第20章 滚动轴承设计.ppt

1、第20章滚动轴承设计，滚动轴承依靠主要零部件之间的滚动接触来支撑旋转零件，具有摩擦阻力小、启动容易、效率高等优点，在各种机器中得到广泛应用。滚动轴承已标准化，因此根据一般机械设计中的特定作业条件，您只需准确选取轴承类型和大小，然后执行轴承组合设计即可。轴承角色：支承轴和轴零件，模型(尺寸)选择焦点，类型选择，牙齿章节的主要内容：困难：确定角度接触轴承轴载荷FA，轴承寿命计算焦点，2滚动轴承部件组合设计(包括固定轴承内外环、间隙曹征、轴承配合、轴承安装)，外环安装在轴承座孔中，通常不旋转。内部圆安装在轴颈上，随轴旋转。滚动体滚动轴承的关键因素。保持架均匀地分离辊以避免摩擦。20-1概述、常用滚动

2、形状、轴承内径D轴承内环孔直径、轴颈直径等于轴颈公称直径。轴承宽度b轴承两侧之间的轴距离。轴承外径D轴承外圈外径、与轴承座孔直径相同、滚动轴承的主要标注、接触角度是滚动轴承的主要参数，滚动轴承的分类和力分析与接触角度相关。2，滚动轴承的主要类型，轴承的公称接触角度：滚动和套筒接触的法线与轴承径向平面之间的角度反映了轴向载荷轴承的能力。公称接触角度牙齿越大，轴承承受轴向载荷的能力就越大。和每种类型的球轴承的接触角取决于轴承可以承受的载荷方向或公称接触角。径向接触轴承，=00。单向中心轴承：主要承受径向负载，与轴承00450接触中心角度。2推力轴承：主要承受轴向载荷，轴向接触轴承=900。推力角度

3、接触轴承450900。滚动轴承的主要类型和特征，1 .向心球轴承的主轴承径向载荷FR也可以承受少量双向轴向载荷FA，曹征性能=0.5020。2 .向心滚子轴承主轴承径向负载FR也可以承受少量双向轴向负载FA。曹征性能，=0.5020，类型代码：(10000)，类型代码：(20000)，结构特性：内环和外环可以分离。3 .推力向心滚子轴承可以承受大轴向载荷FA和恒径向载荷FR，具有曹征性能，轴向偏转为2030。使用要求：成对使用。类型代码：(30000)，4。圆锥滚子轴承可以承受较大的径向载荷FR和单向轴向载荷FA。类型代码：(29000)，正式安装(面对面安装)，圆锥滚子轴承安装形式1:安装形

4、式图表：反向(背面安装)，圆锥滚子轴承安装形式2:反向安装图表，5。推力球轴承，51000，轴承类型为轴向载荷FA，6。深沟球轴承，轴承类型既可以承受径向载荷FR，又可以承受单向轴向载荷FA，轴承类型主要可以承受径向载荷FR，还可以同时承受少量双向轴向载荷FA。类型代码：(60000)，7。角度接触球轴承，类型代码：(77角度接触轴承安装格式1:正式度，反转(靠背安装)，角度接触轴承安装格式2:反转度，8。圆柱滚子轴承，轴承类型只能承受径向载荷FR，不能承受轴向载荷。结构特性：内外环可分离，类型代码：外环非闭合圆柱滚子轴承(N0000)，双列圆柱滚子轴承(NN0000)，N0000，NN000

5、0，NA0000，9。滚针轴承，载荷类型只能承受径向载荷FR，不能承受轴向载荷。规划轴承代码：由预设代码、前导代码和结尾代码组成。3，滚动轴承代码，1，基本代码，向心球轴承1，(1)类型代码，向心滚子轴承2，推力向心滚子轴承2，锥滚子轴承3，推力球轴承5，深沟球轴承6，角接触球轴承7，圆柱滚子轴承n大小不同的系列(/内径毫米)直接表达，1，基本代码，圆锥滚子轴承33603推力球轴承33605深沟球轴承：6斜角接触球轴承：7圆柱滚子轴承33607圆柱滚子轴承3360N，窄333660n低：9，中：1(单向) 向心球轴承33601向心滚子轴承33602推力向心滚子轴承：29，滚针轴承3360NA，

6、2，7(0)3 12 C(/P0)，5 14 10 /P6，回答：示例1:轴承，4 .选择滚动轴承类型、轻、中、小波动载荷时，可以选择滚珠轴承、载荷和大波动载荷时的滚动轴承选择、深沟轴承(第6类)、圆柱滚子轴承(第N类)和滚针轴承(第NA类)、纯轴向载荷可以选择推力轴承(第5类)，因为旋转速度很高，3)性能曹征要求，4)安装和拆卸方便，一般滚珠轴承价格最低，滚柱轴承高于滚珠轴承价格。轴承准确度越高，价格越高，因此选择轴承时，如果满足工作要求，成本必须最低。如果轴承底座不是分数，并且必须沿轴安装和拆卸轴承，则必须优先选择内部和外部环可分离的轴承。5)经济性、中心轴承示意图、轴孔不平行的中心轴承支

7、撑情况、轴孔不平行的轴承支撑情况、轴孔不同的轴中心轴承支撑情况、轴孔不同的轴常规轴承支撑情况、载荷挠曲变形核心轴承支撑202滚动轴承的负载、应力、失效形式和设计指导、滚动轴承的力和应力分析(例如深沟球轴承)，只负载下半卷卷筒，上半卷运动体不负载。沿FR作用线滚动的最大负载(FQ)，相邻滚动负载逐渐减小(FQFQ1FQ2)，1)力分析，2)轴承作业中元件的应力变化，滚动本体进入负载区域后，负载从0逐步增大到最大。因此，轧辊一点的应力是周期性不稳定性的变化。旋转内环中每个点的负载类似于滚动体。因此，旋转圆任意点的应力会周期性地变得不稳定。，固定外环中每个点的应力取决于位置。在轴承区域内的任何点上，

8、每个滚子滚动一次时，都会受到一次负载。载荷和应力的最大值保持不变，可以承受稳定的脉动周期应力。滚动轴承运转时，内圈通常旋转，外环固定。滚动体应力的变化、内环应力的变化、外环应力的变化、1疲劳点滚动轴承操作中内环、外环、滚动体上所有点的接触应力的变化，因此在工作了一定时间后，接触表面可能会发生疲劳点蚀。点食发生后噪音和震动加剧，热量严重，轴承失效了。通常，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故障形式。2 .滚动轴承的失效形式和计算说明，1)具有失效形式、2塑性变形速度低或间歇性往复摆动的轴承通常不会发生疲劳点蚀，但是在较大的静态载荷或冲击载荷下，环辊和滚动体接触的部分应力超过

9、材料的屈服限制，导致表面发生塑料变形(英尺)、运行精度，旋转速度越高，磨损越严重。轴承磨损会降低旋转精度，甚至失效。在一般作业条件下，旋转滚动轴承经常发生点蚀，主要进行寿命计算，必要时进行静态强度检查。对于旋转、摆动或旋转速度低的(n10 r/min)轴承，需要控制塑料变形，只需进行静态强度计算。对于高速轴承，热引起的粘合磨损、烧伤经常是明显的矛盾，除了寿命计算外，还必须验证极限转速。基本额定寿命：在相同条件下工作的同一组轴承。其中，90的轴承表示为在未发生疲劳点蚀之前旋转的总转数，L10或以恒定速度运行的总小时效性L h。203滚动轴承的寿命计算旨在防止轴承在预计工作时间期间疲劳点蚀损坏。寿

10、命：表示轴承的所有滚动或内外环滚子在疲劳点蚀之前经历的旋转总数，或以特定旋转速度工作的工作时间。一是滚动轴承寿命计算的基本公式，P等效动态载荷，N；L10基本额定寿命，(r)；寿命金志洙，滚珠轴承3，滚子套筒轴承103。根据标准规定，轴承在基本额定寿命L (106 r)下所能承受的载荷值称为基本额定动态载荷，以C表示。公式可以记录为P L10C 106。因此，P L10=常数，N轴承的工作速度，rmin；L 10基本额定寿命，r；c基本额定动态载荷，n .t1200中的c值可在相关文档中找到。在T120中，如果需要引入温度系数ft来修改C值，则CtCft，ft可以查看表208。L 10=106

11、，或，2，滚动轴承的等效动态载荷，滚动轴承可以承受径向和轴向复合载荷。计算轴承寿命时，必须将牙齿复合载荷下的实际工作载荷转换为径向等效动态载荷(等效动态载荷)，以便在与基本额定动态载荷相同的条件下进行比较。计算为p，FA公称轴向载荷；x、y径向动态负载系数和轴向动态负载系数，检查清单20-10。计算负载：P=fP (XFR YFA)，3，角度接触球轴承和推拔滚子轴承轴向负载FA计算，如果推拔滚子轴承仅承受径向负载FR，则存在一个接触角度会产生内部轴向力FS。FS的方向始终遵循内环和罗切体外环分离的方向。角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷FA计算、轴承I和面对面安装，作用于轴的各个轴向力。分析：

12、(1) FS1FAFS2:轴倾向于向右移动轴承，轴承I为“松弛”。由于力的平衡关系，轴承的外环必须具有左侧附加轴向平衡力FS。、或FSFS1FAFS2、FS1FAFS2 FS 2 FS、FS 1 fafs 2，结果是两个轴承的轴向力分别为(2) FS1FAFS2:轴倾向于向左移动，从而导致轴承I“保压”，轴承I的外部环平衡右侧其他轴、FS1FAFSFS2或FSFS2FAFS1，轴向力计算方法概括如下：1)确定轴上所有轴向力(包括外部载荷和内部轴向力)牙齿共同作用的方向，以确定“压缩”端和“松弛”端轴承。3)“松弛”端轴承的轴向力等于其内部轴向力。2)“压缩”端轴承的轴向力等于除自身内部轴向力以

13、外的所有轴向力的对数。204滚动轴承装置设计，除了正确选择轴承类型和尺寸，确保轴承正常运行外，还必须合理进行轴承部件的组合设计。润滑和密封，轴承固定，曹征，预紧，配合，拆卸，轴承装置设计，需要解决的问题：1，双端固定，1，滚动轴承的轴固定，通常在正常运行温度下缩短(跨距L400mm)。两个支承使每个限制轴沿一个方向的轴移动。也就是说，限制轴的双向移动。在轴承盖和外环端面之间留出列修正间隙C0.20.4mm，以防止轴的伸长产生附加应力。2，一端固定，一端游动，当轴长或工作温度高时，轴的伸缩量大，一端固定，一端游动，以补偿较大的热膨胀。在固定端、轴承外环和末端盖之间留出适当的间隙，游端，2，一端固

14、定，一端游动的第二对，固定端的角度接触球轴承，游端圆柱滚子轴承，轴承外环和末端盖之间不需要间隙，但轴承外环必须双向固定，以确保比外环更大的轴移动。2，滚动轴承装置曹征，1，轴承间隙曹征，2，轴组合位置曹征，目的：使轴零件准确地协助工作位置。轴承端盖和盒子之间的垫片用于调整轴承间隙。罩和本体之间的垫片用于调整小齿轮的轴线位置。2，轴组合位置曹征，3，动态轴承的预紧力，1，使用金属垫片在内环或外环之间放置厚度不同的垫片。在“靠背”安装中，在两个外环之间放置薄垫片，在“面对面”安装中，将垫片放置在两个内环之间，以消除间隙。2、使用窄内(或内)环提前拧紧，安装“靠背”时更换窄内环，安装“面”时更换窄外环，更换外环和座位孔。使用默认轴系统。J7、J6、H7和G7。4、滚动轴承装置配合和拆卸、1、滚动轴承配合、轴承配合取决于轴承类型、尺寸、载荷、旋转速度以及内外环是