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1、轴承第一节 滚动轴承的类型、代号及选用第二节 滚动轴承的失效分析和选择计算第三节 滚动轴承组合结构分析第四节 滚动轴承的润滑与密封第五节 滑动轴承简介什么是轴承轴承的功用：支承轴及轴上回转零件，保持轴的旋转精度，减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。径 向 滑 动 轴 承推力 滑动 轴承滚动轴 承（向 心轴承 ）滚动轴 承（推 力轴承 ）第一节 滚动轴承的类型、代号及选用各零件的作用：外圈：支承轴或轴上零件；保持架: 将滚动体分开。内圈：和轴颈装配；滚动体：滚动接触；滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。一、滚动轴承的基本构造滚动体与内外圈：要求高的硬 度和接触疲劳强度、良好的耐磨性 和冲击韧
2、性。含铬合金钢（GCr15、GCr6、 GCr15SiMn、GCr9等），热处理后硬 度可达HRC61-65。滚动副的材料要求：保持架（2种）：冲压低碳钢 ，实体有色金属（如黄铜）或塑 料(高速)。优点：摩擦阻力小、起动灵敏、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 标准化；并由专业厂大批量生产。 设计人员的主要任务是: 熟悉标准，正确选用。二、 滚动轴承类型及特点 1、滚动轴承的结构特点（1）公称接触角 滚动轴承的公称接触角 指轴承的径向 平面（垂直于轴线）与滚动体和滚道接触 点的公法线之间的夹角。轴向承载能力（2）角偏位轴承由于安装误差或轴的变形等都会
3、 引起内、外圈发生相对倾斜，此倾斜 角称为角偏位(3)游隙轴承的内、外圈与滚动体 之间的间隙量。在一定的载荷及润滑条件下 ，轴承许可的最高转速(4)极限转速的措施提高轴承精度 选用较大的游隙改用特殊材料及结构的保持架 采用循环润滑、油雾润滑或喷射润滑 设置冷却系统= 0 表10-1 各类轴承的公称接触角 轴承类型接触角向心轴承主要承受径向推力轴承主要承受轴向 径向接触角接触轴向接触角接触0 10 r/min）轴承，疲劳点蚀是主要失效形式，应进行寿命校核计算； 对静止或极慢转速（n10 r/min）轴承，承载能力取决于所允许的塑性变形，应进行静强度计算； 对高速轴承，除进行寿命计算外，还应进行极
4、限转速校核计算。单个轴承的寿命不能作为同型号的一批轴承的寿命基本额定寿命：一批相同轴承在试验条件下，10%的 轴承发生疲劳点蚀时所达到的寿命对单个轴承而言，能达到此寿命的可靠度为 90%用总转数表示二、滚动轴承的寿命计算1、寿命和基本额定寿命寿命：轴承中任一滚动体或内外圈滚道上出现 疲劳点蚀前运转的总转速（或一定转速下的工 作小时数）(1) 载荷-寿命曲线对一批轴承，在不同载荷下作 寿命试验所得曲线(2) 基本额定动载荷使滚动轴承的基本额定寿命为 时，轴承所承受的载荷基本额定动载荷 C径向轴向向心轴承 纯径向稳定载荷推力轴承 纯轴向稳定载荷同类轴承：C轴承尺寸承载能力2、基本额定动载荷6305
5、3、滚动轴承寿命计算公式 球轴承滚子轴承外载为 P 时轴承的寿命以小时表示：轴承转速r/min若已知则所需基本额定动载荷：寿命指数当温度120时，C，引入温度系数对C修正校核轴承寿命已知轴承型号 ( 即C ) 外载轴承寿命预期寿命？选择轴承型号 ( 即C )已知 外载预期寿命满足预期寿命时轴承的所选轴承的4、 轴承的当量动载荷基本额定动载荷 C 向心轴承 纯径向载荷 纯轴向载荷 推力轴承复合作用实际工作中，轴承同时受纯载荷 转化当量动载荷假想载荷在该载荷作用下，轴承的寿命与实际复合载荷作用相同对只承受的向心轴承：对只承受的推力轴承：同时承受复合载荷的向心轴承：考虑实际工况，引入载荷系数在进行轴
6、承寿命计算时，应把实际载荷换算成与试验条 件相一致的当量动载荷P。换算的条件是在当量动载荷作用 下的轴承寿命与在实际载荷作用下的轴承寿命相同。 对仅能承受径向载荷的轴承 对仅能承受轴向载荷的轴承 对其它轴承，根据判断Fa/Fre还是Fa/Fre，查阅滚动轴承 样本或机械设计手册，参数e是判断系数。见表1010 RV1RV2RH1RH2FRFAFT而：径向载荷 FR的计算见轴系受力分析，即：1）角接触轴承的内部轴向力 SSFRQiRiSi向心角接触轴承（角接触球轴承、圆锥滚 子轴承）受纯径向载荷作用后，会产生内 部轴向分力 S 。OO 支反力作用点，即法线与轴线的交点。表1011给出了S 的近似
7、计算方法。角接触球轴承内部轴向力：注意 S 的方向5、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向 载荷的计算2）角接触轴承的排列方法为使 S 得到平衡，角接触轴承必须成对使用。 一般有两种安装形式： 正装 面对面安装两轴承外圈的窄边相对， 即内部轴向力指向相对。 反装 背靠背安装 两轴承外圈的宽边相对， 即内部轴向力指向相背。正装时跨距短，轴刚度大；反装时跨距长，轴刚度小；问题：两个角接 触轴承朝一个方 向布置行吗？为简化计算，认 为支反力作用于 轴承宽度的中点 。FA S1S2FA S1S2跨距大，受力情况不好轴的刚度小跨距小，受力情况好轴的刚度大3）角接触轴承的轴向载荷Fa当外载既有径向载荷又有轴向
8、载荷时，角接触轴承的 轴向载荷 Fa ？要同时考虑轴向外载 F A和内部轴向力 S 。12R1 轴承正装时：轴承正装时： 若 S1 + FA S2S1S2FAS圆锥滚子轴承的简图如下（将内圈与轴视为一体）：轴向合力向右，轴有向右移动的趋势，但外圈被固定， 使得S2 和 S 都是右轴承所受的力，故：使轴向力平衡，故：右轴承被压紧，会产生反力S，而左轴承被放松，R2合力即：Fa1=S1 （放松端）Fa2=S1 FA （压紧端） 若 S1 + FA S1轴向合力向右，轴有向右 移动的趋势，左轴承被压紧，会产生反 力S，使轴向力平衡：（压紧端）（放松端）FASS1S212轴向合力向左，轴有向左移动的趋
9、势， 右轴承被压紧，会产生反力S ，使轴向力平衡： 若 S2 + FA e0.52eX=0.56 ,Y=1.88X=0.56,Y=2.07表1010表109表107P=fp（XFrYFa）NN1.001.001.21.28865.69435.685596C911001.5-1.75)（a）空心式;（b）、 （c）单环式 ;（d）多环式 二、推力滑动轴承的形式(实心式靠近轴心处压强很高）三、轴瓦结构与轴承材料1、轴瓦结构整体式轴瓦剖分式轴瓦滑动轴承的失效形式与轴瓦结构整体式轴瓦:为一整体套筒 剖分式轴瓦:由上下两半组成 。轴瓦和轴承座不允许有相对移动，为了防止轴瓦的移动 ，可将其两端做出凸缘(图
10、8-7b)用于轴向定位或用销钉( 或螺钉)将其固定在轴承座上、孔与套过盈配合(图8-9) 。图8-9 双金属轴瓦 图8-10 销钉固定轴瓦 为使轴瓦既有一定的强度，又有良好的减摩性 ，常在轴 瓦内表面浇注一层减摩好材料（如轴承合金），称为轴 承衬。轴瓦是轴承的重要元件，与轴承相对滑动构成摩擦 副，所以轴瓦应用减摩材料制成。图 1029轴瓦与轴承衬结 合形式5.粉末冶金材料由金属粉末和石墨高温烧结成型,是一种多孔结构金属合金材料。在孔隙内可以贮存润滑油，常称为含油轴承。运转时，轴瓦温度升高，由于油的膨胀系数比金属大，因而自动进入摩擦表面起到润滑作用。常用于轻载、低速且不易经常添加润滑剂的场合。轴
11、承材料滑动轴承的主要失效形式为磨损和胶合，有时也会有疲劳损伤、轴承衬脱落等1.轴承合金（又称巴氏合金或白合金）2.青铜 3.铸铁 4.非金属材料由 锡（Sn）铅（Pb）锑（Sb）铜（Cu）组成以锡（Sn）为基 体的称为锡基合金，以铅（Pb）为基体的称为铅基合金。轴承 合金的嵌藏性、磨合性和顺应性最好，很容易和轴颈跑合，但强 度低。一、油孔及油沟目的把润滑油导入整个摩擦面间，使滑动轴承获得良好的润滑。四 滑动轴承的润滑剂及润滑装置原则（1）油沟的轴向长度应比轴瓦长度短（大约为轴瓦 长度的80%），不能沿轴向完全开通，以免油从两端 大量流失；（2）油孔及油沟应开在非承载区，以免破坏承载 区润滑油膜
12、的连续性，降低轴承的承载能力。油孔及油沟二、 润滑剂的选择作用 降低摩擦功耗，减少磨损，同时冷却、吸振、防 锈 种类 滑动轴承常用的润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润 滑剂等。主要性能指标 黏度（针入度 ）润滑油的选择外载大 难形成油膜 选粘度高的油 速度高 摩擦大 选粘度低的油温度高 油变稀 选粘度高的油 比压大 油易挤出 选粘度高的油(1) 钙基润滑脂: 有较好的耐水性, 但不耐热(使用温度不超过 60)； (2) 钠基润滑脂: 耐热性较好(使用温度可达115145), 但 抗水性差； (3)锂基润滑脂: 性能良好, 既耐水又耐热, 在-20150范围 内广泛应用。润滑脂三、润滑装置润滑方式选择依据：轴 承的平均压强和旋盖式油杯 针阀式注油油杯油环润滑 1.转速特别高的场合;2.载荷特别大的场合;3.对轴的支承精度要求特别高的场合;4.承受较大冲击、振动的场合;5.径向空间比较小的场合;6.特殊的支承场合，如曲轴;7.特殊的使用场合，如水下、有腐蚀的介质。主要应用场合1 熟练掌握滑动轴承的类型和结 构特点；2 掌握轴瓦材料和轴瓦结构；3 熟悉润滑油和润滑脂的性能 和选择原则； 要求：
