滚动轴承123.ppt

1、2020/8/6,1,12-3 滚动轴承的构造、类型和特点,2020/8/6,3,2020/8/6,4,二、滚动轴承的类型和特点,2020/8/6,6,1、向心轴承,2020/8/6,7,2、推力轴承,2020/8/6,8,（二）按滚动体形状分： 1、球轴承 2、滚子轴承,1、球轴承,2020/8/6,10,2、滚子轴承,2020/8/6,11,国家标准GB/T272-1993中，按载荷方向及结构不同进行分类（见表13-1）,单列,双列,（三）按滚动体列数分,多列,2020/8/6,12,2020/8/6,13,2020/8/6,14,2020/8/6,15,1) 摩擦系数小，f=0.0010

2、.004 2) 启动灵活； 3) 润滑容易 4) 标准化、互换 5) 但抗冲击载荷能力差，很难做成剖分式 滚动轴承中的承载形式为点或线接触，最大接触应力可以高达4000MPa；,（二）、特点（与滑动轴承相比）,三 滚动轴承的代号,前置代号用字母表示轴承的分部件。,基本代号表示轴承的基本类型、内径和尺寸系列。,后置代号用字母和数字表示轴承的结构、公差及材料等特殊要求。,（1）内径代号基本代号右起三、四位数字,1、基本代号,（2）尺寸系列,基本代号右起三、四位数字 ( 0 -9),宽度系列在前，直径系列在后,但对圆锥滚子轴承(3类)和调心滚子轴承(2类)不能省略“0”。,宽度系列代号：一般正常宽度

3、为“0”，通常不标注。,2020/8/6,19,（1）轴承类型 基本代号右起五位（数字或字母）,注：公差等级中0级最低，向右依次增高，2级最高。,实例：说明滚动轴承 62203 和 7312AC/P6 的含义,6 2 2 03,7(0) 3 12 AC /P6,12-4 滚动轴承的选择计算,一、失效形式,1、受力分析,1)、受轴向载荷Fa 各滚动体平均分担,1、疲劳点蚀,由于滚动体和内、外圈滚道的脉动循环应力，导致接触疲劳破坏疲劳点蚀，使轴承运转时产生振动、噪声，并加速磨损失去工作能力，疲劳点蚀是轴承正常工作下的主要失效形式，应进行疲劳寿命计算。,滚动轴承的失效形式主要有以下几种：,2）永久变

4、形,当转速很低或作间歇摆动时，一般无点蚀，但在很大的静载荷或冲击载荷作用下，滚道和滚动体会出现不均匀的永久塑性变形凹坑，使轴承工作时产生激烈振动。故对低速、重载以及大冲击条件下工作的轴承，只需进行静强度计算，以防止塑性变形。,轴承中任一元件出现疲劳点蚀前,一个套圈相对另一套圈的转数或工作小时数。,1.轴承寿命：,寓意：一批轴承中有90的寿命将比其基本额定寿命长；一个轴承在基本额定寿命期内正常工作的概率有90，失效率为有10,2020/8/6,26,额定动载荷：当轴承额定寿命为10转时，轴承能承受的最大载荷，用C表示。,3. 滚动轴承的额定动载荷,C =,Cr径向载荷或分量 Ca轴向载荷,基本额

5、定动载荷标志着轴承的能承能力，C值越大，轴承的能承能力越强。 Cr、Ca的值可在滚动轴承标准中查得。,轴承载荷与寿命的关系:,为使用方便，用给定转速下的工作小时数来表示轴承的基本额定寿命，则有,式中：当量动载荷 n转速 rmin 寿命指数 （球轴承; 滚子轴承10/3）,2020/8/6,28,当轴承温度高于100时，轴承C值将减小，故引入温度系数ft（表138），考虑到机器冲击与振动使实际载荷比名义载荷大，应引入载荷系数fP（表139），则上式改写为,2020/8/6,29,当轴承受到径向载荷Fr和轴向载荷Fa共同作用时，则当量动载荷P为与实际作用的复合外载荷有同样效果的载荷，其计算公式为：

6、,对于只承受纯径向载荷Fr的向心轴承 P = Fr,对于只承受纯轴向载荷Fa的向心轴承 P = Fa,Fr 、 Fa 轴承的径向、轴向力（注意区别轴上载荷） X、Y径向、轴向载荷系数查表(13-10),2020/8/6,30,查判断系数e ,深沟球轴承和角接触球轴承按 Fa /C0r 查e,(轴承的额定静载荷）,判断 Fa/Fr 与 e 的关系 定X、Y,Fa/Fr e,轴向力较小,可忽略不计,只计Fr Fr 即：X=1 , Y=0,轴向力较大,要计 即：X1, Y0,Fa/Fr e,2020/8/6,33,由于角接触轴承存在着接触角，当轴承受到径向载荷Fr时作用时，承载区内的滚动体与滚道间的

7、发向力Fi可分解为径向分力 Fi和轴向分力Fi。各滚动体上所受轴向分力Fi的总和即为轴承的附加轴向力F。Fi的计算式见表13.11。,图13.6 径向载荷产生的内部轴向力,五、角接触向心轴承轴向载荷的计算,2020/8/6,34,表13-11接触球轴承和圆锥滚子轴承内部轴向力,为使内部轴向力平衡，以免轴产生串动，这种轴承应: 成对使用，对称安装。下面分两个轴承面对面或背对背安装两种情况进行详细分析,两内部轴向力相对,两内部轴向力相背,a）正装（面对面） b）反装（背对背）,计算轴承的轴向载荷Fa时，除轴向外载荷FA外，还应将由径向载荷Fr产生的内部轴向力F考虑进去，若把轴与轴承内圈视为一体，并

8、以它为分离体来考虑轴系的轴向平衡，就可以确定各轴承所受的轴向载荷，例如，在图13.7中，可有两种情况：,(2)当FA+F2F1，则轴承有向左移动的趋势，使轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”，为使轴系平衡，被“压紧” 的轴承2要承受轴向力内部轴向力F2与FA只差 （压紧端： Fa2= F1-FA）， 而被“放松”的轴承1只需承受自己产生的内部轴向力F1（放松端： Fa1=F1）。,（1）当FA+F2F1，轴有向右移动的趋势，使轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”，为使轴系平衡，被“压紧” 的轴承1需承受轴向力FA与内部轴向力F2的合力 ，而被“放松”的轴承2只需承受自己产生的内部轴向力F2 。,压

9、紧端：Fa1 = FA+ F2,放松端：Fa2 = F2,所以，作用在两轴承上的轴向载荷分别为,结论：放松端轴承的轴向载荷 = 自身内部轴向力 压紧端轴承的轴向载荷 = 其余轴向力的代数和本身除外,2020/8/6,37,计算轴向载荷Fa1Fa2,“压紧”端轴承的轴向载荷等于除本身内部轴向力外的其他所有轴向力的代数和（使轴承压紧的力取为正值，反之取为负值。） “放松”端轴承的轴向力等于其本身的内部轴向力。,2020/8/6,38,一、 基本额定静载荷C0 轴承受载后，在应力最大的滚动体与滚道接触处产生的塑性变形量之和为滚动体直径的万分之一时，所承受的载荷称为该滚动轴承的基本额定静载荷，以C0表

10、示。各种轴承的C0值可从有关标准和手册中查到。,二、 当量静载荷P0 将轴承的实际载荷转换为额定静载荷条件一致时的载荷，称为当量静载荷。用P0表示，计算公式为： P0 = X0Fr +Y0Fa 式中，X0、Y0分别为滚动轴承的径向静载荷系数及轴向静载荷系数，见表13-12。,2020/8/6,39,限制轴承产生过大塑性变形的静强度计算公式为 C0 /P0 S0 式中，S0为静强度安全系数，见表13.13；C0为基本额定静载荷(N)；P0为当量静载荷(N)。,三、 静强度计算,12-5 轴承的组合设计,一、滚动轴承的轴向固定,为了保证轴承在机器中正常工作，除合理选择轴承类型、尺寸外，还应正确进行

11、轴承的组合设计，也就是要解决轴承的轴向位置固定、轴承与其它零件的配合、间隙调整、装拆和润滑密封等一系列问题。,1、两端固定,考虑到轴会受热伸长，预留补偿间隙间隙量常用垫片或调节螺钉调节。,2）一端固定、一端移动（固游式）,一个支承的轴承内、外圈双向固定，左图右游动端轴承外圈两端面均无约束，其外圈与孔座是间隙配合；右图的轴承内外圈两边虽然都固定，但滚子与内圈一起可以与外圈内表面之间作双向轴向相对移动。,二、 轴承组合的调整,1、轴承间隙的调整,为保证轴承正常运转，在装配轴承时，一般都要留有适当的间隙，常用的轴承间隙的调整方法有三种： (1)调整垫片(如图13.10(a)所示) 靠加减轴承盖与机座

12、间的垫片厚度进行调整。 (2)调整环(如图13.10(b)所示) 增减轴承端面与轴承端盖间的调整环厚度以调整轴承间隙。 (3)调节压盖(如图13.10(c)所示) 利用螺钉1通过轴承外圈压盖3移动外圈位置进行调整，调整后用螺母2锁紧。,2、 轴承的预紧,方法,加金属垫片,磨窄套圈,轴承的预紧的作用是：消除轴承内部间隙，增加轴承刚度，减小轴承工作时的振动，提高轴承的旋转精度。,3、轴承组合位置的调整 轴承组合位置调整的目的是使轴上零件具有准确的工作位置，如圆锥齿轮传动，要求两个节锥顶点相重合，方能保证啮合。又如蜗杆传动，则要求蜗轮主平面通过蜗杆轴线等。如图13.12所示为锥齿轮轴系支承结构，套杯

13、与机座之间的垫片2来调整锥齿轮的轴向位置，而垫片1则用来调整轴承游隙。,图13.12 轴承组合位置的调整,2020/8/6,45,4、 轴承组合的配合,配合类型,内圈孔-轴,一般原则：当外载荷方向不变时，转动套圈应比固定套圈紧。, 基孔制,外圈-轴承座孔, 基轴制, 轴公差：k6、m6, 孔公差： H7、J7、Js7 游动支点：G7,配合标注： 内圈与轴：只标注轴 外圈与孔：只标注孔,轴承内圈与轴的配合采用基孔制，轴承座孔与轴承外圈则采用基轴制。,轴承的内圈与轴颈的配合一般都较紧，安装时可以用压力机配专用压套在内圈上施加压力，将轴承压套到轴颈上，如下图所示，也可在内圈上加套后用锤子均匀地敲击装

14、入轴颈，但不允许直接敲击外圈，以防损坏轴承。对尺寸较大、精度要求较高的轴承，可采用热油(油温80100)加热轴承的方法安装轴承。,5、轴承的拆装,2020/8/6,47,内圈：,设计轴承组合时，应考虑有利于轴承的拆装，以便在拆卸过程中不损坏其他零件。拆卸轴承一般采用压力机或勾爪器等专用的拆卸工具。,轴肩高度 内圈外经,2020/8/6,48,12-6 滚动轴承的润滑和密封,一、滚动轴承的润滑,滚动轴承常用的的润滑剂有润滑油、润滑脂及固体润滑剂。 当轴径d与轴承转速n的乘积（速度因数）dn(1.5-2)105mm.r/min时，一般采用润滑脂润滑。脂润滑的优点是，润滑脂不易流失，便于密封和维护，一次填充可运转转长时间。 当轴承在较高转速和工作温度下，应采用油润滑。油润滑的优点是，摩擦阻力小，且可起到散热，冷却作用。润滑方式常用浸油或飞溅润滑，