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小功率机械无级变速器结构的设计【优秀】【word+6张CAD图纸】【毕设】

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小功率机械无级变速器结构的设计【优秀】【word+6张CAD图纸】【毕设】.rar

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输入轴-A3副本.dwg---(点击预览)

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蜗杆-A3.dwg---(点击预览)

箱体端盖-A1副本.dwg---(点击预览)

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如何延长轴承寿命外文文献翻译.doc---(点击预览)

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加压盘-A3.dwg---(点击预览)

凸缘式轴承端盖-A3.dwg---(点击预览)

任务书.doc---(点击预览)

1封面、任务书、评阅表、鉴定意见.doc---(点击预览)

CAD制图副本

钢球轴.dwg---(点击预览)

角接触轴承7305C.dwg---(点击预览)

深沟球轴承6005.dwg---(点击预览)

箱体端盖-A1.dxf

装配图-A0.dxf

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关键词：: 功率机械无级变速器结构无级变速器

资源描述：

小功率机械无级变速器结构的设计【优秀】【word+6张CAD图纸】【毕业设计】

【带任务书+开题报告+鉴定意见+评阅表+外文翻译】【30页@正文11800字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

1封面、任务书、评阅表、鉴定意见.doc

M12油标.dwg

M8螺栓.dwg

任务书.doc

传动钢球.dwg

凸缘式轴承端盖-A3.dwg

加压盘-A3.dwg

外六角螺塞.dwg

外文翻译.doc

外环.dwg

支撑架.dwg

正文.doc

毡圈.dwg

涡轮.dwg

深沟球轴承6005.dwg

箱体端盖-A1.dwg

蜗杆-A3.dwg

装配图-A0.dwg

角接触轴承7305C.dwg

评阅表.doc

输入轴-A3.dwg

鉴定意见.doc

钢球轴.dwg

任务书

论文（设计）题目：小功率机械无级变速器结构设计

一、主要内容及基本要求

1、设计一种小功率机械无级变速器，要求以钢球为中间元件；

2、输入功率P=1.1kw，输入转速n=1500rpm，调速范围R=9；

3、一张装配图A0#1张，零件图总量A0#1张；

4、设计说明书一份；

5、英文文献一份。

二、重点研究的问题

1、小功率机械无级变速器原理及其结构；

2、变速原理的传动结构的实现。

三、进度安排

序号各阶段完成的内容完成时间

1熟悉课题及基础资料第一周

2调研及收集资料第二周

3方案设计与讨论第三～四周

4无级变速器布局设计第五周

5无级变速器总装配图设计第六~九周

6无级变速器零件图设计第十周

7撰写说明书第十一周

8英文文献翻译，答辩第十二周

四、应收集的资料及主要参考文献

[1] 阮忠唐. 机械无级变速器[M]. 机械工业出版社.

[2] 阮忠唐.机械无级变速器设计与选用指南[M].化学工业出版社.

[3] 徐灏.机械设计手册第3卷[M].机械工业出版社.

[4] 毛谦德.袖珍机械设计师手册第3版[M].机械工业出版社.

[5] 机械设计手册新版第2卷[M].机械工业出版社.

摘要 ………………………………………………………………………………………Ⅱ

Abstract……………………………………………………………………………………Ⅲ

第一章绪论 ………………………………………………………………………………1

1.1机械无级变速器的发展概况 …………………………………………………1

1.2机械无级变速器的特征和应用 ………………………………………………2

1.3无级变速器的研究现状 ………………………………………………………3

1.4毕业设计内容和要求 …………………………………………………………3

第二章无级变速总体方案 …………………………………………………………5

2.1 钢球长锥式（RC型）无级变速器 ……………………………………………5

2.2 钢球外锥式无级变速器 ………………………………………………………5

2.3 两类型的比较与选择 ………………………………………………………… 7

第三章钢球外锥式无级变速器部分零件的设计与计算 ……………………9

3.1 钢球与主、从动锥轮的计算与设计 …………………………………………9

3.2 加压盘的设计与计算 …………………………………………………………10

3.3 调速齿轮上的变速曲线槽的设计与计算 ……………………………………12

3.4 输入轴的设计与计算 …………………………………………………………13

3.5 端盖的设计与计算 ……………………………………………………………15

3.6 调速机构的设计与计算 ………………………………………………………16

第四章主要零件的校核 ……………………………………………………………18

4.1 输出、输入轴的校核 …………………………………………………………18

4.2 轴承的校核 ……………………………………………………………………20

4.3 键的校核 ………………………………………………………………………21

第五章无极变速器的装配……………………………………………………………24

毕业设计总结 ……………………………………………………………………………25

致谢 ……………………………………………………………………………………… 26

参考文献……………………………………………………………………………………27

附录翻译译文及原文……………………………………………………………… 28

小功率机械无级变速器结构设计

摘要：机械无级变速器是一种能适应工艺要求多变、工艺流程机械化和自动化发展以及改善机械工作性能的一种通用传动装置。本文简要介绍了摩擦式机械无级变速器的基本结构、设计计算的方法、材质及润滑等方面的知识，并以此作为本次无级变速器设计的理论基础。

本设计采用的是以钢球锥轮作为中间传动元件，通过改变钢球的工作半径来实现输出轴转速连续变化的钢球锥轮式无级变速器。本文分析了在传动过程中变速器的主、从动轮，钢球和外环的工作原理和受力关系；详细推导了实用的钢球锥轮式无级变速器设计的计算公式；并针对设计所选择的参数进行了具体的设计计算；绘制了所计算的钢球锥轮式无级变速器的装配图和主要传动元件的零件图，将此变速器的结构和工艺等方面的要求表达得更为清楚。

这种无级变速器有良好的结构和性能优势，具有很强的实用价值，完全可以作为批量生产的无级变速器。其主要特点是：1.变速范围较宽；2.恒功率特性好；3.可以升、降速，正、反转。4.运转平稳，抗冲击能力较强；5.输出功率较大；6.使用寿命长；7.调速简单，工作可靠；8.容易维修。

关键词：无级变速器，摩擦式，钢球锥轮式，设计。

Small power machinery variator structure design

Abstract: The mechanical variable speed drives is a general purpose gearing which can accommodate the variable requirements of the process planning, mechanization of the schedule drawing ，the development of automation and the improvement of the mechanical working capabilities. The article briefly introduce the basic structure, the way of design and calculation, material and lubricate of the frication type variable speed drives, and taking them as the theory basis of the design of mechanical variable speed drives.

This design uses the ball pyramid wheel as the middle transmission component, by changing its’ working radius to realize the continuous change of the output axis. This article analyzes the working theory and the working forces of the drive wheel, ball wheel and outer ring during the transmission process. It also deduces the practical calculation formula of the ball pyramid wheel type variable speed drives， it also goes on the material calculation aim at the selection parameter. It protracts the assemble-drawing of the ball pyramid wheel type variable speed drives and the accessory-drawing of the mostly drive component. So it can express more clearly of the structure and process planning of the variable speed drives.

The variable speed drives has good structure and properties, and it can use as batch production. The most specialties: 1 wide range of variable speed；2 the constant output power；3 it can rotate positively and versedly；4 stable accuracy of speed；5 high output power；6 long life；7 simply and precise control of speed；8 easy maintain.

Keywords: CVT，friction type，ball pyramid type，design.

第一章绪论

1.1机械无级变速器的发展概况

无级变速器分为机械无级变速器，液压传动无级变速器，电力传动无级变速器三种，但本设计任务要求把无级变速器安装在自行车上，所以一般只能用机械无级变速器，所以以下重点介绍机械无级变速器。

机械无级变速器最初是在19世纪90年代出现的，至20世纪30年代以后才开始发展，但当时由于受材质与工艺方面的条件限制，进展缓慢。直到20世纪50年代，尤其是70年代以后，一方面随着先进的冶炼和热处理技术，精密加工和数控机床以及牵引传动理论与油品的出现和发展，解决了研制和生产无级变速器的限制因素；另一方面，随着生产工艺流程实现机械化、自动化以及机械要改进工作性能，都需要大量采用无级变速器。因此在这种形式下，机械无级变速器获得迅速和广泛的发展。主要研制和生产的国家有美国、日本、德国、意大利和俄国等。产品有摩擦式、链式、带式和脉动式四大类约三十多种结构形式。

国内无级变速器是在20世纪60年代前后起步的，当时主要是作为专业机械配套零部件，由于专业机械厂进行仿制和生产，例如用于纺织机械的齿链式，化工机械的多盘式以及切削机床的Kopp型无级变速器等，但品种规格不多，产量不大，年产量仅数千台。直到80年代中期以后，随着国外先进设备的大量引进，工业生产现代化及自动流水线的迅速发展，对各种类型机械无级变速器的需求大幅度增加，专业厂才开始建立并进行规模化生产，一些高等院校也开展了该领域的研究工作。经过十几年的发展，国外现有的几种主要类型结构的无级变速器，在国内皆有相应的专业生产厂及系列产品，年产量约10万台左右，初步满足了生产发展的需要。与此同时，无级变速器专业协会、行业协会及情报网等组织相继建立。定期出版网讯及召开学术信息会议进行交流。自90年代以来，我国先后制定的机械行业标准共14个：

JB/T 5984-92??《宽V带无级变速装置基本参数》

JB/T 6950-93??《行星锥盘无级变速器》

JB/T 6951-93??《三相并联连杆脉动无级变速器》

JB/T 6952-93??《齿链式无级变速器》

JB/T 7010-93??《环锥行星无级变速器》

JB/T 7254-94??《无级变速摆线针轮减速机》

JB/T 7346-94??《机械无级变速器试验方法》

JB/T 7515-94??《四相并列连杆脉动无级变速器》

JB/T 7668-95??《多盘式无级变速器》

JB/T 7683-95??《机械无级变速器?? 分类及型号编制方法》

1.2机械无级变速器的特征和应用

机械无级变速器是一种传动装置，其功能特征主要是：在输入转速不变的情况下，能实现输出轴的转速在一定范围内连续变化，以满足机器或生产系统在运转过程中各种不同工况的要求；其结构特征主要是：需由变速传动机构、调速机构及加压装置或输出机构三部分组成。

机械无级变速器的适用范围广，有在驱动功率不变的情况下，因工作阻力变化而需要调节转速以产生相应的驱动力矩者（如化工行业中的搅拌机械，即需要随着搅拌物料的粘度、阻力增大而能相应减慢搅拌速度）；有根据工况要求需要调节速度者（如起重运输机械要求随物料及运行区段的变化而能相应改变提升或运行速度，食品机械中的烤干机或制药机械要求随着温度变化而调节转移速度）；有为获得恒定的工作速度或张力而需要调节速度者（如断面切削机床加工时需保持恒定的切削线速度，电工机械中的绕线机需保持恒定的卷绕速度，纺织机械中的浆纱机及轻工机械中的薄膜机皆需调节转速以保证恒定的张力等）；有为适应整个系统中各种工况、工位、工序或单元的不同要求而需协调运转速度以及需要配合自动控制者（如各种各样半自动或自动的生产、操作或装配流水线）；有为探求最佳效果而需变换速度者（如试验机械或李心机需调速以获得最佳分离效果）；有为节约能源而需进行调速者（如风机、水泵等）；此外，还有按各种规律的或不规律的变化而进行速度调节以及实现自动或程序控制等。

综上所述。可以看出采用无级变速器，尤其是配合减速传动时进一步扩大其变速范围与输出转矩，能更好的适应各种工况要求，使之效能最佳，在提高产品的产量和质量，适应产品变换需要，节约能源，实现整个系统的机械化、自动化等各方面皆具有显著的效果。故无级变速器目前已成为一种基本的通用传动形式，应用于纺织、轻工、食品、包装、化工、机床、电工、起重运输矿山冶金、工程、农业、国防及试验等各类机械。

1.3无级变速器的研究现状

随着我国在基础设施和重点建设项目上的投入加大，重型载货车在市场上的需求量急剧上升，重型变速箱的需求也随之增加,近年来，重型汽车变速器在向多极化、大型化的方向发展. 现在，我国已经对变速箱的设计，从整机匹配到构件的干涉判别和整个方案的模糊综合判别，直到齿轮、离合器等校核都开发了许多计算机设计软件，但是，大都没形成工业化设计和制造，因此，还需要进一步加强.我过的汽车技术还需要进一步发展.

随着科技的不断进步，CVT技术的不断成熟，汽车变速箱最终会由CVT替代手动变速箱（MT）和有级自动变速箱（AT），无级变速汽车是当今汽车发展的主要趋势,但是, 中国还没有掌握全套的汽车自动变速箱技术，也就还没有形成市场所需成熟的汽车自动变速箱产品。有人主张直接从国外引进先进的汽车自动变速箱技术，不料国外所有相关公司都想直接从国外把汽车自动变速箱产品销售到中国市场或者在中国建立独资企业就地生产销售产品，不愿与中国的企业合作开发生产获取高额垄断利润。

重型汽车变速器是指与重型商用车和大型客车匹配的变速器, 尽管在行业中对变速器的容量划分没有明确的界限, 但我们通常将额定输入扭矩在100kgm以上的变速器称为重型变速器。国内重型车变速器产品的技术多源于美国、德国、日本等几个国家,引进技术多为国外80～90 年代的产品。作为汽车高级技术领域的重型汽车变速器在国内通过漫长的引进消化过程,如今已有长足的进步,能够在原有引进技术的基础上,通过改型或在引进技术的基础上自行开发出符合配套要求的新产品,每年重型车变速器行业都能有十几个新产品推向市场。但从当今重型车变速器的发展情况来看,在新产品开发上国内重型车变速器仍然走的是一般性的开发过程,没有真正的核心技术产品; 从国内重型变速器市场容量来看, 有三分之一的产品来自进口, 而另外三分之二的产品中有80 %以上的产品均源自国外的技术,国内自主开发的重型变速器产品销量很小。这说明国内重型变速器厂家的自主开发能力仍然很薄弱,应对整车新车型配套产品的能力远远不够。2004 年年初我国出台城市车辆重点发展13. 8m客车上使用的变速器, 目前只有ZF 一家能向国内企业供应。这足以说明国内的重型车变速器企业仍然很渺小,在技术方面仍然有很长的路要走。国内重型汽车变速器几乎由陕西法士特齿轮有限责任公司、綦江齿轮传动有限公司、山西大同齿轮集团有限责任公司及一汽哈尔滨变速箱厂等几大家包揽。这些企业大多数变速器产品针对的市场各有侧重, 像陕西法士特在8t 以上重型车市场占有率达到40 %以上, 并且在15t 以上重卡市场占有绝对的优势, 拥有85 %以上的市场份额; 綦江齿轮传动有限公司主要为安凯、西沃、亚星奔驰、桂林大宇及厦门金龙等企业的7～12m高档大、中型客车以及总质量在14～50t 重型载货车、鞍式牵引车、自卸车及各式专用车、特种车配套;山西大同齿轮集团配套市场主要在8～10t 级的低吨位重型载货车方面.随着国内汽车市场的发育成长, 变速器产品型谱逐步细化,产品的针对性越来越强。因此,在保证现有变速器生产和改进的同时, 要充分认识到加入WTO 后良好的合作开发机遇,取长补短,同时更应认识到供方、买方、替代者、潜在入侵者、产品竞争者的巨大压力。要紧跟重型商用车行业向高档、高技术含量和智能化方向发展的趋势, 紧跟客车低地板化、绿色环保化、城市公交大型化的发展方向,开发和生产具有自主知识产权、适合我国国情的重型汽车变速器。

1.4 毕业设计内容和要求

毕业设计类容：小功率机械无级变速器结构的设计；比较和选择合适的方案，

无级变速器变速器的结构设计与计算；对关键部件进行强度和寿命校核

设计要求：输入功率P=1.1kw，输入转速n=1500 r/min，调速范围

结构设计时应使制造成本尽可能低；安装拆卸要方便；外观要匀称，美观；调速要灵活，调速过程中不能出现卡死现象，能实现动态无级调速；关键部件满足强度和寿命要求；画零件图和装配图。

参考文献

[1].周有强.机械无极变速器[J].煤矿机械 1987.89-136

[2].周有强.机械无级变速器[M].北京:机械工业出版社,2011.1-42

[3].葛安林自动变速器(一)--自动变速器综述 2001.05.1-72

[4].濮良贵,纪名刚主编.机械设计[S].北京:高等教育出版社,2005.56-109

[5].吴光强;孙贤安汽车无级变速器技术和应用的发展综述[期刊论文]-同济大学学报(自然科学版) 2009.第12期.2-6

[6]朱张校主编.工程材料[S].北京:清华大学出版社,2001.1-96

[7].卢新田;侯国政AMT控制系统结构及国外主要AMT产品介绍[期刊论文]-汽车技术 2004.第5期.3-8

[8].薛庆文;王力田汽车无级变速器(CVT)结构原理与维修精华 2006.1-32

[9].郑提,唐可洪主编.机电一体化设计基础[S].北京:机械工业出版社,2003.134-176

[10].程乃士;张德臻;刘温金属带式车用无级变速器[期刊论文]-中国机械工程 2000.第12期.7-11

[11].阮忠唐. 机械无级变速器[M].北京：机械工业出版社.2001.79-98

[12].阮忠唐.机械无级变速器设计与选用指南[M].北京：化学工业出版社.1983.34-68

[13].徐灏.机械设计手册第3卷[M].北京：机械工业出版社.1991.135-169

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加压盘-A3.gif

输入轴-A3.gif

凸缘式轴承端盖-A3.gif

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内容简介：: 湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目：小功率机械无级变速器结构设计专业：机械设计及其自动化学号： 2007964210 姓名：龙雄指导教师：聂松辉（教授）完成日期： 2011年5月湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目：小功率机械无级变速器结构设计学号： 2007964210 姓名：龙雄专业：机械设计制造及其自动化指导教师：聂松辉系主任：周友行一、主要内容及基本要求 1、设计一种小功率机械无级变速器，要求以钢球为中间元件； 2、输入功率P=1.1kw，输入转速n=1500rpm，调速范围R=9； 3、一张装配图A0#1张，零件图总量A0#1张； 4、设计说明书一份； 5、英文文献一份。二、重点研究的问题 1、小功率机械无级变速器原理及其结构； 2、变速原理的传动结构的实现。三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1熟悉课题及基础资料第一周2调研及收集资料第二周3方案设计与讨论第三四周4无级变速器布局设计第五周5无级变速器总装配图设计第六九周6无级变速器零件图设计第十周7撰写说明书第十一周8英文文献翻译，答辩第十二周四、应收集的资料及主要参考文献 1 阮忠唐. 机械无级变速器M. 机械工业出版社. 2 阮忠唐.机械无级变速器设计与选用指南M.化学工业出版社. 3 徐灏.机械设计手册第3卷M.机械工业出版社. 4 毛谦德.袖珍机械设计师手册第3版M.机械工业出版社. 5 机械设计手册新版第2卷M.机械工业出版社. 湘潭大学毕业论文（设计）评阅表学号2007964210 姓名龙雄专业机械设计制造及其自动化毕业论文（设计）题目：小功率机械无级变速器结构设计评价项目评价内容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评价评阅人： 2009年月日湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）鉴定意见学号：2007964210 姓名：龙雄专业：机械设计制造及其自动化毕业论文（设计说明书） 34 页图表 6 张论文（设计）题目：小功率机械无级变速器结构设计内容提要：小功率机械无级变速器结构设计机械无级变速器是一种能适应工艺要求多变、工艺流程机械化和自动化发展以及改善机械工作性能的一种通用传动装置。本文简要介绍了摩擦式机械无级变速器的基本结构、设计计算的方法、材质及润滑等方面的知识，并以此作为本次无级变速器设计的理论基础。本设计采用的是以钢球锥轮作为中间传动元件，通过改变钢球的工作半径来实现输出轴转速连续变化的钢球锥轮式无级变速器。本文分析了在传动过程中变速器的主、从动轮，钢球和外环的工作原理和受力关系；详细推导了实用的钢球锥轮式无级变速设计的计算公式；并针对设计所选择的参数进行了具体的设计计算；绘制了所计算的球锥轮式无级变速器的装配图和主要传动元件的零件图，将此变速器的结构和工艺等的要求表达得更为清楚。这种无级变速器有良好的结构和性能优势，具有很强的实用价值，完全可以作为批量生产的无级变速器。其主要特点是：1.变速范围较宽；2.恒功率特性好；3.可以升、降速，正、反转。4.运转平稳，抗冲击能力较强；5.输出功率较大；6.使用寿命长7.调速简单，工作可靠；8.容易维修。指导教师评语该生有较好的基础知识与专业知识，具有一定独立工作的能力。有一定专业英文文献阅读与翻译能力，计算机操作熟练。劳动纪律性较好，工作较认真。能如期完成毕业设计任务，图面质量较好。同意其参加答辩。指导教师： 2011年 6月 3 日答辩简要情况及评语答辩过程中讲述条理清晰，回答问题基本正确，设计方案合理，图面质量较好，说明书撰写较认真。建议成绩评定为“中等”。答辩小组组长： 2011年 6月 7 日答辩委员会意见同意通过答辩；成绩评定为“中等”。答辩委员会主任： 2011年 6月 8 日湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目：小功率机械无级变速器结构设计学号： 2007964210 姓名：龙雄专业：机械设计制造及其自动化指导教师：聂松辉系主任：周友行一、主要内容及基本要求 1、设计一种小功率机械无级变速器，要求以钢球为中间元件； 2、输入功率P=1.1kw，输入转速n=1500rpm，调速范围R=9； 3、一张装配图A0#1张，零件图总量A0#1张； 4、设计说明书一份； 5、英文文献一份。二、重点研究的问题 1、小功率机械无级变速器原理及其结构； 2、变速原理的传动结构的实现。三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1熟悉课题及基础资料第一周2调研及收集资料第二周3方案设计与讨论第三四周4无级变速器布局设计第五周5无级变速器总装配图设计第六九周6无级变速器零件图设计第十周7撰写说明书第十一周8英文文献翻译，答辩第十二周四、应收集的资料及主要参考文献 1 阮忠唐. 机械无级变速器M. 机械工业出版社. 2 阮忠唐.机械无级变速器设计与选用指南M.化学工业出版社. 3 徐灏.机械设计手册第3卷M.机械工业出版社. 4 毛谦德.袖珍机械设计师手册第3版M.机械工业出版社. 5 机械设计手册新版第2卷M.机械工业出版社. 毕业设计（论文）外文翻译如何延长轴承寿命摘要：自然界苛刻的工作条件会导致轴承的失效，但是如果遵循一些简单的规则，轴承正常运转的机会是能够被提高的。在轴承的使用过程当中，过分的忽视会导致轴承的过热现象，也可能使轴承不能够再被使用，甚至完全的破坏。但是一个被损坏的轴承，会留下它为什么被损坏的线索。通过一些细致的侦察工作，我们可以采取行动来避免轴承的再次失效。关键词：轴承失效寿命导致轴承失效的原因很多，但常见的是不正确的使用、污染、润滑剂使用不当、装卸或搬运时的损伤及安装误差等。诊断失效的原因并不困难，因为根据轴承上留下的痕迹可以确定轴承失效的原因。然而，当事后的调查分析提供出宝贵的信息时，最好首先通过正确地选定轴承来完全避免失效的发生。为了做到这一点，再考察一下制造厂商的尺寸定位指南和所选轴承的使用特点是非常重要的。1 轴承失效的原因在球轴承的失效中约有40%是由灰尘、脏物、碎屑的污染以及腐蚀造成的。污染通常是由不正确的使用和不良的使用环境造成的，它还会引起扭矩和噪声的问题。由环境和污染所产生的轴承失效是可以预防的，而且通过简单的肉眼观察是可以确定产生这类失效的原因。通过失效后的分析可以得知对已经失效的或将要失效的轴承应该在哪些方面进行查看。弄清诸如剥蚀和疲劳破坏一类失效的机理，有助于消除问题的根源。只要使用和安装合理，轴承的剥蚀是容易避免的。剥蚀的特征是在轴承圈滚道上留有由冲击载荷或不正确的安装产生的压痕。剥蚀通常是在载荷超过材料屈服极限时发生的。如果安装不正确从而使某一载荷横穿轴承圈也会产生剥蚀。轴承圈上的压坑还会产生噪声、振动和附加扭矩。类似的一种缺陷是当轴承不旋转时由于滚珠在轴承圈间振动而产生的椭圆形压痕。这种破坏称为低荷振蚀。这种破坏在运输中的设备和不工作时仍振动的设备中都会产生。此外，低荷振蚀产生的碎屑的作用就象磨粒一样，会进一步损害轴承。与剥蚀不同，低荷振蚀的特征通常是由于微振磨损腐蚀在润滑剂中会产生淡红色。消除振动源并保持良好的轴承润滑可以防止低荷振蚀。给设备加隔离垫或对底座进行隔离可以减轻环境的振动。另外在轴承上加一个较小的预载荷不仅有助于滚珠和轴承圈保持紧密的接触，并且对防止在设备运输中产生的低荷振蚀也有帮助。造成轴承卡住的原因是缺少内隙、润滑不当和载荷过大。在卡住之前，过大的摩擦和热量使轴承钢软化。过热的轴承通常会改变颜色，一般会变成蓝黑色或淡黄色。摩擦还会使保持架受力，这会破坏支承架，并加速轴承的失效。材料过早出现疲劳破坏是由重载后过大的预载引起的。如果这些条件不可避免，就应仔细计算轴承寿命，以制定一个维护计划。另一个解决办法是更换材料。若标准的轴承材料不能保证足够的轴承寿命，就应当采用特殊的材料。另外，如果这个问题是由于载荷过大造成的，就应该采用抗载能力更强或其他结构的轴承。蠕动不象过早疲劳那样普遍。轴承的蠕动是由于轴和内圈之间的间隙过大造成的。蠕动的害处很大，它不仅损害轴承，也破坏其他零件。蠕动的明显特征是划痕、擦痕或轴与内圈的颜色变化。为了防止蠕动，应该先用肉眼检查一下轴承箱件和轴的配件。蠕动与安装不正有关。如果轴承圈不正或翘起，滚珠将沿着一个非圆周轨道运动。这个问题是由于安装不正确或公差不正确或轴承安装现场的垂直度不够造成的。如果偏斜超过0.25，轴承就会过早地失效。检查润滑剂的污染比检查装配不正或蠕动要困难得多。污染的特征是使轴承过早的出现磨损。润滑剂中的固体杂质就象磨粒一样。如果滚珠和保持架之间润滑不良也会磨损并削弱保持架。在这种情况下，润滑对于完全加工形式的保持架来说是至关重要的。相比之下，带状或冠状保持架能较容易地使润滑剂到达全部表面。锈是湿气污染的一种形式，它的出现常常表明材料选择不当。如果某一材料经检验适合工作要求，那么防止生锈的最简单的方法是给轴承包装起来，直到安装使用时才打开包装。2 避免失效的方法解决轴承失效问题的最好办法就是避免失效发生。这可以在选用过程中通过考虑关键性能特征来实现。这些特征包括噪声、起动和运转扭矩、刚性、非重复性振摆以及径向和轴向间隙。扭矩要求是由润滑剂、保持架、轴承圈质量（弯曲部分的圆度和表面加工质量）以及是否使用密封或遮护装置来决定。润滑剂的粘度必须认真加以选择，因为不适宜的润滑剂会产生过大的扭矩，这在小型轴承中尤其如此。另外，不同的润滑剂的噪声特性也不一样。举例来说，润滑脂产生的噪声比润滑油大一些。因此，要根据不同的用途来选用润滑剂。在轴承转动过程中，如果内圈和外圈之间存在一个随机的偏心距，就会产生与凸轮运动非常相似的非重复性振摆（NRR）。保持架的尺寸误差和轴承圈与滚珠的偏心都会引起NRR。和重复性振摆不同的是，NRR是没有办法进行补偿的。在工业中一般是根据具体的应用来选择不同类型和精度等级的轴承。例如，当要求振摆最小时，轴承的非重复性振摆不能超过0.3微米。同样，机床主轴只能容许最小的振摆，以保证切削精度。因此在机床的应用中应该使用非重复性振摆较小的轴承。在许多工业产品中，污染是不可避免的，因此常用密封或遮护装置来保护轴承，使其免受灰尘或脏物的侵蚀。但是，由于轴承内外圈的运动，使轴承的密封不可能达到完美的程度，因此润滑油的泄漏和污染始终是一个未能解决的问题。一旦轴承受到污染，润滑剂就要变质，运行噪声也随之变大。如果轴承过热，它将会卡住。当污染物处于滚珠和轴承圈之间时，其作用和金属表面之间的磨粒一样，会使轴承磨损。采用密封和遮护装置来挡开脏物是控制污染的一种方法。噪声是反映轴承质量的一个指标。轴承的性能可以用不同的噪声等级来表示。噪声的分析是用安德逊计进行的，该仪器在轴承生产中可用来控制质量，也可对失效的轴承进行分析。将一传感器连接在轴承外圈上，而内圈在心轴以1800r/min的转速旋转。测量噪声的单位为anderon。即用um/rad表示的轴承位移。根据经验，观察者可以根据声音辨别出微小的缺陷。例如，灰尘产生的是不规则的劈啪声；滚珠划痕产生一种连续的爆破声，确定这种划痕最困难；内圈损伤通常产生连续的高频噪声，而外圈损伤则产生一种间歇的声音。轴承缺陷可以通过其频率特性进一步加以鉴定。通常轴承缺陷被分为低、中、高三个波段。缺陷还可以根据轴承每转动一周出现的不规则变化的次数加以鉴定。低频噪声是长波段不规则变化的结果。轴承每转一周这种不规则变化可出现1.610次，它们是由各种干涉（例如轴承圈滚道上的凹坑）引起的。可察觉的凹坑是一种制造缺陷，它是在制造过程中由于多爪卡盘夹的太紧而形成的。中频噪声的特征是轴承每旋转一周不规则变化出现1060次。这种缺陷是由在轴承圈和滚珠的磨削加工中出现的振动引起的。轴承每旋转一周高频不规则变化出现60300次，它表明轴承上存在着密集的振痕或大面积的粗糙不平。利用轴承的噪声特性对轴承进行分类，用户除了可以确定大多数厂商所使用的ABEC标准外，还可确定轴承的噪声等级。ABEC标准只定义了诸如孔、外径、振摆等尺寸公差。随着ABEC级别的增加（从3增到9），公差逐渐变小。但ABEC等级并不能反映其他轴承特性，如轴承圈质量、粗糙度、噪声等。因此，噪声等级的划分有助于工业标准的改进。附录：毕业设计（论文）外文翻译原文EXTENDING BEARING LIFEAbstract：Nature works hard to destroy bearings, but their chances of survival can be improved by following a few simple guidelines. Extreme neglect in a bearing leads to overheating and possibly seizure or, at worst, an explosion. But even a failed bearing leaves clues as to what went wrong. After a little detective work, action can be taken to avoid a repeat performance.Keywords: bearings failures lifeBearings fail for a number of reasons，but the most common are misapplication，contamination，improper lubricant，shipping or handling damage，and misalignment. The problem is often not difficult to diagnose because a failed bearing usually leaves telltale signs about what went wrongHowever，while a postmortem yields good information，it is better to avoid the process altogether by specifying the bearing correctly in The first placeTo do this，it is useful to review the manufacturers sizing guidelines and operating characteristics for the selected bearing.Equally critical is a study of requirements for noise, torque, and runout, as well as possible exposure to contaminants, hostile liquids, and temperature extremes. This can provide further clues as to whether a bearing is right for a job.1 Why bearings failAbout 40% of ball bearing failures are caused by contamination from dust, dirt, shavings, and corrosion. Contamination also causes torque and noise problems, and is often the result of improper handling or the application environmentFortunately, a bearing failure caused by environment or handling contamination is preventable，and a simple visual examination can easily identify the causeConducting a postmortem il1ustrates what to look for on a failed or failing bearingThen，understanding the mechanism behind the failure, such as brinelling or fatigue, helps eliminate the source of the problem.Brinelling is one type of bearing failure easily avoided by proper handing and assembly. It is characterized by indentations in the bearing raceway caused by shock loadingsuch as when a bearing is dropped-or incorrect assembly. Brinelling usually occurs when loads exceed the material yield point(350,000 psi in SAE 52100 chrome steel)It may also be caused by improper assembly, Which places a load across the racesRaceway dents also produce noise，vibration，and increased torque.A similar defect is a pattern of elliptical dents caused by balls vibrating between raceways while the bearing is not turningThis problem is called false brinelling. It occurs on equipment in transit or that vibrates when not in operation. In addition, debris created by false brinelling acts like an abrasive, further contaminating the bearing. Unlike brinelling, false binelling is often indicated by a reddish color from fretting corrosion in the lubricant.False brinelling is prevented by eliminating vibration sources and keeping the bearing well lubricated. Isolation pads on the equipment or a separate foundation may be required to reduce environmental vibration. Also a light preload on the bearing helps keep the balls and raceway in tight contact. Preloading also helps prevent false brinelling during transit.Seizures can be caused by a lack of internal clearance, improper lubrication, or excessive loading. Before seizing, excessive, friction and heat softens the bearing steel. Overheated bearings often change color，usually to blue-black or straw coloredFriction also causes stress in the retainer，which can break and hasten bearing failurePremature material fatigue is caused by a high load or excessive preloadWhen these conditions are unavoidable，bearing life should be carefully calculated so that a maintenance scheme can be worked outAnother solution for fighting premature fatigue is changing materialWhen standard bearing materials，such as 440C or SAE 52100，do not guarantee sufficient life，specialty materials can be recommended. In addition，when the problem is traced back to excessive loading，a higher capacity bearing or different configuration may be usedCreep is less common than premature fatigueIn bearingsit is caused by excessive clearance between bore and shaft that allows the bore to rotate on the shaftCreep can be expensive because it causes damage to other components in addition to the bearing0ther more likely creep indicators are scratches，scuff marks，or discoloration to shaft and boreTo prevent creep damage，the bearing housing and shaft fittings should be visually checkedMisalignment is related to creep in that it is mounting relatedIf races are misaligned or cockedThe balls track in a noncircumferencial pathThe problem is incorrect mounting or tolerancing，or insufficient squareness of the bearing mounting siteMisalignment of more than 1/4can cause an early failureContaminated lubricant is often more difficult to detect than misalignment or creepContamination shows as premature wearSolid contaminants become an abrasive in the lubricantIn addition。insufficient lubrication between ball and retainer wears and weakens the retainerIn this situation，lubrication is critical if the retainer is a fully machined typeRibbon or crown retainers，in contrast，allow lubricants to more easily reach all surfaces Rust is a form of moisture contamination and often indicates the wrong material for the applicationIf the material checks out for the job，the easiest way to prevent rust is to keep bearings in their packaging，until just before installation2 Avoiding failuresThe best way to handle bearing failures is to avoid themThis can be done in the selection process by recognizing critical performance characteristicsThese include noise，starting and running torque，stiffness，nonrepetitive runout，and radial and axial playIn some applications, these items are so critical that specifying an ABEC level alone is not sufficientTorque requirements are determined by the lubricant，retainer，raceway quality(roundness cross curvature and surface finish)，and whether seals or shields are usedLubricant viscosity must be selected carefully because inappropriate lubricant，especially in miniature bearings，causes excessive torqueAlso，different lubricants have varying noise characteristics that should be matched to the application. For example，greases produce more noise than oilNonrepetitive runout(NRR)occurs during rotation as a random eccentricity between the inner and outer races，much like a cam actionNRR can be caused by retainer tolerance or eccentricities of the raceways and ballsUnlike repetitive runout, no compensation can be made for NRR.NRR is reflected in the cost of the bearingIt is common in the industry to provide different bearing types and grades for specific applicationsFor example，a bearing with an NRR of less than 0.3um is used when minimal runout is needed，such as in diskdrive spindle motorsSimilarly，machinetool spindles tolerate only minimal deflections to maintain precision cutsConsequently, bearings are manufactured with low NRR just for machine-tool applicationsContamination is unavoidable in many industrial products，and shields and seals are commonly used to protect bearings from dust and dirtHowever，a perfect bearing seal is not possible because of the movement between inner and outer racesConsequently，lubrication migration and contamination are always problemsOnce a bearing is contaminated, its lubricant deteriorates and operation becomes noisierIf it overheats，the bearing can seizeAt the very least，contamination causes wear as it works between balls and the raceway，becoming imbedded in the races and acting as an abrasive between metal surfacesFending off dirt with seals and shields illustrates some methods for controlling contaminationNoise is as an indicator of bearing qualityVarious noise grades have been developed to classify bearing performance capabilitiesNoise analysis is done with an Anderonmeter, which is used for quality control in bearing production and also when failed bearings are returned for analysis. A transducer is attached to the outer ring and the inner race is turned at 1,800rpm on an air spindle. Noise is measured in andirons, which represent ball displacement in m/rad.With experience, inspectors can identify the smallest flaw from their sound. Dust, for example, makes an irregular crackling. Ball scratches m

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