《机械设计基础》项目13轴承

1、机械设计基础项目十三 轴承任务1：滑动轴承类型、特点，滚动轴承组成、主要类型、代号及类型选择 一、轴承的功用、类型和特点功用：支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度，减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。分类：根据支承处相对运动表面的摩擦性质，轴承分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承，分别简称为滑动轴承和滚动轴承。特点：滚动轴承具有摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、旋转精度高、润滑简便和装拆方便等优点，被广泛应用于各种机器和机构中。滚动轴承为标准零部件，由轴承厂批量生产，设计者可以根据需要直接选用。滑动轴承具有承载能力大、回转精度高、高速性能好等优点，但其启动摩擦阻力大，维护比较复杂。二、 滑动轴承的种类和摩擦状

2、态滑动轴承的类型很多，根据轴承所承受载荷的方向，滑动轴承可分为向心滑动轴承和推力滑动轴承。其中，向心滑动轴承用于承受与轴线垂直的径向力；推力滑动轴承则用于承受与轴线平行的轴向力。根据其滑动表面间润滑状态的不同，可分为液体润滑轴承、不完全液体润滑轴承（指滑动表面间处于边界润滑或混合润滑状态）和无润滑轴承（指工作前和工作时加润滑剂）。根据液体润滑承载机理的不同，又可分为液体动压润滑轴承（简称液体动压轴承）和液体静压润滑轴承（简称液体静压轴承）。在工作时轴颈与轴承相对滑动表面间的摩擦状态，可分为如下三种：干摩擦状态、边界摩擦状态及液体摩擦状态。三、 滑动轴承的结构型式1.向心滑动轴承1)整体式2)剖

3、分式3)间隙可调式4)自动调心式整体式向心滑动轴承剖分式径向滑动轴承斜剖分式滑动轴承自动调心轴承2.推力滑动轴承1)立式轴端推力滑动轴承2)立式轴环推力滑动轴承四、滚动轴承的组成、类型及代号1.滚动轴承的组成滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈装在轴颈上，外圈装在机座或零件的轴承孔内。多数情况下，外圈不转动，内圈与轴一起转动。当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。2.滚动轴承的类型根据滚动体的形状，滚动轴承分为： 球轴承滚子轴承按照滚动轴承所能承受的主要负荷方向，又可分为：向心轴承：主要承受径向载荷推力轴承：承受轴向载荷向心推力轴承：能同时承受径向载荷和轴向载荷深沟球轴承双

4、列深沟球轴承调心球轴承圆锥滚子轴承调心滚子轴承圆柱滚子轴承单向推力球轴承推力圆柱滚子轴承角接触球轴承3.滚动轴承的代号前置代号基本代号后置代号 基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。基本代号由轴承类型代号、尺寸代号及内径代号构成。 类型代号尺寸代号内径代号前置和后置代号：轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求有改变时，在其基本代号前后添加的代号。（2）直径系列代号 对同一内径的轴承，由于使用场合所需承受的负荷大小和寿命不相同，故需使用大小不同的滚动体，则轴承的外径和宽度也随之改变，以适应不同的负荷要求。向 心 轴 承推 力 轴 承直径系列超轻超特轻特轻轻中重超轻特轻轻中重原代

5、号8，971，72（5）3（6）491234新代号8，970，1234012343）宽（高）度系列代号 同一直径系列（轴承内径、外径相同时）的轴承可做成不同的宽（高）度，称为宽度系列，推力轴承则表示高度系列。代 号 对 照示 例 对 照本 标 准原 标 准本 标 谁原 标 准/P0G6203公差等级为0级的深沟球轴承203/P6E6203/P6公差等级为6级的深沟球轴承E203/P6XEx30210/P6X公差等级为6X级的圆锥滚子轴承Ex7210/P5D6203/P5公差等级为5级的深沟球轴承D203/P4C6203/P6公差等级为4级的深沟球轴承C203/P2B6203/P2公差等级为2级

6、的深沟球轴承B203分析问题1.滚动轴承的主要类型有哪些？各有何特点？2.典型的滚动轴承由哪些元件组成，各元件的作用？任务2：滚动轴承的寿命计算一、滚动轴承的主要失效形式（1）点蚀（2）塑性变形（3）磨损二、滚动轴承的滚动轴承的寿命计算1寿命 轴承工作时，滚动体或套圈出现疲劳点蚀前的累计总转数（或工作小时数），称为轴承的寿命。2基本额定寿命一批同型号轴承工作运转达到基本额定寿命时，已有10%的轴承先后出现疲劳点蚀，90%的轴承还能继续工作。寿命的单位若为转数，用L表示；若为工作小时数，用Lh表示。3基本额定动负荷国家标准规定，基本额定寿命为一百万转（L=106转）时，轴承所能承受的负荷称为基本

7、额定动负荷C，单位为牛顿（N）。对于径向接触轴承，这一负荷是指纯径向负荷，对于角接触轴承和圆锥滚子轴承，是使轴承套圈之间只产生径向位移的负荷的径向分量，对这些轴承，就具体称为径向基本额定动负荷，用符号Cr表示；对于推力轴承，是指作用于轴承中心的纯轴向负荷，具体称为轴向基本额定动负荷，用符号Ca表示。4寿命计算公式5当量动负荷P的计算（1）对于只承受径向负荷P的径向接触轴承P=Fr（2）对于只承受轴向负荷P的轴向接触轴承P=Fa（3）对于同时承受径向负荷和轴向负荷的深沟球轴承和角接触球轴承P=XFr+YFa6向心角接触轴承轴向负荷Fa的计算向心角接触轴承（3类、7类）在受到径向载荷作用时，将产生

8、使轴承内外圈分离的附加的内部轴向力S，其方向由轴承外圈宽边所在端面（背面）指向外圈窄边所在端面（前面）。向心角接触轴承轴向载荷分析 确定轴承内部轴向力S1、S2的方向（由外圈宽边指向窄边，即正装时相向，反装时背向），并公式计算内部轴向力的值。 判断轴向合力S1+S2+Ka（计算时各带正负号）的指向，确定被压紧和被放松的轴承。正装时，轴向合力指向的一端为紧端；反装时，轴向合力指向的一端为松端。 松端轴承的轴向负荷仅为其本身的内部轴向力；紧端轴承的轴向负荷则为除去本身的内部轴向力后其余各轴向力的代数和，即 Fa松=S松 Fa紧=|S松+Ka|分析问题1滚动轴承的寿命与基本额定寿命有何区别？按公式计

9、算出的L是什么含义？2滚动轴承基本额定动载荷C的含义是什么？当滚动轴承上作用的当量动载荷不超过C值时，轴承是否就不发生点蚀破坏？为什么？任务3：滚动轴承的组合设计、轴承的性能比较与维护使用 一、 轴承内外圈的轴向固定方法序号1234简图固定方式内圈一个方向的固定（定位）靠轴肩，另一方向的固定借助于轴承端盖对外圈的轴向固定实现一个方向靠轴肩，另一个方向用弹性挡圈固定一个主向靠轴肩，另一个方向用螺母及止动圈固定一个方向靠轴肩固定，另一个方向用压板和螺钉实现和串联钢丝防松特点结构简单，装拆方便，占空间位置小，可用于两端固定的支承结构形式结构简单，装拆方便，占空间位置小，多用于深沟球轴的固定结构简单，

10、装拆方便，固定可靠多用于轴径d 70mm的场合，优点是不在轴上车螺纹，允许转速较高常用的轴承内圈轴向固定方式及其特点序号12345简图固定方式一个方向用轴承端盖，另一个方向借助于轴肩对内圈的固定（定位）一个方向用弹性挡圈固定，另一个方向的固定借助于轴肩一个方向用座孔内的挡肩固定，另一个方向用轴承端盖（未画出）固定一个方向靠衬套挡肩固定，另一个方向用轴承端盖（未画出）固定一个方向靠调节螺钉和调节环固定，另一个方向靠轴肩固定特点结构简单，固定可靠，调节方便结构简单，装拆方便，占空间位置小，多用于向心类轴承结构简单，工作可靠应用衬套，可使座孔为通孔，利于保证轴系轴承的同轴度，又可调节轴系轴向位置，装

11、配工艺性好便于调节轴承间隙，用于角接触轴承常用的轴承外圈轴向固定方式及其特点二、轴系的轴向固定1两端固定2一端固定、一端游动两端固定的组合形式轴向间隙的调整方法轴向间隙的调整方法 一端固定、一端游动的组合形式三、轴承组合的轴向调整小圆锥齿轮轴的调整结构四、 滚动轴承的预紧滚动轴承的预紧是指在轴承安装时，采取某种结构措施，使滚动体和套圈滚道在装配时即处于压紧力作用下，并使之产生预变形。轴承的预紧结构五、滚动轴承的配合滚动轴承是标准件，其内圈与轴颈的配合采用基孔制，外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。轴承配合种类的选择，应根据轴承的类型和尺寸、负荷的性质和大小、转速的高低、套圈是否回转等情况来决定。转速高、负