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1、第第 15 章章 轴轴 承承15-1 轴承的功用和类型轴承的功用和类型 15- 2 滚动轴承的组成、类型和特点滚动轴承的组成、类型和特点 带传动和链传动都是通过中间挠性件传递运动和动力的，适用于两轴中心距较大的场合。 与齿轮传动相比，它们具有结构简单，成本低廉等优点。 15-315-3 滚动轴承的代号滚动轴承的代号 15-415-4 滚动轴承的类型选择滚动轴承的类型选择 15-515-5 滚动轴承的工作情况分析及计算滚动轴承的工作情况分析及计算 15-615-6 滚动轴承的选择滚动轴承的选择www.tj-www.tj- 15-715-7 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计幻灯片 2 15-1
2、15-1 轴承的功用和类型轴承的功用和类型 一、功用一、功用 支承轴及轴上零件支承轴及轴上零件, ,保证轴的旋转精度保证轴的旋转精度, ,减少转轴与支承之间的摩擦和磨损减少转轴与支承之间的摩擦和磨损 二、分类二、分类 根据支承处相对运动表面的摩擦性质根据支承处相对运动表面的摩擦性质, ,可分为可分为: : 滑动摩擦轴承滑动摩擦轴承 : : 轴承与轴颈存在滑动摩擦轴承与轴颈存在滑动摩擦 滚动摩擦轴承滚动摩擦轴承 : : 轴承与轴颈存在滚动摩擦轴承与轴颈存在滚动摩擦 幻灯片 3 15-215-2 滚动轴承的基本类型和特点滚动轴承的基本类型和特点 滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。滚动轴承
3、的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。各零件的作用：各零件的作用：内圈：支撑轴；内圈：支撑轴；装在机座或零件轴孔内； 外圈：支撑零件或轴系；外圈：支撑零件或轴系；内外圈上有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体将沿着滚道滚动。滚动体：滑动滚动体：滑动滚动；滚动；保持架保持架: 将滚动体分开。将滚动体分开。 滚动副的材料要求：滚动副的材料要求： 硬度和接触疲劳强度硬度和接触疲劳强度 、耐磨性和冲击韧性、耐磨性和冲击韧性 用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达：用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达：6165HRC6165HRC。工作表面需经磨削或抛光。工作表面需经磨削或抛光。 保持架：低碳钢，冲压制成高速轴承：
4、有色金属或塑料。保持架：低碳钢，冲压制成高速轴承：有色金属或塑料。幻灯片 4 滚动轴承的装配滚动轴承的装配设计：潘存云 优点：摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、优点：摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、和易于互换等。和易于互换等。 缺点：抗冲击能力差、高速时出现噪音。缺点：抗冲击能力差、高速时出现噪音。幻灯片 5滚动轴承 标准化; 并由专业厂大批量生产。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。 设计人员的主要任务是设计人员的主要任务是: : 熟悉标准，正确选用。熟悉标准，正确选用。 接触角：滚动体与外圈接触处的法线与垂直于轴承轴接触角：滚动体与外圈接触处的法线与垂直于
5、轴承轴心线的平面之间的夹角称为公称接触角。心线的平面之间的夹角称为公称接触角。 接触角接触角 轴向承载能力轴向承载能力 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。表 15-1 各类轴承的公称接触角 轴承类型公称接触角向心轴承主要承受径向载荷推力轴承主要承受轴向载荷径向接触角接触轴向接触角接触= 0 0 100t100 时，时， C C 表 15-9 温度系数 轴承工作 温度 温度系数 ft 10025020015012530010.950.900.700.800.60幻灯片 23 引进载荷系数引进载荷系数 fPfP 进行修正。进行修正。 工作中冲击振动工作中冲击振动
6、 C C 表 15-10 载荷系数 载荷性质 无冲击或轻微冲击 中等冲击 强烈冲击fP1.01.21.21.81.83.0hPfCf nLPt h 60106修正结果：修正结果：NLn fPfCh tP/161060或：幻灯片 24表 15-11 轴承预期寿命 Lh 的参考值 使 用 场 合 不经常使用的仪器和设备 500 Lh /h短时间或间断使用，中断时不致引起严重后果短时间或间断使用，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间断使用，中断时会引起严重后果 800012000 每天每天 8h 工作的机械工作的机械 1200020000 每天每天 24h 连续
7、工作的机械连续工作的机械 4000060000 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。 四、当量动载荷的计算四、当量动载荷的计算 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。果与某一个基本额定动载荷相当。 计算公式
8、：计算公式： P=X Fr+Y FaY轴向动载荷系数。轴向动载荷系数。 X径向动载荷系数；径向动载荷系数； 查表 1612 P260 向心轴承：向心轴承： P=Fr 推力轴承：推力轴承： P=Fa 幻灯片 25表 15-12 向心轴承当量载荷系数 X、Y 的值轴承类型 深沟球轴承0.172 0.19 2.312.3Fa C0r eFa / Fr eFa / Fr eXYXY0.345 0.22 1.99 0.689 0.26 1.71 1.03 0.28 1.55 1.38 0.30 0.56 1.45 1 0 0.178 0.38 1.47 0.357 0.40 1.40 0.714 0.2
9、3 1.30 1.07 0.46 1.23 = 15 1.43 0.47 0.44 1.19 1 0 角 接 触 球 轴 承= 25 0.68 0.41 0.87 1 0= 40 1.14 0.35 0.57 1 0 圆锥滚子轴承(单列) 1.5tan 0.4 0.4cot 1 0 调心球轴承(双列) 1.5tan 0.65 0.65cot 1 0 (单列)设计：潘存云幻灯片 26F五、角接触向心轴承轴向载荷的计算五、角接触向心轴承轴向载荷的计算www.ct-www.ct-Fr受力分析：受力分析：Fi = Fi +F”i设计：潘存云FiF”iF的近似值可按如下近似公式计算 总轴向力总轴向力F=
10、 Fi 内部轴向力内部轴向力Fi由于 的存在，即使在径向载荷的作用下，其接触力可分解为径向和轴向两个分量。表 15-13 角接触向心球轴承 轴承类型 角接触向心球轴承F eFr 0.68Fr 1.14Fr 圆锥滚子轴承 = 15 = 25 = 40Fr / (2Y)Y 是 的轴向系数eFr Fa 第 i 个滚动体为使内部轴向力平衡，以免轴串动，这种轴承应为使内部轴向力平衡，以免轴串动，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 幻灯片 27 1.1.若若 FA+FA+ F2F
11、2 F1F1a1a2O1O212由于轴承 1 的右端已固定，轴不能向右移动，轴承 1 被压紧。由平衡条件得轴承 1(压紧端)承 受的轴向载荷：www.hk-sky.org 压紧端：压紧端：Fa1Fa1 = = FA+FA+ F2F2 设计：潘存云 轴承 2(放松端)承受的轴向载荷： 放松端：放松端：Fa2Fa2 = = F2F2 FaF2Fr2F1Fr12.若若 FA+F2 F1 则有：则有： 设计：潘存云 压紧端：压紧端：Fa1Fa1 = = FA+FA+ F2F2 Fa放松端：放松端：Fa2 = F2 www.tj-F2Fr2F1Fr12.若若 FA+F2 F1 ,则有：则有： 放松端：放松端： Fa1 = F1 压紧端：压紧端： Fa2 = F1 - FA 结论：结论：放松端轴承的轴向载荷放松端轴承的轴向载荷 = = 内部轴向力内部轴向力 压紧端轴承的轴向载荷压紧端轴承的轴向载荷 = = 其余轴向力的代数和本身除外其余轴向力的代数和本身除外 结论与正装相同！结论与正装相同！ 幻灯片 29 16-616-6 滚动轴承的选择滚动轴承的选择 1.1.滚动轴承类型的选择滚动轴承类型的选择见见 15
