《chap滚动轴承》PPT课件.ppt

Chap16 滚动轴承,主要内容,本章重点,滚动轴承代号、选型 滚动轴承的寿命计算 滚动轴承的组合设计,滚动轴承的基本知识 滚动轴承的主要失效形式和承载能力计算 滚动轴承的组合设计,滚动轴承概述,1 组成,（1）内外圈和滚动体用高强度、耐磨性好的含铬轴承钢制造，表面磨削、抛光，61-65HRC。 （2）保持架用低碳钢冲压而成，或用酚醛胶木、铜合金制造。,内圈、外圈、滚动体、保持架,球、滚子、滚针,典型结构,2 材料,滚动轴承概述,3 滚动轴承的特点,优点： 摩擦力小，起动灵活，效率高 润滑简便，易于互换 缺点： 1、承受冲击载荷能力差 2、径向尺寸大 3、高速转动时噪声大 4、寿命较低,滚动轴承是标准件,16-1 滚动轴承的类型、特点,一、滚动轴承的分类,1、按滚动体的形状分 可分为：球轴承，滚子轴承，滚针轴承,2、按承载方式分,向心轴承：主要承受径向载荷和不大的轴向载荷 推力轴承：只承受轴向载荷 角接触轴承：能同时承受径向和轴向载荷,：,3、公称接触角,向心轴承 公称接触角=0 推力轴承 公称接触角=90 角接触轴承 公称接触角0 45时，承受径向力为主; 公称接触角45 90时，承受轴向力为主。,衡量轴承的承载能力,图,二、滚动轴承的工作特性和类型选择,1、承载能力, 轴承的接触角越大，其承受轴向载荷的能力越大， 承受径向载荷的能力减小。 相同外形尺寸时，滚子轴承的负荷能力较球轴承大1.53倍。 内径d20mm，优先选用球轴承（价格低） 内径d20mm，优先选用滚子轴承（承载能力高）,2、转速性能,极限转速：在一定的载荷和润滑条件下，滚动轴承所 允许的最高转速叫极限转速。,（1）球轴承比滚子轴承的极限转速高，推力轴承比向心轴承的极限转速低。 （2）轴承的内径相同时，外径越小，滚动体越轻，极限转速越高。 （3）高速时选用超轻、特轻和轻系列轴承。,3、调心性能,调心性能：轴承的内外圈可以在轴向发生相对偏转， 以补偿两者实际工作中中心线的偏斜，保证正常工作的能力。,调心轴承的调心能力最强，角偏差在0.5 3可调，球轴承较好，滚子轴承次之，滚针轴承最差。,三、各类轴承介绍,我国常用的标准轴承共分九类，执行GBT272-93,见图,调心滚子轴承,调心球轴承,常用滚动轴承的类型和工作特征,续下图,常用滚动轴承的类型和工作特征,推力调心滚子轴承,圆锥滚子轴承,续下图,16-2 滚动轴承的代号,一、滚动轴承的代号,1 基本代号,基本代号、前置代号、后置代号,类型代号 尺寸系列代号 内径代号,直径系列代号,宽度系列代号,表16-2,表16-4,(0003) 表16-5 (0499) d=代号5,() ,滚动轴承的代号,前置代号 基本代号 后置代号 () （） （） 成套 轴承 分部 件, （） （）,类型代号,宽度系列,直径系列,内径代号d/5,内部结构,密封与防尘套圈变形,保持架及材料,轴承材料,公差等级,游隙,配置,其它,例：6 3 05 (/P0) ,例：7 2 12 C ,深沟球轴承,直径系列为3(中),宽度系列为0(不标),内径d=25mm,0级公差(不标),角接触球轴承,直径系列为2(轻),宽度系列为0(不标),内径d =60mm,=15,三、 轴承失效形式,滚动轴承主要失效形式,1 疲劳失效： 现象：内外圈滚道及滚动体的表面出现许多点蚀坑 原因：过载，装配不当(配合过紧、内外圈不正、润滑不良),2 永久变形： 现象：滚动体或套圈滚道上出现不均匀的塑性凹坑 原因：静载荷或冲击载荷过大,3 磨损、胶合： 现象：滚道表面、滚动体与保持架接触部位发生磨损， 引起内部松动；在滚道及滚动体表面上有粘着痕迹 原因：轴承内部有研磨物、润滑不良； 速度太高、润滑不良； 不适当的装配；内外圈配合柱面松动,4 断裂,四、轴承的寿命,轴承的一个套圈或滚动体的材料出现第一个现疲劳扩展迹前,一 个套圈相对另一套圈的总转数或工作小时数。,1.轴承寿命,2 可靠度R,一组相同轴承能达到或超过 规定寿命的百分率，图16-6,3 基本额定寿命L (106r)或Lh(h),一组同一型号轴承,在同一条件下运转，其可靠度为90时，能达到或超过的寿命。,4 基本额定动载荷C ： 当一套轴承进入运转且其基本额定寿命为10转时，轴承能承受的最大载荷。,向心轴承：Cr径向基本额定动载荷 推力轴承：Ca轴向基本额定动载荷,5 滚动轴承寿命的计算公式,轴承寿命计算公式,106r,寿命指数 球轴承 ; 滚子轴承10/3 C基本额定动载荷; P当量动载荷 向心轴承：CCr 推力轴承： C Ca,附表1、2、3,实际计算时，用h表示：,h,考虑到温度高于100时，C值将减少，引入温度系数ft,表169,当量动载荷,考虑到工作中的冲击和振动会使Lh降低，引入载荷系数fp,表1610,寿命计算公式,h,N,Lh参考值见表16-11,正安装（ X 型、面对面） 两轴承外圈的窄边相对面对面跨距减少,反安装（ O型、背对背） 两轴承外圈的宽边相对背对背 跨距增大,O1、O2：轴承支点（压力中心）偏移，但为方便计算，通 常取轴承宽度中点为支点。,2 轴向载荷分析,派生轴向力与外加轴向力方向一致的轴承为2，另一轴承为1。,FA外载荷 ；轴与内圈视为一体，轴承的轴向载荷分析：,(1) 若FA +F2 F1，轴不能向右移动，轴承1 压紧，由力平衡条件： 轴承1 （压紧端）的轴向载荷：F a1=FA +F2 轴承2 （放松端）的轴向载荷：F a2=F2,2 轴向载荷分析（续）,(2) 若FA +F2F2，轴承2 压紧，由力平衡条件： 轴承1 （放松端）的轴向载荷：F a1=F1 轴承2 （压紧端）的轴向载荷：F a2= F1 -FA,放松端轴承的轴向载荷=它本身内部轴向力 压紧端轴承的轴向载荷=除本身轴向力外其余轴向力代数和,16-4 滚动轴承的润滑和密封,润滑目的：降低摩擦阻力和减轻磨损，吸振、冷却、防锈， 延长轴承的使用寿命 密封目的：防止润滑剂泄漏，防止有害异物从外部侵入轴承内,一、润滑,(1) dn(1.52)105mmr/min时,采用润滑油；摩阻小，散热好，用于高速、高温下。,二、密封,接触式密封,非接触式密封,毛毡圈密封 密封圈密封,组合式密封,间隙密封 迷宫式密封,毛毡+迷宫式密封,表16-14,16-4 滚动轴承的组合设计,轴承的组合设计内容： 1）轴承固定；2）轴承组合的调整 3）轴承与相关零件的配合； 4）轴承的润滑与密封；5）轴承系统的装拆。,一、轴承固定,1 两端固定,普通工作温度下的短轴（跨距L400mm）。 为允许轴工作时有少量热膨胀，轴承安装时应留有c=0.2mm-0.3mm的轴向间隙 间隙量常用垫片或调整螺钉调节。,c,2 一端双向固定、一端游动,用于轴较长（如350mm)或工作温度较高的轴,游动轴承内圈应与轴作轴向固定（常采用弹性挡圈）,深沟球轴承：外圈与端盖留有间隙； 圆柱滚子轴承：轴承外圈要与机座作轴向固定，靠滚子与套圈间的游动来保证轴的自由伸。,二、轴承组合的调整,1 轴承间隙的调整,(1) 加减轴承盖与机座间垫片厚度,方法：,(2) 螺钉,2 轴承的预紧,目的：消除游隙，提高旋转精度 方法：,金属垫片,磨窄套圈,3 轴承组合位置的调整,目的：使轴上零件具有准确的工作位置,1 调整齿轮轴轴向位置,2 调整轴承游隙,三、滚动轴承的配合,滚动轴承是标准件 内圈与轴采用基孔制；外圈与轴承座孔采用基轴制,运动特点：,内圈与轴一起转动，采用有过盈量的过渡配合；k6,m6 外圈：固定不动，与座孔采用较松的过渡配合,H7,J7,Js7 轴承作游动支承时，外圈与座也采用间隙配合,G7,四、