武汉理工大学机械设计考研课件10

1、第十章滚动轴承设计,研制：侯玉英,10-2滚动轴承的主要类型及代号,10-1概述,10-3滚动轴承的主要失效形式及计算准则,内圈装在轴颈上，随轴转动,常用的滚动体形状,一.滚动轴承的构造,外圈装在轴承座孔内，一般不转动,滚动体滚动轴承的核心元件,保持架将滚动体均匀隔开，避免摩擦,10-1概述,缺点：抗冲击能力较差，高速时噪声大，工作寿命不及液体摩擦的滑动轴承，径向尺寸比滑动轴承大。,二.滚动轴承的特点,摩擦系数小，启动力矩小，效率高；,轴向尺寸（宽度）较小；,某些滚动轴承能同时承受径向和轴向载荷，因此可使机器结构简化、紧凑；,径向间隙小，还可预紧方法消除间隙，因此运转精度高；,润滑简单，耗油量

2、少，维护保养简便；,标准件，易于互换等优点，所以获得广泛应用。,3滚动轴承部件组合设计（包括轴承内外圈固定、间隙调整、轴承配合、轴承装拆、润滑与密封等）重点,型号（尺寸）选择轴承寿命计算重点,类型选择,三.本章的主要内容：,难点：角接触轴承轴向载荷FA的确定,1滚动轴承的类型及代号重点,一滚动轴承的尺寸及性能参数,10-2滚动轴承的主要类型及代号,轴承内径d轴承内圈孔径，它与轴颈直径相同，是轴承公称直径；,轴承宽度B轴承两端面之间的轴向距离。,一）滚动轴承的主要尺寸,轴承外径D轴承外圈外径，它与轴承座孔直径相同；,三）滚动轴承的主要性能参数,轴承的公称接触角滚动体与套圈接触处的法线与轴承的径向

3、平面之间的夹角。,反映轴承承受轴向载荷的能力，越大，轴承承受轴向载荷的能力越强。,轴承的极限转速nlim轴承的工作转速n,轴承内外圈轴线相对偏斜角反映轴承自动调心的能力。,调心轴承简图,调心球轴承,按轴承所能受的载荷方向或公称接触角的不同可分为以下几种,二滚动轴承分类,轴承类型,公称接触角,向心轴承(主要承受径向负荷FR),推力轴承(主要承受轴向负荷FA),径向接触,向心角接触,推力角接触,轴向接触,=00,00450,450FQ1FQ2),一）受力分析,二）轴承工作时元件上应力的变化,滚动体当滚动体进入承载区后，所受负荷就由零逐渐增大到最大，然后，再逐渐减小到直至零。因此，对滚动体某一点而言

4、，它的应力是周期性不稳定变化的。,转动的内圈其上各点的受载情况类似于滚动体。因此，旋转圈上任一点的应力是周期性不稳定变化的。,固定的外圈各点所受应力随位置不同而大小不同，对位于承载区内的任一点，当每个滚动体滚过一次便受载一次，而所受负荷和应力的最大值是不变的，承受稳定的脉动循环应力。,滚动轴承工作时，一般是内圈转动，外圈固定。,滚动体应力的变化,内圈应力的变化,外圈应力的变化,1疲劳点蚀滚动轴承工作时，由于它的内圈、外圈和滚动体上任意点的接触应力都是变化的，工作一定时间后，其接触表面就可能发生疲劳点蚀。点蚀发生后，噪声和振动加剧，发热严重，致使轴承失效。一般在安装、润滑和密封正常的情况下，疲劳点蚀是滚动轴承的主要失效形式。,二.滚动轴承的失效形式及计算准则,一）失效形式,2塑性变形转速很低或间歇往复摆动的轴承，一般不会发生疲劳点蚀，但在很大的静载荷或冲击载荷作用下，会使套圈滚道和滚动体接触处的局部应力超过材料的屈服极限，以致表面出现塑性变形（凹坑），运转精度降低，并会出现振动和噪声而不能正常工作,3磨损在润滑不良和密封不严的情况下，轴承工作时易发生磨损。转速愈高，磨损愈严重。轴承磨损后会降低旋转精度，甚至失效。,对一般工作条件下的回转滚动轴承经常发生点蚀，主要进行寿命计算，必要时进行静强度校核；,对于不转动、摆动或转速低（n10r/min）的轴承，要