机械基础（第二版）课件：轴和轴承

机械基础（第二版）

轴和轴承

轴§11—1轴§11—2滑动轴承§11—3滚动轴承

各种做回转运动的零件（如带轮、齿轮等）都必须安装在轴上才能实现定位、安装及传递运动、动力1—输出轴2、6—滚动轴承3—键4—齿轮5—定位套

轴

轴§11—1轴一、轴的用途和分类1．概述轴是机械产品中的重要零件之一，用来支承转动零件（如齿轮、带轮等）并与之一起回转以传递运动、转矩或弯矩，承受载荷，以及保证装在轴上的零件具有确定工作位置和具有一定的回转精度§11—1轴2．分类（1）根据轴线形状分类§11—1轴（2）根据承载情况分类§11—1轴§11—1轴第十章

轴二、轴的结构及设计要求1．常用轴的结构（5）轴环给轴上零件轴向定位的环状圆柱凸台（1）轴颈轴上被支承的部位（2）轴头安装轮毂的部位（3）轴身连接轴颈和轴头的部位（4）轴肩轴径变化处形成的环形面§11—1轴2．轴的结构设计要求（1）安装在轴上的零件要牢固而可靠地相对固定（2）轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中（3）应便于轴上零件的安装与拆卸§11—1轴三、轴上零件的固定1．轴上零件的轴向固定§11—1轴§11—1轴§11—1轴§11—1轴§11—1轴2．轴上零件的周向固定§11—1轴§11—1轴三、轴上常见的工艺结构1．轴上零件的装拆§11—1轴2．倒角、倒圆§11—1轴3．退刀槽和砂轮越程槽4．中心孔§11—1轴五、轴的常用材料2．合金钢轴的材料有时也选用合金钢，如20Cr、40CrMnTi等，承受载荷较大、强度较高、质量较轻及耐磨性较好1．碳素钢轴的材料一般多选用中碳钢，如35钢、45钢和50钢等，其中45钢应用最广。热处理（调质、正火、淬火）后可以提高力学性能，具有良好的切削性能3．铸钢、铸铁尺寸较大或结构复杂的轴可考虑铸钢或球墨铸铁§11—1轴

轴§11—2滑动轴承一、滑动轴承概述滑动轴承是指在滑动摩擦下工作的轴承1．滑动轴承2．滑动轴承的分类（1）按载荷形式可分为静载滑动轴承和动载滑动轴承两种。（2）按能承受载荷的方向可分为径向滑动轴承、止推滑动轴承和径向止推滑动轴承三种形式。（3）按轴瓦材料可分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承等。§11—2滑动轴承五、轴的常用材料2．合金钢轴的材料有时也选用合金钢，如20Cr、40CrMnTi等，承受载荷较大、强度较高、质量较轻及耐磨性较好1．碳素钢轴的材料一般多选用中碳钢，如35钢、45钢和50钢等，其中45钢应用最广。热处理（调质、正火、淬火）后可以提高力学性能，具有良好的切削性能3．铸钢、铸铁尺寸较大或结构复杂的轴可考虑铸钢或球墨铸铁§11—2滑动轴承运转平稳可靠，径向尺寸小，承载能力大，抗冲击能力强，能获得很高的旋转精度，并能在较恶劣的条件下工作。滑动轴承适用于低速、重载或转速特别高、对轴的支承精度要求较高以及径向尺寸受限制的场合。3．滑动轴承的工作特点§11—2滑动轴承1．径向滑动轴承（1）整体式径向滑动轴承1—油杯2—整体轴瓦3—紧定螺钉4—轴承座二、常用滑动轴承的结构形式§11—2滑动轴承（2）对开式径向滑动轴承1—轴承盖2—上轴瓦3—下轴瓦4—轴承座§11—2滑动轴承（3）调心式径向滑动轴承§11—2滑动轴承2．止推滑动轴承1—轴承座2—止推轴瓦3—衬套4—轴5—径向轴瓦6—销钉润滑油由下部油管注入，从上部油管导出§11—2滑动轴承三、轴瓦的结构及材料1．轴瓦的结构（1）整体式轴瓦卷制轴瓦光滑轴瓦

带油槽轴瓦

§11—2滑动轴承（2）对开式轴瓦对开式轴瓦轴瓦的油槽形式§11—2滑动轴承2．轴瓦的材料常用的轴瓦材料有轴承合金、铜合金、铸铁及非金属材料、粉末冶金材料等§11—2滑动轴承四、滑动轴承的润滑§11—2滑动轴承§11—2滑动轴承§11—2滑动轴承§11—3滚动轴承一、滚动轴承的结构和类型1．滚动轴承的结构滚动轴承滑动摩擦变为滚动摩擦球轴承

滚子轴承

轴§11—3滚动轴承保持架深沟球轴承用保持架

圆锥滚子轴承用保持架滚动体球

圆柱滚子

滚针

圆锥滚子

球面滚子§11—3滚动轴承2．滚动轴承的类型滚动轴承向心轴承径向接触轴承主要承受径向载荷，有些可承受较小的轴向载荷向心角接触轴承能同时承受径向载荷和轴向载荷推力轴承轴向接触轴承只能承受轴向载荷推力角接触轴承主要承受轴向载荷，也可承受较小的径向载荷§11—3滚动轴承§11—3滚动轴承§11—3滚动轴承§11—3滚动轴承§11—3滚动轴承§11—3滚动轴承二、滚动轴承的代号深沟球轴承外圈上有止动槽的轴承不同尺寸的轴承

带防尘盖的轴承

§11—3滚动轴承滚动轴承代号的组成§11—3滚动轴承1．基本代号（1）类型代号§11—3滚动轴承（2）尺寸系列代号（1）尺寸系列代号由两位数字组成（2）前一位数字为宽（高）度系列代号（3）后一位数字为直径系列代号§11—3滚动轴承1）宽（高）度系列代号宽（高）度系列代号表示内、外径相同而宽（高）度不同的轴承系列向心轴承宽度系列代号：8、0、1、2、3、4、5、6推力轴承高度系列代号：7、9、1、2尺寸依次递增§11—3滚动轴承2）直径系列代号直径系列代号表示内径相同而具有不同外径的轴承系列直径系列代号：7、8、9、0、1、2、3、4、5其外径尺寸按序由小到大排列§11—3滚动轴承3）常用轴承尺寸系列代号§11—3滚动轴承§12—1滚动轴承（3）内径代号（4）基本代号示例§11—3滚动轴承2．前置代号和后置代号前置代号用字母表示，经常用于表示轴承分部件（轴承组件）。如：LN207表示N207轴承的外圈后置代号用字母（或加数字）表示，置于基本代号的右边并与基本代号空半个汉字距（代号中有符号“—”“/”时除外）§11—3滚动轴承后置代号的排列顺序§11—3滚动轴承1）内部结构代号§11—3滚动轴承2）公差等级代号（1）向心轴承：普通级、6、5、4、2五级（2）圆锥滚子轴承：普通级、6X、5、4、2五级（3）推力轴承：普通级、6、5、4四级§11—3滚动轴承3）游隙代号游隙：轴承在无载荷的情况下，内、外圈间所能移动的最大距离做径向移动者称为径向游隙，做轴向移动者称为轴向游隙游隙用“C+数字（或字母）”表示。有2、N、3、4、5五组，N为基本游隙，代号中省略例如：6210/C2表示游隙为2组，6210表示游隙为N组§11—3滚动轴承3．滚动轴承代号标记示例§11—3滚动轴承三、滚动轴承类型的选择1．载荷的类型（1）径向载荷（2）轴向载荷（3）联合载荷§11—3滚动轴承2．滚动轴承类型的基本选用原则§11—3滚动轴承还应考虑经济性因素的影响。普通结构的轴承比特殊结构轴承便宜，球轴承比圆柱、圆锥滚子轴承便宜，调心滚子轴承最贵。所以只要能满足使用的基本要求，应尽可能选择球轴承。在选用轴承精度等级时，同型号的轴承精度等级越高，其价格越贵，一般尽可能选择普通级，只有对旋转精度要求较高时（如车床、磨床的主轴等）才选用精度较高的轴承。§11—3滚动轴承四、滚动轴承的安装、润滑与密封1．滚动轴承的轴向固定（1）轴承内圈的轴向固定§11—3滚动轴承（2）轴承外圈的轴向固定§11—3滚动轴承2．滚动轴承的润滑（1）润滑脂润滑

适用于轴颈圆周速度不大于5m/s的滚动轴承润滑，润滑脂的填充量一般为轴承空间的1/3～2/3（2）润滑油润滑

适用于轴颈圆周速度和工作温度较高的场合，有浸油润滑、滴油润滑和喷雾润滑（3）固体润滑

有石墨、二硫化钼（MoS2）等，在重载或高温下使用§11—3滚动轴承3．滚动轴承的密封（1）接触式密封§11—3滚动轴承（