第11章轴承.ppt

1、1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；,2）减少转轴与支承之间的摩擦和磨损,分类：,滚动轴承,轴承的功用：,滑动轴承,应用实例：汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用滑动轴承。,薄壁轴瓦,轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分布在整个轴径上。,进油孔,油沟,厚壁轴瓦,整体轴套,卷制轴套,设计：潘存云,设计：潘存云,轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。,大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利于形成动压油膜，又起冷却作用。,油沟形式,宽径比B/d-轴瓦宽度与轴径直径之比。,液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.51,非液体

2、润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.81.5,设计：潘存云,作用：用来承受轴向载荷,二、 推力滑动轴承,结构特点： 在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。在止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其数量一般为612。,-倾角固定，顶部预留平台，,类型,固定式,可倾式,用来承受停车后的载荷。,-倾角随载荷、转速自行 调整，性能好。,巴氏合金,滚动轴承的基本类型和特点,各零件的作用：,外圈：支撑零件或轴系；,保持架: 将滚动体分开。,内圈：支撑轴；,滚动体：滑动滚动；,硬度和接触疲劳强度 、耐磨性和冲击韧性 用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达：6165HRC。工作表面需经磨削或抛光。,保持架：低碳钢

3、，高速轴承：有色金属或塑料。,滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。,滚动副的材料要求：,设计：潘存云,滚动轴承的装配,设计：潘存云,设计：潘存云,优点：摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、 和易于互换等。,缺点：抗冲击能力差、高速时出现噪音。,滚动轴承按其承受载荷的方向（接触角）和滚动体的形状分类。,接触角：滚动体与外圈接触处的法线与垂直于轴承轴 心线的平面之间的夹角称为公称接触角。,接触角 , 轴向承载能力 ,= 0,它是滚动轴承的一个重要参数，轴承的受力分析和承载能力等都与接触角有关。,轴承类型,按载荷方向分,按滚动体形状分,向心轴承,推力轴承,圆柱滚子,圆锥滚子,球面滚子,滚

4、针,球轴承,滚子轴承,分类：,1. 承载能力,承受径向载荷为主；,几点说明：由于结构不同，各类轴承的使用性能也不相同，现说明如下。,滚子轴承(1.53)球轴承 在同样的外形尺寸下。,2. 极限转速,当d 20 mm时，两者承载能力接近，宜采用球轴承。,因滚子轴承贵角接触球轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷。,0 45 ,45 90 ,承受轴向载荷为主；,= 0 ,= 90 ,滚动体为滚子，则只能承受径向载荷； 若滚动体为球，可承受一定的轴向载荷。,只能承受轴向载荷。,转速过高 ,温度 ,润滑失效 ,滚动体回火或胶合破坏。,极限转速-滚动轴承在一定载荷与润滑条件下，允许的最高转速。,滚动轴承的类

5、型很多，而各类轴承又有不同的结构、尺寸、公差等级、技术要求等，为便于组织生产和选用，规定了滚动轴承的代号，,11-7 滚动轴承的代号,宽(高)度 系列代号,直径系列 代号,类型代号,尺寸系列代号,2. 基本代号：表示轴承的基本类型、结构和尺寸。,类型代号 -左起第一位，为0（双列角接触球轴承） 则省略。,是轴承代号的基础，有三项,成套轴承分部件代号,1. 前置代号-成套轴承分部件代号。,推力球轴承 50000,滚针轴承 a) NA0000 b) RNA0000,省略宽度代号为0 内径相同，而直径系列代号不同的四种轴承的比较。,尺寸系列代号-左起第二、三位。,特轻 轻 中 重,内径代号 - 基本

6、代号左起第四、五位。,3. 后置代号 - 用字母（或加数字）表示。,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,设计：潘存云,11-8 滚动轴承的选择计算,二、失效形式,疲劳破坏,永久变形,早期磨损,胶合,内外圈和保持架破裂,维护保养不当而造成。,一、滚动体的受力分析,受纯径向载荷Fr时，上半圈滚动体不受力；,下半圈各滚动体受力大小方向均不同。,可以导出：,所有水平分力相互抵销，铅垂分力与外载荷平衡。,受纯轴向载荷时，各滚动体受力相同；,对一组同一型号的轴承，由于材料、热处理和工艺等很多随机因素的影响，即使在相同条件下

7、运转，寿命也不一样，有的甚至相差几十倍。因此，对一个具体的轴承，很难预知其确切的寿命。实验表明：寿命与可靠性有关。如图,三、轴承寿命,定义：轴承在一定转速下，其中任何零件出现疲劳扩展迹象之前的工作小时数称为：,可靠度：一组相同轴承能达到或超过规定寿命的百分比.,基本额定寿命：一组同一型号轴承，在同一运转条件下，其可靠度R为90%时，能达到或超过的寿命L(Lh),在到达额定寿命时，有90%的轴承没坏，只损坏了10%。,基本额定动载荷：当一套轴承运转达到一百万转时，轴 承所能承受的载荷C。.,向心轴承记为：Cr，可查表,推力轴承记为：Ca,轴承寿命,大量试验得如下关系：,寿命指数：,-球轴承,-滚

8、子轴承,用小时表示：,P-当量动载荷,当 t100 时， C ,引进温度系数 ft 进行修正。,一恒定径向(或轴向)载荷，在该载荷作用下，滚动轴承具有与实际载荷作用下的寿命。,修正结果：,工作中冲击振动 C ,引进载荷系数 fP 进行修正。,短时间或间断使用，中断时不致引起严重后果 40008000,间断使用，中断时会引起严重后果 800012000,每天8h工作的机械 1200020000,每天24h连续工作的机械 4000060000,四、当量动载荷的计算,滚动轴承的基本动载荷是在一定的实验条件下确定的。对于向心轴承是指轴承承受纯径向载荷；对于推力轴承是指承受中心轴向载荷。实际情况可能既受

9、径向载荷又有轴向载荷，则必须将实际载荷换算成与实验条件相同的载荷后，才能和基本额定动载荷进行比较。换算后的载荷是一种假定载荷，称为当量载荷。,含义：当量动载荷是一种考虑径向载荷与轴向载荷双重影响，经换算后的假想载荷。其效果与某一个基本额定动载荷相当。,计算公式：,P=X Fr+Y Fa,X-径向动载荷系数；,Y-轴向动载荷系数。,向心轴承：,P=Fr,推力轴承：,P=Fa,查表1612 P260,11-10 滚动轴承的组合设计,一、轴承类型的选择,1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；,11-10 滚动轴承的组合设计,一、轴承类型的选择,1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；如直齿轮轴,2.径向与轴向

10、载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆 锥滚子轴承；如斜齿轮轴,11-10 滚动轴承的组合设计,一、轴承类型的选择,1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；,2.径向与轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆 锥滚子轴承；,11-10 滚动轴承的组合设计,一、轴承类型的选择,1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；,2.径向与轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆 锥滚子轴承；,3.纯轴向载荷作用时，必须采用推力轴承。,二、轴承的固定,固定方式,两端固定,一端固定、一端游动。,两端固定支承,两端固定支承,2. 一端固定、一端游动,固定支承,游动支承,一个支点双向固定以承受轴向力、另一端游动。,适用于温度变化较大的长轴。,选用深沟球轴承时， 外圈与端盖间应留有间隙。,设计：潘存云,四、轴承的拆装,三、 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,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。, 孔公差： H7、J7、Js7 游动支点：G