《机械设计基础 第2版 教学课件 ppt 作者 王宁侠 《机械设计基础》第十章_轴承》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计基础 第2版 教学课件 ppt 作者 王宁侠 《机械设计基础》第十章_轴承（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十章 轴承,10.1 轴承的分类 10.2 滑动轴承的典型结构 10.3 滑动轴承材料及轴瓦结构 10.4 非液体摩擦滑动轴承的校核计算 10.5 滚动轴承的类型、代号及其选择 10.6 滚动轴承的寿命及尺寸选择 10.7 滚动轴承的组合设计 10.8 轴承的润滑、润滑装置和密封装置,10.1轴承的分类,轴承的功用：支承轴及轴上的零件，并保持轴的旋转精度和减少轴与支承间的摩擦和磨损。,分类：,摩擦性质：滑动轴承、滚动轴承,承受载荷的方向：向心轴承（径向载荷）,推力轴承（轴向载荷）,向心推力轴承（径向、轴向载荷）,工作表面的摩擦状态：,液体摩擦滑动轴承：,非液体摩擦滑动轴承,动压、静压,一般机
2、器,高速重载,10.2滑动轴承的典型结构,一、径向滑动轴承,一般由壳体、轴瓦和润滑装置组成。,可以直接利用机器的箱壁凸缘或机器的一部分组成。,10.2滑动轴承的典型结构,1.整体式滑动轴承,2.对开式滑动轴承,10.2滑动轴承的典型结构,3.自位式滑动轴承,10.2滑动轴承的典型结构,二、推力滑动轴承,由轴承座和轴颈组成。,工作表面可以是轴的端面或轴上的环形平面。,10.2滑动轴承的典型结构,其他形式的滑动支承：,10.3滑动轴承材料和轴瓦结构,一、轴承材料,1.对轴承材料的基本要求,滑动轴承的主要失效形式：轴瓦的磨损和胶合。,轴承材料应具备以下性能：,摩擦系数小 导热性好，热膨胀系数小 耐磨
3、、耐蚀、抗胶合能力强 足够的机械强度和可塑性 工艺性好，价格便宜，易于获得,2.常用的轴承材料,轴承合金、铜合金、铝合金、铸铁和其他材料,10.3滑动轴承材料和轴瓦结构,二、轴瓦结构,常用的轴瓦分为整体式和剖分式两种结构。,整体轴瓦,剖分式轴瓦,为了使润滑油能很好的分布到轴瓦的整个工作表面，在轴瓦的非承载区要开设油沟和油孔。常见的油沟形式有轴向、周向和斜向三种。,10.4非液体摩擦滑动轴承的校核计算,主要失效形式：磨损和胶合。,设计步骤：,1.选择轴承的类型和轴瓦材料,2.确定轴承的工作长度l,3.验算轴承表面的平均压强p，滑动速度v和pv值,4.确定轴颈与轴瓦之间的间隙,10.4非液体摩擦滑
4、动轴承的校核计算,一、径向滑动轴承的校核计算,1.校核轴承摩擦表面的平均压强p（磨损）,2.校核pv值（胶合）,3.校核v（磨损）,当验算结果不能满足要求时，可改用较好的轴瓦材料或加大轴承的几何尺寸d和l。,10.4非液体摩擦滑动轴承的校核计算,二、推力滑动轴承的校核计算,10.4非液体摩擦滑动轴承的校核计算,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,一、滚动轴承的类型,滚动轴承已经标准化,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,滚动体形式：球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种。,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,优点：滚动轴承具有摩擦阻力小，起动灵活，效率高，润滑简便和
5、互换性好等。,缺点：抗冲击载荷的能力差，高速时会出现噪声，工作寿命也不及液体摩擦滑动轴承。,按滚子形状可分为：,球轴承,滚子轴承,按承载方向：,向心轴承,推力轴承,向心推力轴承,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,一、滚动轴承的几个基本特性,1、 接触角：,滚动体与外圈的接触法线和半径方向之间所夹锐角。,接触角反映了轴承承受载荷方向的特性。接触角是滚动轴承的一个主要参数，轴承的受力分析和承载能力等都与接触角有关。接触角越大，轴承承受轴向载荷的能力也越大。,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,2、 游隙 ,滚动体内圈、外圈滚道之间的最大间隙。,游隙是影响
6、轴承运转精度、使用寿命、噪声级别以 及温升的重要数据，控制游隙是项重要的工作。,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,3、 偏斜角(量),一般指调心轴承内、外圈轴线相对倾斜时所夹的锐角。,此类轴承通常具有偏 位角的自适应性能， 当轴承座孔与轴发生轴 线偏离时，它可以自动 适应轴心的偏斜。 故这种轴承也称作 调心轴承。,3、按结构形式不同，标准滚动轴承分为13类，最常用的有六类:,构造和类型4,调心滚子轴承（2）,滚针轴承 （NA),向心角接触轴承,径向接触轴承,推力滚子轴承（8）,轴向接触轴承,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,深沟球轴承,6,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,角接触球
7、轴承,7,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,圆锥滚子轴承,3,面对面,背靠背,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,圆柱滚子轴承,N,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,滚针轴承,NA,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,调心球轴承,1,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,双列深沟球轴承,4,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,二、滚动轴承的代号,滚动轴承代号是表示结构、尺寸、公差等级和技术性能等特征的产品代号,（1）类型代号-左起第1位,1、基本代号 表示类型、结构和
8、尺寸的代号,数字或字母表示不同类型的轴承,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,（2）尺寸系列代号,向心轴承宽度增加,推力轴承高度增加,常用代号： 1（特轻）；2（轻）；3（中）； 4（重）,直径增加,（3）内径代号-左起第4，5位,滚动轴承的内径d=10480mm的范围内，其代号有以下的规律：,2、前置代号 表示可拆分轴承或其分部件的代号（不常见）,3、后置代号 表示结构特点、公差等级、游隙组别、 材料及密封、技术要求等发生改变时 的补充代号。,（1）内部结构改变代号及含义,（2）密封、防尘与外部形状改变代号及含义,（3）公差等级代号及含义,（4）游隙组别代号及含义,当公差等级和游隙组别同时
9、标注时，“/”号可省略。,面对面（/DF） 背对背(/DB) 串联(/DT),7 2 0 8 AC / P5,公差等级为5级,内径为d=40mm,直径系列为“轻”,宽度系列为“正常”（0 代号省略）,轴承类型为：角接触球轴承,游隙组别为：基本组（/C0代号省略）,接触角为 =25o,7306AC/P4,角接触球轴承，=20，d=30mm，精度为4级,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,3 0 3 0 8,轴承类型为：圆锥滚子轴承,直径系列为“中”,内径为d=40mm,宽度系列为“正常”（3字头不可省略）,6 3 1 0,轴承类型为：深沟球轴承,宽度系列为“正常”（0 代号省略）,直径系列为“
10、中”,内径为d=50mm,6 2 1 2,N 2 2 0 8,3 3 3 1 5 E,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,三、滚动轴承的类型选择,一、滚动轴承的主要类型,主要掌握：,双向：双向A,1、60000型:深沟球轴承,4、N0000型:圆柱滚子轴承:内外圈间可自由移动,3、30000型:圆锥滚子轴承,二、类型的选择,1、轴承的转速 球轴承为点接触、滚子轴承为线接触。,承载能力：球轴承滚子轴承,耐冲击： 球轴承滚子轴承,nlim： 球轴承滚子轴承,载荷大、有冲击时选滚子轴承，转速高时选球轴承。,2、载荷性质,同时A、R：角接触球轴承或圆锥滚子轴承；,R大、A小：深沟球轴承；,A大、 R
11、 小：推力角接触轴承；,3、轴刚度差、弯曲变形大、座孔不平行、不同轴、多支点轴：调心轴承。,座孔不平形,不同轴,弯曲变形,4、根据装拆要求选择类型,考虑装拆方便时，宜选用内外圈可分离的轴承如： N0000型、30000型。,5、根据经济性选择类型,举例：,10.5滚动轴承的类型、代号及其选择,讨论一：了解轴承的类型、组成、应用场合，结构特点；,10.6滚动轴承的寿命及尺寸选择,一、滚动轴承的失效形式,10.6滚动轴承的寿命及尺寸选择,二、滚动轴承的寿命计算,1.基本额定寿命和基本额定动载荷,基本额定寿命 、 （作为轴承寿命的依据）,轴承的基本额定寿命是指90可靠度、常用材料和加工质量、常规运转
12、条件下的寿命，以符号 和 表示。,基本额定动载荷C,基本额定寿命为106转时，轴承所能承受的额定载荷。,10.6滚动轴承的寿命及尺寸选择,2.滚动轴承寿命计算公式,轴承寿命指数,如果已知当量动载荷P和转速n，需按轴承的预期使用寿命L10h选择轴承，上式可改写为：,设计式：设计选型,校核式：校核寿命,10.6滚动轴承的寿命及尺寸选择,3.滚动载荷的当量动载荷,只能承受纯径向载荷Fr的轴承,只能承受纯轴向载荷Fa的轴承,轴承在实际工作中，往往同时受到径向载荷与轴向载荷的复合作用，寿命计算中须将这个复合载荷换算成某一假想载荷，在此假想载荷作用下，轴承的寿命与实际载荷作用下的寿命相同，并与额定动载荷具
13、有相同的受载条件，该假想载荷称为当量动载荷，用P(N)表示。,10.6滚动轴承的寿命及尺寸选择,4.向心推力轴承轴向载荷的计算,角接触球轴承和圆锥滚子轴承承受径向载荷时，一般成对使用,10.6滚动轴承的寿命及尺寸选择,5.滚动轴承的静强度计算,计算公式,当量静载荷,10.6滚动轴承的寿命及尺寸选择,例：一深沟球轴承，型号为6308，其额定动载荷Cr40.8 KN, 额定静载荷 Cor24 kN ，轴的转速n1450 r / min ；工作温度正常，ft=1.0，载荷系数 fp1.1,=3。此轴承受到径向载荷Fr2480N，轴向载荷Fa1344N，试计算轴承寿命。,查表10-5 ,e=0.26,
14、查表10-5,得 X=0.56,Y=1.71,因为fp=1.1,ft=1.0,10.6滚动轴承的寿命及尺寸选择,例：已知深沟球轴承工作中只承受径向载荷Fr=3000N，转速n=400r/min，载荷平稳，轴承工作温度低于100C，希望轴承的使用寿命大于5000h，初定轴颈直径为30mm，球轴承寿命指数3 。试选择合理的深沟球轴承型号。,查表，选择Cr=19.5KN,轴承型号为：6206,例：已知深沟球轴承工作中只承受径向载荷Fr=3000N，转速n=400r/min，载荷平稳，轴承工作温度低于100C，希望轴承的使用寿命大于5000h，初定轴颈直径为30mm，球轴承寿命指数3 。试选择合理的深
15、沟球轴承型号。,初选6206,若6206不能满足要求，则重新选择中、重系列。,10.7滚动轴承的组合设计,一、保证支承的刚度和同心度,轴承孔壁及外壳均应有足够的厚度，壁板上的轴承座的悬臂应尽可能缩短，并用加强筋来增强支承部位的刚性。,10.7滚动轴承的组合设计,保持同轴度。,尽可能采用整体铸造机壳，并采用直径相同的轴承孔；,如在一根轴上装有不同直径的轴承时，可在直径小的轴承处加套杯，使轴承孔具有相同的直径。,10.7滚动轴承的组合设计,1.轴承的固定,双支承单向固定,每个轴承承受一个方向的轴向力。组合后，限制轴双向移动，承受双向轴向力A。安装时，轴承外圈与端盖间隙：0.250.4mm,10.7
16、滚动轴承的组合设计,单支承双向固定,一端轴承的固定即限制轴的双向串动承受双向轴向力（6；一对3、7类；向心推力组合）；另一端轴承不固定，为游动支承防止卡死。 特点：轴的位置准确，但结构较复杂，,10.7滚动轴承的组合设计,10.7滚动轴承的组合设计,内圈在轴上的轴向固定方法：,a)利用轴肩单向固定，只能承受单向轴向力,b)利用轴肩和弹性挡圈嵌入轴的环槽内作双向固定，用于轴向力不大和转速不高的情况,c)利用轴肩和轴端挡圈固定，可以承受高转速下大的轴向力,d)利用轴肩、圆螺母和止动垫圈固定，可以承受较大的轴向力,10.7滚动轴承的组合设计,外圈在轴承座孔内的轴向固定方法：,a)利用轴承端盖单向固定，可以承受很大的轴向力,b)利用轴承端盖和凸肩作双向固定，可以承受较大的双向轴向力,c)利用弹性挡圈和凸肩作双向固定，只能承受较小的轴向力。,10.
