《机械设计基础》课件-第9章轴承

机械设计基础

机械设计基础概论常用机构带传动和链传动齿轮传动蜗杆传动螺纹联接与螺旋传动目录/CONTENTS1235轴的设计及轮毂连接轴承

联轴器和离合器弹簧678109411机械的平衡与调速12轮系及减速器轴承第9章4学习目标

第9章轴承知识学习目标●了解向心滑动轴承的构造●熟悉滚动轴承的主要类型特点代号，能正确选型，进行寿命计算●了解滑动轴承特点、分类和主要结构，滑动轴承的材料、润滑方式

技能训练目标●能够进行滚动轴承组合设计能力5第9章轴承【生产机器应用导入例】D型泵的泵轴用滚动轴承图9-1

6第9章轴承9.1.1滚动轴承的结构与材料9.1

滚动轴承的结构、类型

轴承是用来支承轴及轴上零件的重要部件，能减少转轴与支承间的摩擦和磨损，保证轴的回转精度它由内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4等组成。图9-2滚动轴承的基本结构图

7第9章轴承9.1.2滚动轴承的类型

滚动轴

承的类型9.1

滚动轴承的结构、类型

1.按所能承受载荷的方向或轴承公称接触角的不同，滚动轴承可分为向心轴承和推力轴承两类2.

按滚动体的形状可分为球轴承和滚子轴承两大类

3.

按工作时能否调心可分为调心轴承和非调心轴承表9-2

滚动轴承的主要类型和特性8第9章轴承9.2.1

滚动轴承的类型代号9.2

滚动轴承类型代号及类型选择

前置代号基本代号表9-5

后置代号（组）表9-6轴承分部件代号五四三二一内部结构代号密封与防尘结构代号保持架及其材料代号特殊轴承材料代号公差等级代号游隙代号多轴承配置代号其它代号表9-3滚动轴承的代号【实例9-1】试说明轴承代号32315E的含义9第9章轴承9.2.2滚动轴承的类型选择

滚动轴

承的类型选择9.2

滚动轴承类型代号及类型选择

1.

载荷大小、方向和性质2.

轴承的转速

3.

轴承的自动调心性能只承受纯径向载荷，应选用向心轴承（如60000，N0000，NU0000型）若只受纯轴向载荷，应选用推力球轴承（如50000型），如较大的纯轴向载荷可选用推力滚子轴承；若同时承受径向载荷和轴向载荷时，应选用深沟球轴承（如60000型）、角接触球轴承（如70000C型）、圆锥滚子轴承（如30000B型）,如轴向载荷比径向载荷大很多，选用向心轴承和推力轴承的组合结构

选择轴承类型是应注意其允许的极限转速选用允许内外圈有较大相对偏斜且有一定调心性能的的调心球轴承4.

轴承的安装和拆卸要求5.轴承的经济性在满足使用要求的情况下应尽量选用价格低廉的轴承考虑选用3类（圆锥滚子轴承）和N类（圆柱滚子轴承）的内圈、外圈可分离的轴承）10第9章轴承9.3.1滚动轴承的失效形式和设计准则1.

失效形式9.3滚动轴承的设计计算

（1）疲劳点蚀（2）塑性变形

（3）磨损经一定时间运转后，内、外圈滚道及滚到体表面会出现麻点状剥落现象，形成疲劳点蚀。这疲劳点蚀会使滚动轴承引起噪声、冲击和振动，最终导致失效。因此疲劳点蚀是滚动轴承的主要失效形式在很大的静载荷或冲击载荷的作用下，会使轴承滚道和滚动体接触处产生较大的局部应力超过材料的屈服极限强度，产生较大的塑性变形，导致失效在满足使用要求的情况下应尽量选用价格低廉的轴承由于滚动轴承使用、维护不当或密封、润滑不良等，均会导致轴承滚动体或套圈滚道产生过度磨损1）

对于一般转速的轴承，其主要失效形式为疲劳点蚀，因此，只要进行以疲劳强度为依据的寿命计算。2）

对于不转动、摆动或转速低的轴承，其主要失效形式为塑性变形，因此可以进行以不发生塑性变形为准则的静强度计算。3）

对于高速轴承，除疲劳点蚀外其工作表面的过热而导致轴承失效，因此除需进行以疲劳强度为依据的寿命计算外，还应验算其极限转速

设计准则11第9章轴承9.3.2滚动轴承寿命的计算

基本额定

寿命和

基本额定

动、静载荷9.3滚动轴承的设计计算

基本额定寿命

基本额定动载荷

基本额定静载荷其中10％发生疲劳点蚀而90%的轴承不产生疲劳点蚀前的总转数或在一定转速下所能运转的总工作小时数，用L10或Lh表示基本额定寿命轴承的基本额定动载荷是指轴承的基本额定寿命为106转时所能承受的最大载荷值，用C表示指当内外圈之间相对转速为零时，受载荷最大的滚动体与滚道接触处的最大接触应力达到一个定值（如：调心轴承为4600MPa）时,轴承所受的载荷，用C0表示滚动轴承的寿命计算==12第9章轴承9.3.2滚动轴承寿命的计算

滚

动轴承的当量动

载荷的计算9.3滚动轴承的设计计算

+

表9-9

（a）正装（面对面）

（b）反装（背靠背）公式（9-7）公式（9-8）13第9章轴承9．4．1滚动轴承的轴向紧固9.4

滚动轴承的组合设计

名称图例应用轴肩固定

轴承主要由轴肩实现单向固定。用于承受单方向轴向力或全固式支承结构轴肩和弹性挡圈双向固定轴承内圈由弹性挡圈实现轴向固定。轴向尺寸小，挡圈只能承受较小的轴向载荷，一般用于游动支承处，主要用于深沟球轴承。表9-11

轴承内圈轴向固定的常用方法(部分）14第9章轴承9．4．1滚动轴承的轴向紧固9.4

滚动轴承的组合设计

表9-12

轴承外圈常用的固定方法(部分）名称图例应用轴承端盖固定轴承端盖固定，用于两端固定式支承结构或承受单向轴向载荷的各类向心、推力和向心推力轴承孔内凸肩和孔用弹性挡圈固定用嵌入外壳槽内的孔用弹性挡圈固定。此法轴向尺寸小，用于转速不高、轴向载荷不大且需减少轴承装置尺寸的场合15第9章轴承9.4.2滚动轴承轴系的支承结构形式9.4

滚动轴承的组合设计

表9-13常用滚动轴承轴系的支承结构形式及其特点、应用(部分）名称图例特点与应用两端单向固定这种安装主要用在两个对成布置的角接触球轴承或圆锥滚子轴承的情况，其支撑方式结构简单，便于安装，适用于工作温度不高变化的短轴，即两支点跨距≤一端固定、一端游动这种固定方式是在两个支点中使一个支点双向固定以承受轴向力，另一个支点则可作轴向游动。适用于工作温度较高的长轴，且两支点跨距>16第9章轴承9.4.3滚动轴承组合结构的调整

滚动轴承

组合结构

的调整9.4

滚动轴承的组合设计

1）轴承间隙的调整2）滚动轴承的预紧

=17第9章轴承9.4.4滚动轴承的配合及拆装

滚动轴承

组合结构

的调整9.4

滚动轴承的组合设计

1.滚动轴承的配合选择2．滚动轴承的装配与拆卸

=当载荷方向不变时，动圈应比固定圈的配合紧些，轴承内孔与轴颈之间必须选过盈配合，如k6、m6、n6外圈与座孔之间必须选过盈配合。(2)外圈与内圈同步旋转时，轴承内孔与轴颈之间可选间隙配合，而外径与轴承座孔之间可选间隙配合，如G7、H7、J7等。(3)转速高、载荷大、工作温度高、冲击振动强烈的轴承，选用较紧的配合。对于要求旋转精度较高时，为了消除振动影响，也应选用较紧一些的配合。18第9章轴承9.4．5滚动轴承的润滑与密封

滚动轴承的润滑与密

封9.4

滚动轴承的组合设计

=

表9-15滚动轴承润滑方式的选择表9-14滚动轴承润滑脂选择表9—16常见密封装置的结构和特点19第9章轴承9.4

滚动轴承的组合设计【实例9-1】20第9章轴承9.5.1滑动轴承的类型

滑动轴承

的类型9.5

滑动轴承的类型和材料

1）径向滑动轴承2）推力滑动轴承

=21第9章轴承9.5.2轴瓦结构与轴承材料

轴瓦结构

与轴承材料9.5

滑动轴承的类型和材料

1．轴瓦的结构2．滑动轴承材料

=表9-17

常用滑动轴承材料及性能22第9章轴承9.6

非液体摩擦滑动轴承的计算【实例9-2】3．轴承的滑动速度v值2.轴承的pv值1．轴承的压强p23第9章轴承

9.7滑动轴承的润滑

=平均压强MPa润滑剂润滑装置润滑方法适用场合≤2润滑脂脂润滑装置l一杯盖2一杯体a)旋盖注油杯油杯中填满润滑脂，定期旋转杯盖，杯内润滑脂注入轴承内b)压注油杯靠油枪压注润滑脂注入轴承内适用场合低速、轻载和次要轴承或带有冲击的机器中轴承表9-18几种常见润滑方法和相应润滑装置（部分）24第9章轴