- 机械设计手册：单行本·轴承（第六版）
- 成大先主编
- 3763字
- 2020-08-27 16:06:23
3.10 关节轴承
3.10.1 关节轴承的结构型式及其代号（摘自GB/T 304.1—2002、GB/T 304.2—2002）
表8-1-36 关节轴承常用结构型式
关节轴承的代号由基本代号、补充代号和游隙组别代号构成，其排列顺序及各代号含义见表8-1-37。
3.10.2 关节轴承额定动、静载荷与寿命计算
表8-1-38 关节轴承额定动、静载荷与寿命计算中的术语及符号含义
表8-1-39 关节轴承额定动、静载荷和当量动、静载荷的计算（摘自JB/T 8565—2010、JB/T 8567—2010）
注：1.PTFE表示聚四氟乙烯。
2.杆端关节轴承的额定动（静）载荷计算方法，应根据杆端关节轴承的结构型式来选定。当杆端关节轴承为向心型时，采用向心关节轴承的方法计算。当杆端关节轴承为球头型时，采用推力关节轴承的方法计算。对额定静载荷还应考虑杆体材料的屈服强度极限。当轴承的额定静载荷超过杆体材料屈服强度的许用值时，应取杆体材料屈服强度的许用值作为计算杆端关节轴承额定静载荷的依据。
关节轴承寿命计算方法（摘自JB/T 8565—2010）
（1）与寿命有关的pv极限值的计算
1）轴承球面滑动速度的计算
式中，
，向心轴承ζ=1，角接触轴承ζ=0.9，推力轴承ζ=0.7。
2）名义接触压力的计算
式中 k——耐压系数，见表8-1-40。
表8-1-40
Cd——向心关节轴承Cd=Cdr，推力关节轴度Cd=Cda。
3）轴承的pv值极限
不同材料接触副的pv值限制范围见表8-1-41。
表8-1-41
（2）关节轴承的计算磨损寿命L
表8-1-42
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）
《关节轴承 配合》（GB/T 304.3—2002）规定了一般工作条件下的关节轴承与轴和外壳孔的配合，以及配合表面与端面的表面粗糙度和形位公差，它适用于下列情况：
1）外形尺寸符合GB/T 9161—2001（K系列除外）、GB/T 9162—2001、GB/T 9163—2001（K、W系列除外）、GB/T 9164—2001且轴承公称内径≤800mm、公称外径≤1000mm的关节轴承；
2）游隙符合N组的关节轴承；
3）实心轴或厚壁空心轴；
4）工作温度不超过100℃的关节轴承。
关节轴承的配合（GB/T 304.3—2002）
根据轴承内圈（或轴圈）与轴配合的特性，轴颈直径的极限偏差在基孔制配合中选择，如图8-1-4所示。过盈配合：p6、n6、m6、k6；过渡配合：h6、h7、g6。
图8-1-4 轴承与轴的配合
根据轴承外圈（或座圈）与外壳孔配合的特性，外壳孔直径的极限偏差在基轴制配合中选择，如图8-1-5所示。过渡配合：N7、M7、K7、J7；间隙配合：H6、H7、H11。
图8-1-5 轴承与外壳孔的配合
轴承与轴和外壳孔的配合按表8-1-47选取。
选择关节轴承配合的基本原则
1）轴承与轴和外壳孔的配合，根据轴承的类型，尺寸大小、公差、游隙，轴承的工作条件，作用在轴承上载荷的大小、方向和性质，轴和外壳孔的材料以及装拆方便等因素进行选择。
2）轴承的摆动套圈宜采用过盈配合，使轴承在承载条件下工作时，套圈在轴和外壳孔的配合表面不产生磨损和相对转动现象。
表8-1-43 轴和外壳孔的公差带
3）为防止内圈与轴之间的滑动或“爬行”，内圈与轴应优先采用过盈配合，如果为装拆方便或由于采用浮动支承，而必须使用间隙配合时，轴颈表面必须淬硬。
4）选用过盈配合时，应考虑过盈量对径向游隙的影响。对于必须使用较大过盈量的场合，应选用原始游隙大于基本组游隙值的轴承。
配合表面的粗糙度和形位公差
轴颈和外壳孔与轴承的配合表面及端面的表面粗糙度应符合表8-1-44的规定。轴颈和外壳孔表面的圆柱度公差、轴肩和外壳孔肩的端面圆跳动（图8-1-6a、b）以及垫圈两端面平行度公差（图8-1-6c）应符合表8-1-45、表8-1-46的规定。
表8-1-44 配合表面的粗糙度Ra
图8-1-6 配合表面的形位公差
表8-1-45 配合表面的形状公差
注：1.轴承公称直径系指轴承的内径和外径。
2.轴颈表面圆柱度以内径查表确定；外壳孔表面圆柱度以外径查表确定。
表8-1-46 配合表面的位置公差
注：1.轴承公称直径系指轴承的内径和外径。
2.轴肩端面圆跳动和内垫圈两端面平行度以内径查表确定；外壳孔肩端面圆跳动和外垫圈两端面平行度以外径查表确定。
关节轴承公差
以下所列关节轴承公差适用于精加工后，在涂敷、电镀、剖分和开裂工序前的关节轴承。经表面处理的关节轴承，其公差值与此略有差异。所列公差不适用于飞机机架用关节轴承。
向心关节轴承公差（GB/T 9163—2001）见表8-1-47～表8-1-50。
表8-1-47 E、G、C、H系列内圈公差
表8-1-48 K、W系列内圈公差
表8-1-49 E、G、C、W、H系列外圈公差
表8-1-50 K系列外圈公差
角接触关节轴承公差（摘自GB/T 9164—2001）见表8-1-51和表8-1-52。
表8-1-51 内圈和轴承宽度公差
表8-1-52 外圈公差
推力关节轴承公差（摘自GB/T 9162—2001），见表8-1-53和表8-1-54。
表8-1-53 轴圈和轴承高度公差
表8-1-54 座圈公差
杆端关节轴承公差（摘自GB/T 9161—2001）见表8-1-55。
表8-1-55 E、EH、G、GH、K系列公差
注：螺纹可为右旋或左旋。
3.10.4 关节轴承的安装尺寸（摘自GB/T 12765—1991）
确定关节轴承安装尺寸的基本要求是：为了防止轴肩和外壳孔挡肩的圆角与轴承倒角发生干涉，保证轴承端面与轴肩和挡肩的良好接触及轴承的可靠定位，轴肩和外壳孔挡肩的最大圆角半径应分别小于轴承内圈和外圈的最小倒角；为充分利用向心关节轴承允许的倾斜角，安装该类轴承的轴肩直径的最大值应等于或小于轴承内圈端面直径（EW型除外）。
向心关节轴承安装尺寸
E系列向心关节轴承安装尺寸见表8-1-56，G系列向心关节轴承安装尺寸见表8-1-57，W系列向心关节轴承安装尺寸见表8-1-58。
表8-1-56 E系列向心关节轴承安装尺寸mm
表8-1-57 G系列向心关节轴承安装尺寸mm
表8-1-58 W系列向心关节轴承安装尺寸
角接触关节轴承安装尺寸
表8-1-59
推力关节轴承安装尺寸
表8-1-60
3.10.5 关节轴承产品
GB/T 9161～9164—2001依次规定了杆端关节轴承、推力关节轴承、向心关节轴承、角接触关节轴承的外形尺寸、公差和技术要求，杆端关节轴承和向心关节轴承还规定了径向游隙。
关节轴承有润滑型和自润滑型之分。自润滑关节轴承工作中不需添加润滑剂，且无润滑污物，适合安装于工作中不便于添加润滑剂或要避免润滑污物污染环境的场合。
润滑型向心关节轴承
表8-1-62 润滑型向心关节轴承（二）
自润滑型向心关节轴承
1.GEH…HC为双半外圈，球面镶贴PTFE复合材料。内圈球面镀铬。
2.GEH…HT外圈内球面粘贴PTFE织物，其余特征同GEH…HC。
1.外圈沿轴向剖分，外圈球面粘贴PTFE织物。
2.内圈球面镀铬。
1.外圈挤压成型，球面衬有PTFE复合材料。
2.内圈球面镀铬。
1.GE…ET-2RS型外圈有一道轴向缝。
2.GE…XT-2RS型外圈剖分。
3.两面带密封圈，外圈球面粘贴PTFE织物。
4.内圈球面镀铬。
表8-1-63 自润滑型向心关节轴承（一）
润滑型角接触关节轴承
润滑型推力关节轴承
自润滑型角接触关节轴承和推力关节轴承
1.内外圈可分离。
2.外圈球面粘贴PTFE织物。
3.内圈球面镀铬。
1.轴座圈可分离。
2.座圈球面粘贴PTFE织物。
3.轴圈球面镀铬。
表8-1-67
注：自润滑型角接触关节轴承同表8-1-65注，自润滑型推力关节轴承同表8-1-66注。
杆端关节轴承内螺纹组装（及镶垫）杆端关节轴承
1.轴承附有带螺纹的伸出杆，螺纹有左、右旋之分。
2.由向心关节轴承GE…E或GE…ES和杆端体组装而成。
3.杆端体表面镀锌，SI…ES型有润滑油孔油杯。
1.轴承附有带螺纹的伸出杆，螺纹有左、右旋之分。
2.外滑动面镶有青铜衬垫，内圈球面镀铬。
3.杆端体表面镀锌，有润滑油孔或油杯。
表8-1-68
注：1.若是左旋螺纹，轴承型号和螺纹标记需加“L”和“左”，例如：SIL30ES M30×2左-6H。d≥15mm也可制造-2RS结构，例如：SI25ES-2RS，SILBP8S M8左-6H。
2.表中E系列的d2、l4、d4尺寸与GB/T 9161—2001规定的尺寸稍有差别，选用时与生产厂家联系。
内螺纹带锁口杆端关节轴承
1.轴承附有内螺纹带锁口的伸出杆，螺纹有左、右旋之分。
2.SIR…ES或SIGEW…ES型是由向心关节轴承GE…ES或GEEW…ES和杆端体组装而成的。
3.带有润滑油孔或油杯。
表8-1-69
①不能润滑。
注：1.若是左旋螺纹，轴承型号和螺纹标记需加“L”和“左”，例如：SILR30ES M22×1.5左-6H，SILGEW32ES M27×2左-6H。
2.表中E系列的d2、G、h1、l3、l4、d4、d5尺寸与GB/T 9161—2001规定的尺寸不同，选用时与生产厂家联系。
内螺纹自润滑杆端关节轴承
1.轴承附有带螺纹的伸出杆。螺纹有左、右旋之分。
2.由自润滑向心关节轴承和杆端体组装而成。
3.杆端体表面镀锌，内圈球面镀铬。
表8-1-70
注：1.若是左旋螺纹，轴承型号和螺纹标记需加“L”和“左”，例如：SIL JK8C M8左-6H，SIL 40ET-2RS M39×3左-6H。
2.表中K、E系列的d2、l4、d4以及K系列的rs、α尺寸与GB/T 9161—2001规定的尺寸稍有差别，选用时与生产厂家联系。
外螺纹组装和镶垫杆端关节轴承
1.轴承附有带螺纹的伸出杆，螺纹有左、右旋之分。
2.由向心关节轴承GE…E或GE…ES和杆端体组装而成。
3.杆端体表面镀锌，SA…ES型有润滑油孔或油杯。
1.轴承附有带螺纹的伸出杆，螺纹有左、右旋之分。
2.外滑动面镶有青铜衬垫，内圈球面镀铬。
3.杆端体表面镀锌，有润滑油孔或油杯。
表8-1-71
注：1.若是左旋螺纹，轴承型号和螺纹标记需加“L”和“左”，例如：SAL30ES M30×2左-6g。d≥15mm也可制造成-2RS结构，例如：SA25ES-2RS，SALBP8S M8左-6g。
2.表中E系列的d2、l2尺寸与GB/T 9161—2001规定的尺寸稍有差别，选用时与生产厂家联系。
外螺纹自润滑杆端关节轴承
1.轴承附有带外螺纹的伸出杆，螺纹有左、右旋之分。
2.由自润滑向心关节轴承和杆端体组装而成。
3.杆端体表面镀锌，内圈球面镀铬。
表8-1-72
注：1.若是左旋螺纹，轴承型号和螺纹标记需加“L”和“左”，例如：SAL JK10C M10左-6g，SAL35ET-2RS M36×3左-6g。
2.表中K、E系列的d2、l2以及K系列的rs、α尺寸与GB/T 9161—2001规定的尺寸稍有差别，选用时与生产厂家联系。
弯杆形和直杆形球头杆端关节轴承
球头座附有带内螺纹的“L”向伸出杆，用锌基合金制造，螺纹有左、右旋之分。
球头座附有带内螺纹的轴向伸出杆，螺纹有左、右旋之分，用锌基合金制造。
表8-1-73
注：球头座杆螺纹也可为左旋，若是左旋，轴承型号需加“L”，螺纹标记应加“左”。例如：SQL6-RS M6左-6H，不带密封罩产品型号为SQ…：SQZL5-RS M5左-6H，不带密封罩产品型号为SQZ…。
单杆形球头杆端关节轴承
球头座为一向心关节轴承外圈，用锌基合金制造。
表8-1-74
