完整的轴承选型计算方法

1、关于完整的轴承选型计算方法第1页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四7-1.滑动轴承概述一、滑动轴承的主要特点： 工作平稳，无噪声； 回转精度高； 液体润滑时摩擦损失小； 径向尺寸小。二、滑动轴承的摩擦状态(轴瓦与轴颈之间)：1、干摩擦状态应避免此种摩擦状态。摩擦表面无润滑剂，功率损失严重，磨损加剧，温升高，轴瓦易破坏。 承载能力高。第2页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四2、边界摩擦状态摩擦表面间有润滑油存在，金属表面上形成了一层极薄的边界油膜。但尖峰部分仍直接接触。多数滑动轴承都是这种摩擦状态。3、液体摩擦状态两摩擦表面完全被润滑油分隔开，形成了一定厚

2、度的压力油膜。这种摩擦状态是润滑油分子之间的摩擦，摩擦系数极小。重要轴承采用这种摩擦状态。非液体摩擦滑动轴承液体摩擦滑动轴承第3页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四常用润滑剂：润滑油 液体，用途最广泛；三、润滑剂及其选择润滑脂 半固体，一般用于中低速；固体润滑剂 主要用作油、脂的添加剂，也可单独使用。1、润滑油的性能及选择粘度 表征了流动的液体中内摩擦阻力的大小。 是最重要的性能指标，也是选择润滑油的主要依据。 油性 也称润滑性，表征油中的极性分子对金属表面的吸附性能。油性好则摩擦系数小。 第4页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四润滑油的选择原则：凝点

3、反映润滑油的低温工作性能。针入度 表征润滑脂的稀稠度，类似于油的粘度； 闪点 反映润滑油的高温工作性能。 压力大或在冲击、变载条件下工作，应选粘度高的油； 速度高时，应选粘度低的油，以减少摩擦损失； 工作温度高时，应选粘度高的油，因粘度会随温度升高而下降。2、润滑脂的性能及选择滴 点 表征润滑脂耐高温的性能。 润滑脂的选择原则： 工作环境有水汽，选钙基润滑脂； 工作温度高，选钠基润滑脂； 有水汽而且工作温度高，则应选锂基润滑脂。第5页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四四、滑动轴承的分类载荷方向径向轴承推力轴承装拆需要整体轴承(特殊类型：自动调心式轴承)剖分轴承摩擦状态液体摩

4、擦(长期运转,精度要求高)非液体摩擦主要承受径向力主要承受轴向力动压轴承静压轴承第6页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四1.径向滑动轴承(1)整体式滑动轴承特点：结构简单，成本低廉。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。轴承座整体轴套（轴瓦）螺纹孔油杯孔因磨损而造成的间隙无法调整。只能从沿轴向装入或拆出。第7页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四(2)剖分式滑动轴承特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便。应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。部分式轴承(整体轴套)对开式轴承(剖分轴套)(3)自动调心滑动轴承(4)间隙可调式滑动轴承第8页，共

5、52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四2.推力滑动轴承推力滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：第9页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四轴瓦的材料减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。抗咬粘性(胶合)：材料的耐热性与抗粘附性。摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不良的能力。嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨粒磨损的性能。此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的表面形状和粗糙度的能力

6、（或性质）。第10页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四常用轴瓦材料有：金属材料粉末冶金材料非金属材料轴承合金（巴氏合金、白合金）是由锡、铅、锑、铜等组成的合金铜合金 分为青铜和黄铜两类。铸铁 有普通灰铸铁、球墨铸铁等。由铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成的多孔隙轴瓦材料。有塑料、硬木、橡胶等，其中塑料用的最多第11页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四一、失效形式1、磨损导致轴承配合间隙加大，影响轴的旋转精度，甚至使轴承不能正常工作。1、限制轴承的压强 p ：高速重载且润滑不良时，摩擦加剧，发热多，使轴承上较软的金属粘焊在轴颈表面而出现胶合。二、设计准则7

7、-4 非液体摩擦滑动轴承的设计2、胶合目的 防止轴瓦过度磨损。BdFr 向心滑动轴承 平均压强：第12页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四2、限制轴承的 pv 值 ：目的 控制轴承的发热量，防止胶合破坏。pv 值表征了轴承发热量的大小。 pv发热量温升润滑效果胶合d1d0Fak 考虑油槽使支承面积减小。推力滑动轴承 向心轴承nz 推力环的数目第13页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四3、限制滑动速度 v ：目的 防止滑动速度过高而引起磨损平均直径dm(d1+d0)/2推力轴承取24MPa*m/s平均速度许用线速度三、设计步骤确定轴承结构形式确定轴承宽度

8、B 和直径 d验算p、pv、v选择轴承的配合选择润滑剂与润滑装置选择轴瓦材料 推力轴承第14页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四7.5液体摩擦滑动轴承的工作原理一、动压油膜的形成机理vF两摩擦表面平行，不会产生压力油膜vp两摩擦表面成楔形间隙，产生了压力油膜间隙内的润滑油形成了拥挤进油口出油口二、形成动压油膜的必要条件 两摩擦表面必须形成楔形间隙 润滑油必须从大口进小口出 必须具有足够的滑动速度 必须充满足够粘度的润滑油第15页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四三、向心动压滑动轴承的工作过程no1oo1oo1oo1onn静止启动不稳定运行稳定运行FrFr

9、FrFr第16页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四 多油楔滑动轴承其他滑动轴承 静压滑动轴承 气体轴承第17页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四8-1 . 滚动轴承的特点及类型滚动轴承的主要特点：滚动轴承是标准件，由专业轴承厂集中生产。故学习本章的目的主要解决二个问题：1、如何选择滚动轴承的类型；2、滚动轴承的寿命计算； 摩擦阻尼小(相对于非液体摩擦滑动轴承)，启动灵活； 可同时承受径向和轴向载荷，简化了支承结构； 径向间隙小，还可用预紧方法消除间隙，因此回转精度高； 互换性好,易于维护。缺点：抗冲击能力较差；高速时噪声大，寿命较低；径向尺寸大。第18页

10、，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四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。内圈装在轴径上，与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动。内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损。第19页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四滚动轴承的主要类型：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；径向接触轴承向心

11、角接触轴承第20页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四推力轴承： 45 90 ，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 45 S2S1S2FAS2圆锥滚子轴承的简图如下（将内圈与轴视为一体）：12轴向合力向右，轴有向右移动的趋势，但外圈被固定，使得使轴向力平衡，故：右轴承被压紧，会产生反力S2，而左轴承被放松，Fr1Fr2即：Fa1=S1 （放松端） Fa2=S1 FA （压紧端）合力第46页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四 若 S1 + FA S1轴向合力向右，轴有向右移动的趋势，左轴承被压紧，会产生反力S1，使轴向力平衡：（压紧端

12、）（放松端）第48页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四FA S2S1S212轴向合力向左，轴有向左移动的趋势，右轴承被压紧，会产生反力S 2，使轴向力平衡： 若 S2 + FA S1，（放松端）（压紧端）第49页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四归纳如下：根据排列方式判明派生轴向力 S 1、S2 的方向；判明轴向合力指向及轴可能移动的方向，分析哪端轴承被“压紧”，哪端轴承被“放松”；“放松”端的轴向载荷等于自身的内部轴向力，“压紧”端的轴向载荷等于除去自身派生轴向力后其它轴向力的代数和。对于能够承受少量轴向力而0 的向心轴承：（如深沟球轴承）FAFr1Fr2因为：0 ,S10 ，S2 0所以：FaFA图中：Fa10Fa2FA第50页，共52页，2022年，5月20日，0点51分，星期四11-6 滚动轴承的静强度计算目的 防止轴承元件发生塑性变形针对低速或受较大冲击载荷作用的轴承基本额定静载荷 C0