《机械工程设计图学 下册 第2版 教学课件 ppt 作者 刘申立 邵建敏 纪莲清编第八章 轴承》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械工程设计图学 下册 第2版 教学课件 ppt 作者 刘申立 邵建敏 纪莲清编第八章 轴承（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 轴 承,第一节 滑动轴承简介,第二节 滚动轴承,第一节 滑动轴承简介,工作转速特高时；,应用场合：,要求对轴的支承位置特别精确时；,承受巨大的冲击和振动载荷时；,根据装配要求支承必须做成剖分式结构时；,特重型的轴承。,摩擦方式: 滑动轴承与轴颈工作表面间为滑动摩擦。,减少轴承磨损的措施: 轴承内装有轴瓦与轴颈接触。,一、滑动轴承的结构形式,1. 径向滑动轴承,(1) 整体式径向滑动轴承,图81所示为整体式径向滑动轴承,分类：,根据润滑状态,根据受载情况,液体润滑轴承,非液体润滑轴承,径向滑动轴承,止推滑动轴承,主要承受径向载荷，可分为：,图 8-1 整体式径向滑动轴承 1-轴承座 2-
2、整体轴瓦 3-油孔 4-螺纹孔,(2) 剖分式滑动轴承,图 8-2 剖分式滑动轴承 1-轴承座 2-轴承盖 3-双头螺柱 4-螺纹孔 5-油孔 6-油槽 7-剖分式轴瓦,可以克服整体式滑动轴承的缺点。结构如图82所示。,图 8-3 普通止推滑动轴承轴颈结构简图 a）实心式 b）空心式 c）单环式 d）多环式,2.普通止推滑动轴承,该类轴承主要承受轴向载荷，由轴承座和轴颈组成。如图8-3所示，轴颈的端面结构有实心式、空心式、单环式和多环式等几种，其工作表面为轴的端面或轴上环形平面，为防止轴心处材料被压溃，止推轴颈一般制成空心式多环结构。,二、滑动轴承的材料,滑动轴承的材料，主要指轴瓦或轴承衬(在
3、轴瓦内表面上浇铸的金属薄层)的材料。,滑动轴承的主要失效形式 ：磨损和胶合 。,对轴瓦材料的要求：强度足够，对油的吸附能力强，摩擦系数小，良好的导热性和耐磨性，且具有良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性，抗胶合能力强。,(1) 轴承合金(由锡、铅、锑、铜等组成的合金） 优点：良好的减摩性、耐磨性、导热性等，易于制造。缺点：价格贵，机械强度差。 用途：常作轴承衬浇铸在轴瓦表面上，适用于中高速、 重载场合。,常用的轴承材料：,(2) 青铜 ： 优点：机械强度高，导热性好，价格便宜。 缺点：减摩性、跑合性较差。 用途：可单独作轴瓦或作轴承衬，适合于中速重载场合。,三、滑动轴承的润滑,作用：减少摩擦损失，
4、减轻磨损并能冷却、吸振、 防锈等。,润滑油（最常用）：重要物理性能是粘度。 润滑脂：常用的指标是锥入度、滴点等。 固体润滑剂：主要有石墨、二硫化钼等。,(3) 铸铁 ： 优点：因含有游离石墨而具有良好的减摩性。 缺点：其他性能差，适用于低速、轻载场合。,1常用的润滑剂,黄铜、粉末合金、塑料及尼龙等也可作轴承材料。,2常用的润滑装置：,(1) 滴油润滑 ：有针阀式和油芯油杯,图 8-4 针阀式油杯 1-手柄 2-调节螺母 3-油孔遮盖 4-针杆 5-滤油罩 6-针阀座 7-观察孔,间歇式：用于小型、低速或间歇运动场合。,连续式：一般用于重要轴承。,优点：车停供油也停，能调 节供油量，使用可靠。,
5、a 针阀式油杯 （图84）,图 8-5 油芯油杯 1-盖 2-套管 3-油芯,优点：供油连续均匀。 缺点：不能调节供油量，停车时，仍滴油，造成不必要的浪费 。,b 油芯油杯（图85）,(2) 油环润滑,利用套在轴颈上的油环随轴转动将油带到轴颈表面进行润滑（图86）。常用于大型电机的滑动轴承，通常轴转速不低于5060rmin。,图 8-6 油杯润滑,(4) 脂润滑 图87所示为旋盖式油脂杯，可以对轴承进行间歇式脂润滑。,图 8-7 油脂杯,(3) 压力循环润滑 这种方式利用油泵进行压力循环供油，给油量充足，安全可靠，但成本较高，适用于高速重载场合。,第二节 滚 动 轴 承,结构：由内圈、外圈、滚
6、动体和保持架组成，内外圈上有凹槽滚道，便于滚动体滚动并限制其轴向移动；保持架将滚动体均匀分开并可减少它们之间的摩擦和磨损；滚动体是轴承的主要受力元件，其形状有球形、圆柱形、圆锥形、鼓形、针形等。,图 8-8 滚动轴承 a）球轴承 b）滚子轴承 1-外圈 2-内圈 3-滚动体 4-保持架,材料：滚动轴承的内、外圈及滚动体均用轴承合金钢制成，保持架多用软钢或塑料冲压而成。,优点：摩擦因数小，容易启动，效率高；径向游隙小，并可通过预紧消除；旋转精度高；其宽度比同孔径的滑动轴承小，轴向结构紧凑；已实现标准化，由专门厂家生产；成本低，便于维修和更换。,缺点： 由于滚动体与滚道间属点接触或线接触，因此抗冲
7、击能力差，不宜安装于长轴中间，径向尺寸大，高速旋转时噪声较大。,轴承类型,向心轴承 主要承受径向载荷， 0 45。,推力轴承 主要承受轴向载荷， 45 90 。,一、滚动轴承的主要类型和特点,接触角：滚动体和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，称为轴承的公称接触角，简称接触角，用a表示。,图89为滚动轴承的主要类型，它们的主要特点及应用为：,（2）调心球轴承10000型 受力同60000型，但外圈滚道为球面，能自动调心，内、外圈允许有小于3的倾角，适用于多支点、弯曲刚度小及对中困难的轴。,（1）深沟球轴承60000型 主要承受径向载荷，也可承受少量轴向载荷，高速时可代替推力轴
8、承承受不大的轴向载荷。该轴承结构简单紧凑，价格最低，极限转速高，摩擦阻力小，适用于转速较高、载荷平稳的场合。,（3）圆柱滚子轴承N0000型 和6000型轴承相比，能承受较大的径向载荷，外圈无挡边时，不能承受轴向载荷，内外圈可分开安装，极限转速较高，适用于刚性大、对中好的支承中。,（4）角接触球轴承70000型 能同时承受较大的径向载荷和单向的轴向载荷，接触角越大，承受的轴向载荷也越大，根据接触角的不同，可分为3类，即：70000C(15)、70000AC（ 25) 和70000B( 40)。这类轴承一般成对使用，适用于旋转精度高 、支点跨距小、轴的刚度较大的支承中。,（5）圆锥滚子轴承300
9、00型 与角接触球轴承类似，但滚动体为滚子，可承受较大的径向和轴向载荷，外圈可分离，安装调整方便，宜成对使用，对称安装。,（6）推力球轴承51000型 只能承受轴向载荷，适用于轴向载荷大、转速不高的支承中。,（7）调心滚子轴承20000型 性能特点同调心球轴承，但可承受较大的径向力。,（8）滚针轴承NA0000型 外径小，内外圈可分离，一般不带保持架，可承受较大的径向力。,在具体选择轴承类型时，应注意以下几点：,1）球轴承比滚子轴承承载能力低，抗冲击能力差，但旋转精度和转速高，价格便宜，适用于轻载、高速场合。,2）角接触轴承(70000型和30000型) 能同时承受较大径向力和轴向力，应成对使
10、用，对称安装。,3）当轴刚度不大，或轴上有几个轴承、难以保证同 轴度时，应安装调心轴承，一般宜成对安装。,二、滚动轴承的代号,国标GB/T272-93规定的轴承代号表示方法，按从左至右顺序为：前置代号、基本代号和后置代号，分别用字母和数字表示。,对角接触轴承，接触角15、25和40时分别用C、AC和B表示。 6个公差等级分别用/P2、/P4、/P5、/P6、/P6X和 /P0表示，0为普通级，在代号中不标出。 6组游隙分别用/C1、/C2、/C3、/C4、/C5、/C0表示。 0组游隙最常用，在代号中不标出。,前置代号：表示轴承的某些特殊特征，用字母表示。,后置代号：用字母和数字表示表示轴承结
11、构、公差等级、材料、游隙、密封与防尘等特殊要求。如：,基本代号用来表示轴承的基本特征。如内径、直径系列、宽度系列和类型，最多有五位数字，从右至左各位数字意义如下： 五 四 三 二一 类型 宽度系 直径系 内径 代号 列代号 列代号 代号,（1）内径代号 对内径尺寸为20495mm的轴承，这两位数字等于内径实际尺寸除以5得的商数，如08表示内径d=40mm，内径尺寸一般为5的倍数，当内径尺寸为10mm、12mm、15mm和17mm时，分别表示为00、01、02、和03，对内径小于10mm和大于500mm的轴承，另有规定，可参见GB/T272-1993。,(2) 直径系列代号 结构、内径相同的轴承
12、，根据受力大小不同，可选用不同滚动体，该数字即表示外径和宽度变化的系列。0、1表示特轻系列；2为轻系列；3为中系列；4为重系列。各系列间尺寸的对比如图810所示。,图 8-10 直径系列对比,(3) 宽度系列代号 结构、内径及直径系列都相同时，为适应不同轴向尺寸而制定轴承在宽度方面的变化系列。一般轴承为正常宽度系列(0系列)时，代号中可不标出，但调心滚子轴承和圆锥滚子轴承，0应标出。,(4) 轴承类型代号 用右起第五位数字表示，圆柱滚子轴承和滚针轴承类型用字母表示。,以上所介绍的是最基本、最常用的部分，轴承代号的详细规定方法可查阅GB/T272-1993。,6209：内径为45mm，轻系列深沟
13、球轴承，正常宽度，正常结构，0级公差，0级游隙。,7324B/P2：内径为120mm，中系列角接触球轴承，正常宽度，接触角a=40o，2级公差，0级游隙。,30215B：内径75mm，轻系列、正常宽度的圆锥滚子轴承，接触角为a=27o30o，0级公差，0组游隙。,代号举例：,1失效形式 由于滚动轴承的滚动体和滚道间以点或线形式接触，且滚动体和内外圈受交变接触应力作用，因此滚动轴承常见的失效形式为点蚀。其次,轴承所受静载荷过大或受冲击载荷作用时将产生塑性变形 。另外，还有轴承的磨损等。,2基本额定寿命 单个轴承寿命定义为一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳点蚀前，二套圈之间的相对转数，用Lr 表示。
14、,三、滚动轴承的寿命及选择计算,由于制造精度、材质等差异，各个轴承的寿命相差很大，为便于计算，国家规定：一组轴承在相同条件下运转，当有90%轴承不发生点蚀而10%轴承发生点蚀前，轴承运转的总转数(以106为单位)、或工作小时数(h)作为轴承的基本额定寿命，以L10（或Lh ）表示，并称可靠度为90%，因此，每个轴承能顺利地在基本额定寿命内正常工作的概率为90%，失效的概率为10%。,3基本额定动载荷及轴承寿命的计算 由于轴承寿命和受力有关，载荷越大，其寿命就越短，为便于对比，国家标准规定了轴承的基本额定动载荷，即当轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所承受的载荷值，用字母C表示，它是衡量轴
15、承抗疲劳点蚀的指标之一。对向心轴承，指的是径向额定载荷，用Cr表示。对推力轴承，指的是轴向额定载荷，用Ca表示。,经试验及理论分析，滚动轴承的基本额定寿命L10、基本额定动载荷C和当量动载荷P之间有如下关系：,（8-1）,式中 n 轴的转速，单位为 rmin ； Lh基本额定寿命，单位为h。,式中 寿命指数。球轴承 ；滚子轴 承， ； 基本额定寿命，单位为转。,在轴承的工作温度发生变化时，C值有所变化，应对其修正，故C应乘以温度系数fi，见表81。当工作中所受载荷有变化时，应引进载荷系数fp ，见表82。故修正后轴承的基本额定寿命公式可写为：,(8-3),表 8-1 温度系数ft,表 8-2
16、载荷系数fp,返回,4当量动载荷 由于轴承实际工作条件与确定额定动载荷的条件可能不一致，须将实际载荷折算为与确定基本额定动载荷的条件相同的载荷后，才能用公式(81)进行计算。换算后的载荷称为当量动载荷，它是一个假定值，用P表示，用Pr 和Pa 分别表示径向当量动载荷和轴向当量动载荷。,对承受轴向力Fa 和径向力Fr 的向心推力轴承， Pr与Fa 、 Fr的关系为：,径向接触轴承只承受径向载荷时 ：,(8-5),(8-6),对=90。的推力轴承只承受轴向载荷，因此,径向载荷系数X和轴向载荷系数Y，随轴承类型 和受力不同而变化，依据 Fa Fr e或Fa Fr e，由手册或表83查出，e为判断系数，反映了轴向载荷对轴承承载能力的影响，表中Co为轴承的额定静载荷。,(8-7),表 8-3 径向载荷系数和轴向载荷系数的部分值,返回
