马咏梅《机械设计》滚动轴承

第十八章滚动轴承,18.1概述滚动支承设计内容：1.轴承本身设计：正确选用轴承的类型和尺寸2.轴承组合设计：安装、调整、润滑、密封等的设计,学习本章的目的主要解决三个问题：,1.如何选择滚动轴承的类型；,2.滚动轴承的寿命计算；,3.滚动轴承组合设计；,18.1.1构造,18.1.2材料,内、外圈和滚动体用轴承铬钢制造，常用温度不高于120保持架：冲压式：低碳钢板制成；实体式：铜合金等。,18.1.3优缺点优点：1.起动灵敏、效率高；2.运动精度高；3.轴向尺寸紧凑；4.润滑简便；5.宜互换。,缺点：1.抗冲击性能差；2.工作时有噪声；3.径向尺寸大。,应用场合：中速、中载和一般工作条件下运转的机器中广泛应用。,18.2滚动轴承的类型及选择,1.按承载方向和公称接触角分为：,滚动体与套圈接触处的法线与轴承的径向平面之间的夹角，称为公称接触角。,向心轴承：045，主要承受径向载荷；,径向接触轴承0的向心轴承；,向心角接触轴承045的向心轴承；,推力轴承：4590，主要承受轴向载荷；,轴向接触轴承90的推力轴承,推力角接触轴承45FS2,FS1+FA=FS2+FS2,FS2=FS1+FAFS2,2)FS1+FAFS2,计算角接触轴承轴向载荷的方法：1）根据轴承所受轴向外载荷和轴承附加轴向力的合力指向，找出被“压紧”和被“放松”的轴承；2）被“压紧”轴承所受的轴向力等于除自身以外其它轴向力的向量和；3)被“放松”轴承的所受的轴向力等于自身的附加轴向力。,选择轴承的类型和直径系列,滚动轴承选择的一般过程,滚动轴承尺寸选择的过程,由力分析确定轴承所承受的Fr与Fa,计算当量动载荷P=fP(XFr+YFa),明确轴承的工作转速n与预计寿命L10,计算轴承应满足的基本额定动载荷,由轴承样本（手册）查取合适的轴承,如图所示，为某转轴两端各用一个30204轴承支承，轴上载荷FR=1000N，FA=300N，轴转速为1000r/min，载荷系数fd=1.2。常温下工作。求：1）两支点反力。2）两轴承的当量动载荷。3）危险轴承的寿命。已知：30204轴承基本额定动载荷C=28.2kN，且有Fs=Fr/2Y，有关数据如下：,18.9滚动轴承的组合结构设计18.9.1滚动轴承轴系支点固定的结构型式,滚动轴承的固定方式取决条件：1）是否传递轴向载荷2）轴承的类型3）是游动支承还是固定支承,一、轴承组合的轴向固定,1.单个轴承的内圈常用的轴向固定,2.单个轴承的外圈常用的轴向固定,二、滚动轴承拆装,轴或座孔凸肩的圆角半径必须小于相应的轴承座圈的圆角半径，,轴肩高度不能大于内圈高度。,三、支承结构的基本形式,1.两端单向固定,两支点距离小于400mm的短轴或在工作中温升较小的轴。,2.一端双向固定，一端游动,轴的支承跨距较大或工作时温升较高。,3.两端游动要求左右游动的轴。,18.9.2滚动轴承的配合,轴承内圈与轴采用基孔制配合,轴承外圈与支座孔采用基轴制配合,18.9.3提高轴系刚度的措施,18.9.3提高轴系刚度的措施,滚子轴承比球轴承刚度好，双列比单列轴承刚度好。,1.选择合理的轴承类型,2.合理安排轴承的组合方式,3.轴承预紧预紧增加轴承刚度，提高旋转精度，延长轴承寿命。预紧主要用在角接触球轴承和推力球轴承上，有时也用于圆锥滚子轴承中。预紧的方法定位预紧定压预紧,18.10滚动轴承的润滑和密封18.10.1滚动轴承的润滑,18.10.2滚动轴承的密封,对于一根轴上两个支承的座孔，必须尽可能地保持同心。最好的办法是采用整体结构的外壳，并把两轴承孔一次镗出；,正确选择轴承的配合，保证轴承正常运转，防止内圈与轴、外圈与外壳孔在工作时发生相对转动；,在安装轴承的过程中，应确保实施安装轴承的力不作用的滚动体上，否则将使轴承损坏；,对轴承适当地预紧，以此提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚度、减小机器工作时轴的振动。,在进行滚动轴承的安装设计时，应注意以下问题：,应尽量保证轴及轴承座有足够的刚度，以避免过大的变形使滚动体受阻滞而使轴承提前损坏；,超低温液氢泵用混合式陶瓷轴承,滚动轴承的应用,1883年德国的Fischer先生发明了磨制钢球的球磨机并创建FAG公司以来，伴随着滚动轴承工业的诞生和发展，FAG的产品在几乎所有可能的领域内得到了充分的认证并一直扮演着十分重要的角色，,滚动轴承的应用,滚动轴承的应用,瑞典SKF公司新一代SKF球面滚子轴承-Explorer“探索者”系列的性能，远远超过ISO国际标准的计算方法，而ISO亦无法恰当地预测其预期寿命轴承如此经久耐用，它将改变工业设备的维修计划。,滚动轴承的应用,滚动轴承的应用,这种轴承由薄壁冲压外圈、保持架和整组的滚针组成，其剖面高度极小，可节约空間，尤其适用于壳体孔不宜作为滚道的场所。,滚动轴承的应用,铁路车辆的行车速度不断提高，就要求配套的轴承也要达到行车安全的技术指标，图中为铁路机车轮对准高速轴承NV2232WB/YB2，速度为160-180km/h，寿命100万公里。,滚动轴承的应用,图中为6317绝缘轴承，用于防静电的技术领域。,工程应用,圆锥滚子轴承