机械设计9滚动轴承学习教案

1、会计学1机械设计机械设计9滚动轴承滚动轴承(gndngzhuchng)第一页，共40页。一、滚动轴承一、滚动轴承(gndngzhuchng)的结构的结构外圈外圈1、内圈、内圈2、滚动体、滚动体3、保持架、保持架4第1页/共39页第二页，共40页。滚动滚动(gndng)体体的种类有的种类有第2页/共39页第三页，共40页。二、滚动轴承的主要二、滚动轴承的主要(zhyo)类型和类型和性能性能按滚动体的形状分按滚动体的形状分球轴承球轴承滚子轴承滚子轴承轴承公称接触角轴承公称接触角: :滚动体与外圈轨道接触点的法线和轴承半滚动体与外圈轨道接触点的法线和轴承半径方向的夹角径方向的夹角0090第3页/共3

2、9页第四页，共40页。1.向心向心(xin xn)轴承轴承(0 )径向接触轴承(045 )向心角接触轴承2.推力轴承推力轴承(zhuchng)(90 )轴向接触轴承(4590 )推力角接触轴承按受力分：按受力分：国家标准国家标准GB/T272-1993中，按载荷方向中，按载荷方向(fngxing)及结构不同进行分及结构不同进行分类类单列单列双列双列按滚动体列数分：按滚动体列数分：多列多列第4页/共39页第五页，共40页。第5页/共39页第六页，共40页。第6页/共39页第七页，共40页。第7页/共39页第八页，共40页。1.类型类型(lixng)代号：代号：记住(j zh)6、7、3类轴承第8

3、页/共39页第九页，共40页。2.尺寸系列尺寸系列(xli)代号：承载能力发生变代号：承载能力发生变化化宽度宽度(kund)系列与直径系列系列与直径系列反映承载能力反映承载能力3.内径内径(ni jn)代号：内径代号：内径(ni jn)大小大小例题 ：36207 6217 7210AC内径为多少？第9页/共39页第十页，共40页。4.内部结构代号内部结构代号(diho)代号 示例 C 角接触球轴承 公称接触角15 7210C AC 角接触球轴承 公称接触角25 7210AC B 角接触球轴承 公称接触角40 7210B 圆锥滚子轴承 接触角加大 32310B E 加强型,改进结构设计,增大承载

4、能力 NU207E 5.公差公差(gngch)等级等级代号代号公差等级代号表示轴承制造的精度(jn d)等级，分别用：/P0（为普通级精度(jn d)，可省略）、/P6x、/P6、/P5、/P4、/P2精度(jn d)按以上次序由低到高。第10页/共39页第十一页，共40页。6.6.游隙游隙(yu x)(yu x)代号代号C1、C2、0、C3、C4、C5分别表示轴承径向游隙，游隙依次由小到大。0组游隙在轴承代号中省略不写。在一般条件下工作(gngzu)的轴承，应优先选0组游隙轴承。第11页/共39页第十二页，共40页。例如例如(lr):7210C7210 C/P5/DF/P5轴承类型轴承类型(

5、lixng)(lixng)为角接触为角接触球轴承球轴承尺寸类型代号尺寸类型代号, ,其中其中宽度类型代号为宽度类型代号为0,0,窄系列窄系列(xli),(xli),省略不写省略不写, ,直径系列直径系列(xli)(xli)代号为代号为2,2,轻系列轻系列(xli)(xli)轴承内径轴承内径5 1050dmm空一个字符空一个字符公称接触角公称接触角15轴承精度等级为轴承精度等级为5 5级级游隙代号游隙代号C0C0级级第12页/共39页第十三页，共40页。32210/P3练习(linx)3级精度级精度直径直径50mm宽、轻系列宽、轻系列(xli)圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承第13页/共39页第十四页，

6、共40页。2 滚动轴承的应力滚动轴承的应力(yngl)、失效形式和计算准则、失效形式和计算准则1、滚动轴承、滚动轴承(gndngzhuchng)的应力、失效形式的应力、失效形式各接触点受力：受交变各接触点受力：受交变(jio bin)载荷载荷第14页/共39页第十五页，共40页。（1）.疲劳疲劳(plo)点蚀：滚动轴承最常见的失效点蚀：滚动轴承最常见的失效形式。形式。内环上的疲劳内环上的疲劳(plo)点蚀点蚀第15页/共39页第十六页，共40页。轴承轴承(zhuchng)胶合胶合（2）.塑性变形：受较大塑性变形：受较大(jio d)静载或冲击载静载或冲击载荷荷（3）.磨粒磨损：杂质磨粒磨损：杂

7、质(zzh)进入进入（4）.胶合：高速、重载、发热胶合：高速、重载、发热第16页/共39页第十七页，共40页。二、滚动轴承二、滚动轴承(gndngzhuchng)的计算的计算准则准则寿命计算：对于转动的滚动轴承寿命计算：对于转动的滚动轴承(gndngzhuchng)，疲劳点蚀是其主要失效，疲劳点蚀是其主要失效形式，因而主要是进行寿命计算，必要时再作形式，因而主要是进行寿命计算，必要时再作静强度校核。静强度校核。静强度计算：对于不转动静强度计算：对于不转动(zhun dng)、低速或、低速或摆动的轴承，局部塑性变形是其主要失效形式，摆动的轴承，局部塑性变形是其主要失效形式，因而主要是进行静强度计

8、算。因而主要是进行静强度计算。校核极限转速：对于高速轴承，发热以至胶合是校核极限转速：对于高速轴承，发热以至胶合是其主要失效形式，因而除进行寿命计算外还应该其主要失效形式，因而除进行寿命计算外还应该校核极限转速。校核极限转速。第17页/共39页第十八页，共40页。3 滚动轴承类型滚动轴承类型(lixng)的选的选择择选择滚动轴承类型选择滚动轴承类型(lixng)(lixng)时可参考以下时可参考以下几点：几点：（1 1）当载荷）当载荷(zi h)(zi h)加大后有冲击载荷加大后有冲击载荷(zi h)(zi h)时，时，宜用滚子轴承；当载荷宜用滚子轴承；当载荷(zi h)(zi h)较小时，宜

9、用球轴承。较小时，宜用球轴承。（2 2）当只受径向载荷时，或虽同时受径向和轴向载）当只受径向载荷时，或虽同时受径向和轴向载 荷，但以径向载荷为主时，应用向心轴承。荷，但以径向载荷为主时，应用向心轴承。 当只受轴向载荷时，一般应用推力轴承，而当转当只受轴向载荷时，一般应用推力轴承，而当转速很高时，可用角接触球轴承或深沟球轴承。速很高时，可用角接触球轴承或深沟球轴承。 当径向和轴向载荷都较大时，应采用角接触轴承。当径向和轴向载荷都较大时，应采用角接触轴承。第18页/共39页第十九页，共40页。（4）当要求支承具有较大刚度）当要求支承具有较大刚度(n d)时，应用滚时，应用滚子轴承。子轴承。（5）当

10、轴的挠曲）当轴的挠曲(no q)变形大或轴承座孔不同、跨度变形大或轴承座孔不同、跨度大而对支承有调心要求时，应选用调心轴承。大而对支承有调心要求时，应选用调心轴承。（6）为便于轴承）为便于轴承(zhuchng)的装拆，可选用内、外的装拆，可选用内、外圈分离的轴承圈分离的轴承(zhuchng)。（7）从经济角度看，球轴承比滚子轴承便宜，精度）从经济角度看，球轴承比滚子轴承便宜，精度低的轴承比精度高的轴承便宜，普通结构轴承比特低的轴承比精度高的轴承便宜，普通结构轴承比特殊结构的轴承便宜。殊结构的轴承便宜。（3）当转速较高时，宜用球轴承；当转速较低时，可用）当转速较高时，宜用球轴承；当转速较低时，可

11、用滚子轴承，也可用球轴承。滚子轴承，也可用球轴承。第19页/共39页第二十页，共40页。1、基本、基本(jbn)公式公式基本额定基本额定( dng)动负荷：轴承工作温动负荷：轴承工作温度在度在100 C以下以下,基本额定寿命基本额定寿命61 10Lr 时，轴承所能承受的最大载荷，时，轴承所能承受的最大载荷，用用C表示。表示。基本额定动负荷基本额定动负荷的方向的方向:对于推力轴承为中心轴向载荷对于推力轴承为中心轴向载荷对于角接触向心轴承为载荷的径向分量对于角接触向心轴承为载荷的径向分量基本额定寿命基本额定寿命 ： 一批相同轴承，在相同条件下运转，一批相同轴承，在相同条件下运转， 90%轴轴承在疲

12、劳点蚀前转过的承在疲劳点蚀前转过的 转数，单位为转数，单位为106 r。对于向心轴承为径向载荷对于向心轴承为径向载荷第20页/共39页第二十一页，共40页。1C 常数1CL P在当量动载荷在当量动载荷P作用下的基本作用下的基本额定额定( dng)寿命为寿命为610CLrP滚动轴承的载荷与寿命滚动轴承的载荷与寿命(shumng)之之间的关系间的关系:P L常数:,3;,10/3寿命指数 对于球轴承对于滚子轴承。61060hCLhnP61060ThPf CLhnf P常用小时数表示基本常用小时数表示基本(jbn)额定寿命额定寿命Lh引入温度系数引入温度系数fT和载荷系数和载荷系数fP第21页/共3

13、9页第二十二页，共40页。第22页/共39页第二十三页，共40页。第23页/共39页第二十四页，共40页。2、当量、当量(dngling)动载荷动载荷 把实际载荷折算把实际载荷折算(sh sun)为与基本额定动负荷为与基本额定动负荷的方向相同的一假想载荷，在该假想载荷作用下轴承的方向相同的一假想载荷，在该假想载荷作用下轴承的寿命与实际载荷作用下的寿命相同，则称该假想载的寿命与实际载荷作用下的寿命相同，则称该假想载荷为当量动载荷，用荷为当量动载荷，用P表示。表示。当量当量(dngling)动载荷动载荷P的计的计算式：算式：raPXFYFXY 、径向系数和轴向系数raFF 、轴承的径向载荷和轴向载

14、荷第24页/共39页第二十五页，共40页。第25页/共39页第二十六页，共40页。21R2FFR1aFr1FS2FS1FOO12FS2FS12O1OFR2R1FFa12FFOS2F2R2FR2aFFO1R1S1R1FOFS22Fa1Fr1OFS1(a)(c)(d)(b)背靠背或反装第26页/共39页第二十七页，共40页。21R2FFR1aFr1FS2FS1FOO12FS2FS12O1OFR2R1FFa12FFOS2F2R2FR2aFFO1R1S1R1FOFS22Fa1Fr1OFS1(a)(c)(d)(b)4、总轴向力的计算、总轴向力的计算(j sun)第27页/共39页第二十八页，共40页。注

15、意(zh y)方向第28页/共39页第二十九页，共40页。第29页/共39页第三十页，共40页。第30页/共39页第三十一页，共40页。基本额定静负荷基本额定静负荷C0：滚动轴承中受载最大的滚动体与最弱座圈滚道的：滚动轴承中受载最大的滚动体与最弱座圈滚道的接触接触(jich)处的塑性变形量之和为滚动体的处的塑性变形量之和为滚动体的1/10 000时的载荷。时的载荷。滚动轴承的静强度校核滚动轴承的静强度校核(xio h)公公式：式：00000,CS PSPN静强度安全系数当量静载荷当量静载荷当量静载荷P0：是一个假想载荷，在当量静载荷作用下，轴承的受载：是一个假想载荷，在当量静载荷作用下，轴承的受载最大滚动体与滚道接触处的塑性变形总量与实际载荷作用下的塑性变最大滚动体与滚道接触处的塑性变形总量与实际载荷作用下的塑性变形总量相同。形总量相同。 其作用方向与基本额定其作用方向与基本额定( dng)静负荷相同。静负荷相同。，由表11-14查取第31页/共39页第三十二页，共40页。对于向心轴承、角接触轴承，当量静载荷取下面两式中对于向心轴承、角接触轴承，当量静载荷取下面两式中计算计算(j sun)出的较大值出的较大值000