轴承材料中代表性聚合物的特点 ……………………………………………………………220 13.13 铁路车辆轴箱专用RCC 轴承 …………………………………………………………………304 10.8 保持架用尼龙材料的特点 ……………………………………………………………………222 10.9 保持架用耐热树脂材料 ………………………………………………………………………224 10.10 球轴承密封圈材料的特点与适用温度范围 …………………………………………………226 1. ISO 尺寸标准及轴承代号 宽度系列 8 0 1 2 3 4 5 6 圆锥滚子轴承在美国等国家大多采用英制尺 4 列 系 径 直 1.1 ISO 尺寸标准 3 寸，尚无ISO尺寸标准，采用米制尺寸的日本和 2 1 0 欧洲各国则采用 规定的米制尺寸标准。 9 滚动轴承的主要尺寸，即内径、外径、宽 ISO 8 推力轴承(单向平座圈)的内径 ，外径 ，高 度及倒角尺寸已经实现了标准化，世界各国都 d D 列 系 寸 尺 1 1 1 T 0 1 2 度 及倒角尺寸 等的扩展，也和向心轴承同样作 采用同一尺寸，日本的JIS也不例外。这些主要 r 2 3 8 023 4 80 2 3 8 0 2 3 4 8 9 0 1 2 3 8 90 1 2 8 9 0 8 9 0 8 8 0 000 0 11 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 6 6 6 9 9 9 尺寸均遵循 尺寸标准， 则是International 了规定。即采用公式外径D ＝d ＋ƒ d 0.8 ，高度T 0 1 2 ISO ISO D /2 7% ( ) 。倒角尺寸 在高度 及剖面 Organization for Standardization （国际标准化组 ＝ƒT D −d r T × 织）的缩写。 高度(D −d )/2 ×7% 二者之中，选取既不超过 较小值而又最接近 min 的数值。系数 、 ，参 在ISO尺寸标准中，对尺寸段在内径0.6 mm r ƒ ƒ S D T 2 2 500 mm d 见表 。 至外径 以内的轴承主要尺寸—内径 、 外径 、宽度 （或高度 ）及倒角尺寸 都作了规 D B T r 1 图 向心轴承剖面尺寸系列的差异 定。而且，还规定了尺寸段扩展的方法，内径 ( d d 500 mm) R40 ＞ 将由标准值 求出。 在扩展尺寸段时，向心轴承采用公式∶外径 0.9 ，宽度 ( )/2 。宽度 尽量 D ＝d ＋ƒ d B ＝ƒ D −d B D B 1 表 向心轴承的 f D 、f B值 由 （标准数）的数列80求出。系数 JIS Z 8601 R 直径系列 7 8 9 0 1 2 3 4 、 分别按照直径系列，宽度系列作了规定（见 ƒ ƒ D B f D 0.34 0.45 0.62 0.84 1.12 1.48 1.92 2.56 1 r 7% 表 ）。倒角尺寸 则要在宽度B × 及剖面高度 (D d)/2 7%二者之中，选取既不超过较小值又 − × 宽度系列 0 1 2 3 4 5 6 7 最接近rs min 的数值。另外，上述各个尺寸都规 f B 0.64 0.88 1.15 1.5 2 2.7 3.6 4.8 定了尾数处理方法。 虽然可由表1的系数ƒ 与内径d求出外径，但 D 大多采用直径系列9 、0 、2 、3 。按直径系列代号 2 表 推力轴承的 f D 、f T值 4 3 2 1 0 9 8 7的顺序，同一内径尺寸 、 、 、 、 、 、 、 直径系列 0 1 2 3 4 5 1 的外径差异渐小（见图 ）。这些直径系列配上系 f D 0.36 0.72 1.20 1.84 2.68 3.80 数ƒB ，还可分出若干宽度系列。尺寸系列就由宽 度系列和直径系列组合而成。 高度系列 7 9 1 f T 0.9 1.2 1.6 6 7 ISO尺寸标准及轴承代号 同样，推力球轴承也采用直径系列代号与高 2 1.2 滚动轴承代号的构成 表 轴承代号的构成 度系列代号组合的方法，构成各种尺寸系列。 宽度系列代号( 1) 轴承结构·类型 类型代号 直径系列代号 内径代号 轴承代号举例 滚动轴承是重要的机械零部件，其主要尺寸 内径代号中，内径≧20 mm 的采用内径尺寸 高度系列代号 1/5 06, 30 mm 17 均已实现了国际标准化。ISO 虽曾审议过在国际 的数字（如 表示内径为 ）。内径≦ 6 [0] 省略 2 9 629 mm 1 单列深沟球轴承 6 [1] 省略 0 10 6010 上统一轴承代号的问题，但目前各国轴承企业依旧 者，则采用表 所示内径代号。 各行其是，尚未实现统一。 尽管各国轴承企业采用不同的轴承代号，但 6 [0] 省略 3 03 6303 日本轴承企业主要参照SKF轴承代号的结 对内径代号却都采用此种方式。 向心 单列角接触球轴承 7 [0] 省略 2 15 7215A 球轴承 3 [3] 省略 2 06 3206 4 5 类型代号按照轴承类型与结构的不同，采用数 构，一般以 位或 位数字表示。对通常大量使用 双列角接触球轴承 5 [3] 省略 3 12 5312 的轴承，在JIS中已作了规定。 字或者字母表示。采用字母表示的圆柱滚子轴承， 1 [0] 省略 2 05 1205 N NU NF NJ 双列调心球轴承 轴承代号的构成如下。 按照滚子引导档边的部位，分为 、 、 、 2 [2] 省略 2 11 2211 2 尺寸系列代号由轴承的宽度系列代号和直径 等多种类型。轴承代号的构成，如表 所示。 NU 1 0 16 NU 1016 系列代号组合而成。向心轴承的直径系列代号分 N [0] 省略 2 20 N 220 圆柱滚子轴承 NU 2 2 24 NU 2224 7 8 9 0 1 2 3 4, 为∶ 、 、 、 、 、 、 、 按此顺序，内径 向心 9 0 2 3 滚子轴承 NN 3 0 16 NN 3016 相同的轴承外径渐大，常用的是 、 、 、 。宽 圆锥滚子轴承 3 0 2 14 30214 0 1 2 3 4 5 6 度系列代号分为 、 、 、 、 、 、 它们可以 表1 调心滚子轴承 2 3 0 34 23034 0 1 2 与任一直径系列代号组合，常用的是 、 、 、 内径d 内径代号 单向平面座圈型 5 1 1 24 51124 3 。与任一直径系列代号组合后，宽度尺寸将按 (mm) 推力 双向平面座圈型 5 2 3 12 52312 1 此顺序渐大。标准向心球轴承的宽度系列代号省 /0.6( ) 0.6 球轴承 单向球面座圈型 5 3 (2) 3 18 53318 1 1 2 4 0 1 双向球面座圈型 5 4 ( ) 2 13 54213 略，轴承代号以 位数表示。宽度系列代号为 的 /1.5( ) 1.5 圆柱滚子轴承也省略宽度系列代号。 推力 推力调心 2 2 滚子轴承 滚子轴承 2 9 2 30 29230 /2.5( 1) 2.5 3 3 注 ( 1) 推力轴承为高度代号。 (2) 此处表示结构类型，而非高度系列代号。 ○ ○ ○ ○ ○ 4 4 备注 ∶类型代号，宽(高)度系列代号及直径系列代号组成轴承基本代号。 5 5 6 6 内径代号 直径系列代号 尺寸系列 7 7 宽度系列代号 } 代号 8 8 类型代号 } 轴承系列代号 9 9 00 10 01 12 02 15 03 17 1 注∶( ) NSK没有0.6 mm 1.5 2.5 mm 并且将 及 1X 2X 定为 、 8 9 ISO尺寸标准及轴承代号 1.3 英制圆锥滚子轴承代号 在ABMA (The American Bearing Manufacturers Association) Standard 中已对英制圆锥滚子轴承代 （例） 号的构成做了规定。ABMA 所列轴承代号适用 LM 1 19 49 于新设计的轴承，已经广为采用，今后仍可继续 使用。TIMKEN 公司似也采用了ABMA 标准轴 极限载荷代号 补充代号 承代号，按此标准编制的轴承代号还有很多。轴 1 2 米制系列轴承分为轻载专用，中 末尾的补充代号，由 个或 个字 承代号的构成如表 1 所示。 载专用，重载专用等，极限载 母组成，在变更标准型的外观及 荷代号同样按轻→重的顺序分 内部结构时使用。 为下列代号。 B 带止动挡边的外圈 EL LL L LM M HM H X 、 、 、 、 、 、 、 标准型稍有变更 1 表 轴承代号的构成 HH EH J T WA 、 、 、 内圈背面带止动槽 极限载荷 接触角 系 列 后 缀 补 充 T 最后的 仅限推力轴承使用。 其他 省略 代 号 代 号 代 号 代 号 代 号 AA 〇 〇〇〇 〇〇 AA A 后缀代号 备注 ∶表示英文字母, 表示数字。 〇 接触角代号 1 2 补充代号之前的 、 位数字是内，