机械设计基础--第12章滚动轴承1VIP

第12章滚动轴承,12.1滚动轴承的基本类型和特点,12.2滚动轴承的代号,12.3滚动轴承的选择计算,12.4滚动轴承的润滑和密封,12.5滚动轴承的组合设计,12.6滚动轴承的公差与配合,12-1滚动轴承的基本类型和特点,各零件的作用：,外圈：支撑零件或轴系；,保持架:将滚动体分开。,内圈：支撑轴；,滚动体：滑动滚动；,硬度和接触疲劳强度、耐磨性和冲击韧性。用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达：6165HRC。工作表面需经磨削或抛光。,滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体（必不可少）、保持架。,滚动副的材料要求：,优点：摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、易于互换等。,缺点：抗冲击能力差、高速时出现噪音。,设计人员的主要任务是:熟悉标准，正确选用。,*接触角：滚动体与外圈接触处的法线与垂直于轴承轴心线的平面之间的夹角称为公称接触角。,接触角,轴向承载能力,保持架：低碳钢，高速轴承：有色金属或塑料。,=0,轴承类型,按载荷方向分,按滚动体形状分,向心轴承,推力轴承,圆柱滚子,圆锥滚子,球面滚子,滚针,球轴承,滚子轴承,分类：,表12-2滚动轴承的主要类型和特性,调心球轴承10000,调心滚子轴承20000,圆锥滚子轴承30000,推力球轴承50000,深沟球轴承60000,角接触球轴承70000,推力圆柱滚子轴承80000,圆柱滚子轴承N0000,1.承载能力,承受径向载荷为主；,几点说明：,滚子轴承(1.53)球轴承,2.极限转速,当d20mm时，两者承载能力接近，宜采用球轴承。,045,45S1,压紧端：Fa1=KA+S2,放松端：Fa2=S2,2.若KA+S2S1则有：,简单确定方法：,压紧端：Fa1=KA+S2,放松端：Fa2=S2,2.若KA+S2S1,则有：,放松端：Fa1=S1,压紧端：Fa2=S1-KA,同向取“+”，异向取“”。,一、滚动承的润滑,润滑剂,润滑目的-减小摩擦、减轻磨损，吸振、降温、降噪。,12-4滚动轴承的润滑和密封,密封目的-防止灰尘、水分进入轴承，阻止润滑剂流失。,润滑脂,润滑油,固体润滑剂用于特殊场合,用速度因素dn值作为选择润滑剂的条件:,-常用,-高速、高温,当dn(1.52)105mmr/min时，采用脂润滑，否则用油润滑。,脂润滑优点：不容易流失、便于密封和维护，充填一次，可运转较长时间。,油润滑优点：摩擦阻力小、能散热，可在高速、高温环境下使用。,dn间接反映了轴颈的圆周速度。,二、滚动承的密封,润滑油的选择：,润滑油的粘度根据速度因素dn和工作温度t来确定。,滚动承的密封方式的选择与润滑的种类、工作环境、温度、密封表面的圆周速度有关。,分类,接触式,非接触式,组合式密封,毛毡圈密封,密封圈密封,间隙密封,迷宫式密封,-毛毡迷宫式密封,例如：dn=100000，t=90,可用110号润滑油,适用场合：脂润滑，要求环境清洁，轴颈圆周轴速度v45m/s，工作温度不超过90。,矩形断面的毛毡圈被安装在梯形槽内，它对轴产生一定的压力而起到密封作用。,适用场合：脂或油润滑，轴颈圆周速度v45m/s，工作温度:-40100。,防漏油,防灰尘,密封唇朝外，主要目的是防灰尘、杂质,接触式密封：,适用场合：脂润滑，要求环境干燥清洁。,靠轴与端盖之间的细小环形间隙密封，间隙愈小愈长，效果愈好，间隙取0.10.3mm。,间隙封圈,=0.10.3mm,非接触式密封：,适用场合：脂润滑或油润滑，工作温度不高于密封用脂的滴点。密封效果可靠。,图b为轴向曲路，因考虑到轴受热后会变长，间隙取=1.52mm。,迷宫式封圈,=0.10.2mm,=1.52mm,将旋转件与静止件之间的间隙做成迷宫形式，并在间隙中充填润滑油或润滑脂以加强密封效果。分为径向和轴向两种结构。,适用场合：适用于脂润滑或油润滑，密封效果可靠。,也可以把多种密封形式组合在一起。这是组合密封的一种型式-毛毡加迷宫，可充分发挥各自的优点，提高密封效果。组合密封的方式很多，不一一列举。,组合式密封：,12-5滚动轴承的组合设计,一、轴承的固定,固定方式,为了保证轴承在机器中正常工作，除合理选择轴承类型、尺寸外，还应正确进行轴承的组合设计，处理轴承与其周围零件的之间的关系，也就是要解决轴承的轴向位置固定、轴承与其它零件的配合、间隙调整、装拆和润滑密封等一系列问题。,两端固定,一端固定、一端游动。,两端固定支承,两端固定支承,2.一端固定、一端游动,固定支承,游动支承,一个支点双向固定以承受轴向力、另一端游动。,适用于温度变化较大的长轴。,选用深沟球轴承时，外圈与端盖间应留有间隙。,二、轴承组合的调整,1.轴承间隙的调整,加减垫片的厚度,螺钉调整,方法：,螺钉调整,2.轴承的预紧,对于某些可调游隙的轴承，在安装时给与一定的轴向压紧力，使得内外圈产生相对移动而消除游隙，并在套圈和滚动体接触处产生弹性预变形，借此提高轴的旋转精度和刚度。这种方法称为轴承的预紧。,方法,加金属垫片,磨窄套圈,3.轴承组合位置的调整,对于某些可调游隙的轴承，在安装时给与一定的轴向压紧力，使得内外圈产生相对移动而消除游隙，并在套圈和滚动体接触处产生弹性预变形，借此提高轴的旋转精度和刚度。这种方法称为轴承的预紧。,目的：使轴上的零件具有准确的工作位置。,例如：圆锥齿轮传动，要求两个节锥顶点相重合。,对于蜗杆传动，要求蜗轮中间平面通过蜗杆的轴线。,才能保证正确啮合。,方法：套杯+调整垫片,锥顶点不重合！,轴承组合位置调整的方法：,套杯+调整垫片,锥顶点重合！,四、轴承的拆装,三、轴承组合的配合,配合类型,内圈轴,一般原则：当外载荷方向不变时