《完整的轴承选型计算方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《完整的轴承选型计算方法（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章第七章 轴承设计轴承设计按摩擦性质分：滑动轴承 和滚动轴承 按承载方向分：向心轴承 和推力轴承轴承的作用是支承轴。轴在工作时可以是旋转的，也可以是静止的。1能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。2具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。3具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。一、轴承应满足如下基本要求：二、轴承分类：7-1.滑动轴承概述一、滑动轴承的主要特点一、滑动轴承的主要特点： 工作平稳，无噪声； 回转精度高； 液体润滑时摩擦损失小； 径向尺寸小。二、滑动轴承的摩擦状态二、滑动轴承的摩擦状态( (轴瓦与轴颈之间轴瓦与轴颈之间) )： 1、干摩擦状态应避免此种摩擦状态。摩擦表面无
2、润滑剂，功率损失严重， 磨损加剧，温升高，轴瓦易破坏。 承载能力高。2、边界摩擦状态摩擦表面间有润滑油存在，金属表 面上形成了一层极薄的边界油膜。 但尖峰部分仍直接接触。多数滑动轴承都是这种摩擦状态。3、液体摩擦状态两摩擦表面完全被润滑油分隔开， 形成了一定厚度的压力油膜。这种摩擦状态是润滑油分子之间 的摩擦，摩擦系数极小。重要轴承采用这种摩擦状态。非液体摩擦 滑动轴承 液体摩擦滑 动轴承常用润滑剂：润滑油 液体，用途最广泛；三、润滑剂及其选择三、润滑剂及其选择润滑脂 半固体，一般用于中低速；固体润滑剂 主要用作油、脂的添加剂，也可单独使用。1、润滑油的性能及选择粘度 表征了流动的液体中内摩擦
3、阻力的大小。 是最重要的性能指标，也是选择润滑油的 主要依据。 油性 也称润滑性，表征油中的极性分子对金属 表面的吸附性能。油性好则摩擦系数小。 润滑油的选择原则：凝点 反映润滑油的低温工作性能。针入度 表征润滑脂的稀稠度，类似于油的粘度； 闪点 反映润滑油的高温工作性能。 压力大或在冲击、变载条件下工作，应选粘度高的油； 速度高时，应选粘度低的油，以减少摩擦损失； 工作温度高时，应选粘度高的油，因粘度会随温度升高而下降。2、润滑脂的性能及选择滴 点 表征润滑脂耐高温的性能。 润滑脂的选择原则： 工作环境有水汽，选钙基润滑脂； 工作温度高，选钠基润滑脂； 有水汽而且工作温度高，则应选锂基润滑脂
4、。四、滑动轴承的分类四、滑动轴承的分类载荷方向径向轴承推力轴承装拆需要整体轴承(特殊类型：自动调心式轴承)剖分轴承摩擦状态液体摩擦(长期运转,精度要求高 )非液体摩擦主要承受径向力主要承受轴向力动压轴承静压轴承1.径向滑动轴承(1)整体式滑动轴承特点：结构简单，成本低廉。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。轴承座整体轴套（轴瓦）螺纹孔油杯孔因磨损而造成的间隙无法调整。只能从沿轴向装入或拆出。(2)剖分式滑动轴承特 点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便。应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。部分式轴承(整体轴套)对开式轴承(剖分轴套)(3)自动调心滑动轴承(4)间隙可调式滑动轴
5、承2.推力滑动轴承推力滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：轴瓦的材料减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。 耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。抗咬粘性(胶合)：材料的耐热性与抗粘附性。摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配 合不良的能力。嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮 伤或磨粒磨损的性能。此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经 济性。磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的表面 形状和粗糙度的能力（或性质）。常用轴瓦材料有：金属材料粉末冶金材料非金属材料轴承合金（巴氏合金、白合金）是由锡、铅、
6、锑、铜等组成的合金铜合金 分为青铜和黄铜两类。铸铁 有普通灰铸铁、球墨铸铁等。由铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成的多孔隙轴瓦材料。有塑料、硬木、橡胶等，其中塑料用的最多一、失效形式1、磨损导致轴承配合间隙加大，影响轴的旋转精度，甚 至使轴承不能正常工作。1、限制轴承的压强 p ：高速重载且润滑不良时，摩擦加剧，发热多，使 轴承上较软的金属粘焊在轴颈表面而出现胶合。二、设计准则7-4 非液体摩擦滑动轴承的设计2、胶合目的 防止轴瓦过度磨损。BdFr 向心滑动轴承平均压强：2、限制轴承的 pv 值 ：目的 控制轴承的发热量，防止胶合破坏。pv 值表征了轴承发热量的大小。pv发热量温升润滑效果胶合
7、d1d0Fak 考虑油槽使支承面积减小。推力滑动轴承 向心轴承nz 推力环的数目3、限制滑动速度 v ：目的 防止滑动速度过高而引起磨损平均直径dm(d1+d0)/2推力轴承 取2 4MPa*m/s平均速度许用线 速度三、设计步骤确定轴承结构形式确定轴承宽度 B 和直径 d验算p、pv、v选择轴承的配合选择润滑剂与润滑装置选择轴瓦材料 推力轴承7.5液体摩擦滑动轴承的工作原理一、动压油膜的形成机理vF两摩擦表面平行， 不会产生压力油膜vp两摩擦表面成楔形间隙 ，产生了压力油膜间隙内的润滑 油形成了拥挤进油口出油口二、形成动压油膜的必要条件 两摩擦表面必须形成楔形间隙 润滑油必须从大口进小口出
8、必须具有足够的滑动速度 必须充满足够粘度的润滑油三、向心动压滑动轴承的工作过程no1o o1o o1o o1onn静止启动不稳定运行 稳定运行FrFrFrFr 多油楔滑动轴承其他滑动轴承 静压滑动轴承 气体轴承8-1 . 滚动轴承的特点及类型滚动轴承的主要特点滚动轴承的主要特点：滚动轴承是标准件，由专业轴承厂集中生产。 故学习本章的目的主要解决二个问题： 1 1、如何选择滚动轴承的类型；、如何选择滚动轴承的类型；2 2、滚动轴承的寿命计算；、滚动轴承的寿命计算； 摩擦阻尼小(相对于非液体摩擦滑动轴承)，启动灵活； 可同时承受径向和轴向载荷，简化了支承结构； 径向间隙小，还可用预紧方法消除间隙，
9、因此回转精度高； 互换性好,易于维护。缺点： 抗冲击能力较差； 高速时噪声大，寿命较低； 径向尺寸大。滚动轴承的组成滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈装在轴径上，与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动。内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损。滚动轴承的主要类型：1、按承载方向和公称接触角公称接触角分为：滚动体与套圈接触处的法线 与轴承的径向平面之间的 夹角，称为公称接触角。向心轴承：045，主要承受径向载荷；径向接触轴承0 的向心轴承；向心角接触轴承 0 S2S1S2FAS2圆锥滚子轴
10、承的简图如下（将内圈与轴视为一体）： 12轴向合力向右，轴有向右移动的趋势，但外圈被固定， 使得使轴向力平衡，故：右轴承被压紧，会产生反力S2，而左轴承被放松，Fr1Fr2即：Fa1=S1 （放松端）Fa2=S1 FA （压紧端）合力 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S1，使轴向力平衡：（压紧端）（放松端）FAS2S1S212轴向合力向左，轴有向左移动的趋势， 右轴承被压紧，会产生反力S 2， 使轴向力平衡： 若 S2 + FA S1，（放松端）（压紧端）归纳如下：根据排列方式判明派生轴向力 S 1、S2 的方向；判明轴向合力指向及轴可能移
11、动的方向， 分析哪端轴承被“压紧”，哪端轴承被“放松”； “放松”端的轴向载荷等于自身的内部轴向力， “压紧”端的轴向载荷等于除去自身派生轴向力 后其它轴向力的代数和。对于能够承受少量轴向力而0 的向心轴承：（如深沟球轴承） FAFr1Fr2因为：0 ,S10 ，S2 0 所以：FaFA图中： Fa10 Fa2FA11-6 滚动轴承的静强度计算目的 防止轴承元件发生塑性变形 针对低速或受较大冲击载荷作用的轴承基本额定静载荷 C0 ：限制塑性变形的极限载荷值 对向心轴承为 C0r 径向基本额定静载荷 对推力轴承为 C0a 轴向基本额定静载荷静强度条件 ：P0 当量静载荷 S0 静强度安全系数， 见表811径向系数轴向系数X0、Y0查表812 向心轴承推力轴承11-6 滚动轴承的静强度计算作业 8-18-2
