第13章滚动轴承

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1、第十三章第十三章 滚动滚动轴承轴承(Rolling-contact Bearings)一、轴承的功用一、轴承的功用二、轴承的类型二、轴承的类型1 1、支承轴及轴上零件,保持轴的旋转精度、支承轴及轴上零件,保持轴的旋转精度2 2、减少转轴与支承之间的摩擦与磨损、减少转轴与支承之间的摩擦与磨损按工作时的摩擦性质分为按工作时的摩擦性质分为滑动轴承滑动轴承和和滚动轴承滚动轴承 1.1.了解滚动轴承的构造和材料;了解滚动轴承的构造和材料; 2.2.熟悉滚动轴承常用类型的结构特点及应用场合,熟悉滚动轴承常用类型的结构特点及应用场合,掌握类型选择的基本原则;掌握类型选择的基本原则; 3.3.识别滚动轴承的类

2、型代号,并熟记其中的部分内识别滚动轴承的类型代号,并熟记其中的部分内容;容; 4.4.掌握滚动轴承选择的方法,能进行寿命计算等;掌握滚动轴承选择的方法,能进行寿命计算等; 5.5.重点掌握滚动轴承的装置设计方法。重点掌握滚动轴承的装置设计方法。一一. 教学目标教学目标二二. 重点和难点重点和难点重点:重点:1.1.掌握滚动轴承类型选择的基本原则;掌握滚动轴承类型选择的基本原则; 2.2.掌握滚动轴承的尺寸选择计算及组合结构计算。掌握滚动轴承的尺寸选择计算及组合结构计算。难点:角接触轴承轴向力的计算。难点:角接触轴承轴向力的计算。第一节第一节 概述概述 一、滚动轴承的结构一、滚动轴承的结构 内圈

3、内圈(inner race)外圈外圈(outer race)滚动体滚动体(roller)保持架保持架(retainer)核心元件为滚动体,其形状核心元件为滚动体,其形状、大小及数量直接影响轴承、大小及数量直接影响轴承的承载能力。的承载能力。轴承内、外圈上都开有凹槽滚道,它起着轴承内、外圈上都开有凹槽滚道,它起着降低接触应力及限制滚动体轴向移动的作用。保持架的作用是保持架的作用是把滚动体均匀地相互隔开,把滚动体均匀地相互隔开,避免相邻滚动避免相邻滚动体之间的接触,体之间的接触,防止滚动体脱落,改善轴承内部载荷分配防止滚动体脱落,改善轴承内部载荷分配及引导滚动体运动。及引导滚动体运动。保持架有冲压

4、式和实体式两种。保持架有冲压式和实体式两种。滚动轴承已经标准化,并由专门的轴承厂大滚动轴承已经标准化,并由专门的轴承厂大量生产。量生产。设计人员的任务主要是熟悉标准、设计人员的任务主要是熟悉标准、正确选用。正确选用。在机械设计中,我们的主要工作在机械设计中,我们的主要工作就是根据具体的工作条件正确的选用轴承的就是根据具体的工作条件正确的选用轴承的类型和尺寸,并进行轴承安装、调整、润滑、类型和尺寸,并进行轴承安装、调整、润滑、密封等轴承组合的结构设计。密封等轴承组合的结构设计。n滚动轴承的性能和可靠性在很大程度上取决于内、外圈及滚动轴承的性能和可靠性在很大程度上取决于内、外圈及滚动体的材料,它要

5、求具有高的接触疲劳强度,良好的耐滚动体的材料,它要求具有高的接触疲劳强度,良好的耐磨及耐腐蚀性磨及耐腐蚀性。 一般采用含铬的高碳钢(如一般采用含铬的高碳钢(如GCr9、Gcr15、GCr15SiMn等)经淬火制成,硬度等)经淬火制成,硬度HRC61以上。以上。其其工作表面须经磨削和抛光。工作表面须经磨削和抛光。 n冲压式冲压式保持架一般用低碳钢板冲压保持架一般用低碳钢板冲压后铆接或焊接而成,它后铆接或焊接而成,它与滚动体间有较大间隙与滚动体间有较大间隙;实体式实体式保持架保持架常用铜合金、铝合常用铜合金、铝合金或工程塑料经切削加工而成,它具有良好的定心作用,金或工程塑料经切削加工而成,它具有良

6、好的定心作用,适用于高速轴承。适用于高速轴承。二、滚动轴承的材料二、滚动轴承的材料 一、滚动轴承的类型一、滚动轴承的类型 接触角接触角 向心轴承向心轴承 径向力径向力 向心角接触轴承向心角接触轴承 推力角接触轴承推力角接触轴承 推力轴承推力轴承 径向力(主要)径向力(主要)轴向力轴向力 径向力径向力轴向力轴向力 (主要)(主要)轴向力轴向力滚动体和外圈接触处的法线滚动体和外圈接触处的法线nn与轴承的径向平面的夹角。与轴承的径向平面的夹角。 第二节第二节 滚动轴承的类型、代号及选择滚动轴承的类型、代号及选择 滚子轴承滚子轴承承载能力高,极限转速低承载能力高,极限转速低 按滚动体形状分为:按滚动体

7、形状分为: 球球 轴轴 承承 承载能力低,极限转速高承载能力低,极限转速高常用滚动轴承的类型常用滚动轴承的类型,参见,参见P309P311表表13-1最常用的几种类型最常用的几种类型圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承(tapered roller bearing)3角接触球轴承角接触球轴承(angular contact bearing)7 深沟球轴承(向心球轴承深沟球轴承(向心球轴承deep groove bearing)6 类类型型代代号号0类类型型代代号号1类类型型代代号号2类类型型代代号号2类类型型代代号号3类类型型代代号号4类类型型代代号号5类类型型代代号号6类类型型代代号号7类类型型代代号号

8、N类类型型代代号号NA前置代号前置代号(字母)(字母)基本代号(数字、字母)基本代号(数字、字母)后置代号后置代号(字母字母+数字数字)五五 四四 三三 二二 一一 轴轴承承分分部部件件代代号号 内内径径代代号号 宽宽度度系系列列代代号号 直直径径系系列列代代号号 类类型型代代号号 滚滚动动轴轴承承的的种种类类很很多多,而而各各类类轴轴承承又又有有不不同同结结构构、尺尺寸寸和和公公差差等等级级等等,为为了了表表征征各各类类轴轴承承的的不不同同特特点点,便便于于组组织织生生产产、管管理理、选选择择和和使使用用,国国家标准中规定了滚动轴承代号的表示方法,由数字和字母所组成。家标准中规定了滚动轴承代

9、号的表示方法,由数字和字母所组成。 二、滚动轴承的代号二、滚动轴承的代号(code of rolling-contact bearing) 其其他他代代号号 公公差差等等级级代代号号 特特殊殊轴轴承承材材料料代代号号 保保持持架架及及材材料料代代号号 密密封封与与防防尘尘代代号号 内内部部结结构构代代号号 游游隙隙代代号号 配配置置代代号号 尺寸系列尺寸系列1、基本代号、基本代号(basic code) 内径代号内径代号(inner diameter number)是用两位数字表示轴是用两位数字表示轴承的内径:内径承的内径:内径d=10480mm的轴承内径表示方法见下表。的轴承内径表示方法见下

10、表。(用基本代号右起第一、二两位位数字表示)(用基本代号右起第一、二两位位数字表示) 内径代号内径代号000102030496轴承内径轴承内径(mm)10121517代号数代号数5当内径为当内径为500mm,22、28、32mm,19的整数,的整数,0.610的的非整数时,直接用内径毫米数表示内径,但需要用非整数时,直接用内径毫米数表示内径,但需要用“/”与与组合代号之间分开。组合代号之间分开。如:如:230/500,62/22,618/2.5 直径系列代号直径系列代号(diameter number)表示同一类型、相同内径表示同一类型、相同内径的轴承在外径和宽度上的变化系列,用基本代号右起第

11、三位数的轴承在外径和宽度上的变化系列,用基本代号右起第三位数字表示(滚动体尺寸随之增大)。即按字表示(滚动体尺寸随之增大)。即按7、8、9、0、1、2、3、4、5顺序外径尺寸增大,如图所示。顺序外径尺寸增大,如图所示。 尺寸系列代号尺寸系列代号(dimension number)用两位数字表示,前一用两位数字表示,前一位数字表示轴承的宽(高)度系列,后一位数字表示轴承位数字表示轴承的宽(高)度系列,后一位数字表示轴承的直径系列。的直径系列。 前前置置、后后置置代代号号是是轴轴承承在在结结构构形形状状、尺尺寸寸、公公差差、技技术术要求等有改变时,在基本代号左右添加的补充代号。要求等有改变时,在基

12、本代号左右添加的补充代号。 2、前置代号、前置代号(pre code)、后置代号、后置代号(post code)宽度系列代号宽度系列代号(width number)是指径向轴承或向心推力轴是指径向轴承或向心推力轴承的结构、内径和外径都相同,而宽度为一系列不同尺寸,承的结构、内径和外径都相同,而宽度为一系列不同尺寸,依依8、0、1、2、3、4、5、6次序递增(推力轴承的高度依次序递增(推力轴承的高度依7、9、1、2顺序递增)。当宽度系列为顺序递增)。当宽度系列为0系列时,多数轴承在系列时,多数轴承在代号中可以不予标出(但对调心轴承和圆锥滚子轴承需要代号中可以不予标出(但对调心轴承和圆锥滚子轴承需

13、要标出)。用基本代号右起第四位数字表示标出)。用基本代号右起第四位数字表示.类型代号类型代号(type number)用数字或字母表示,参见表用数字或字母表示,参见表13-1,代号为代号为“0”(双列角接触球轴承双列角接触球轴承)则省略。则省略。 前置代号前置代号用字母表示,用以说明成套轴承部件的特点用字母表示,用以说明成套轴承部件的特点, ,一般轴承无需作此说明,则前置代号可以省略。一般轴承无需作此说明,则前置代号可以省略。L、R、NU、K、WS、GS L可分离轴承的可分离内圈或外圈,如可分离轴承的可分离内圈或外圈,如LN207。R不带可分离内圈或外圈的轴承,如不带可分离内圈或外圈的轴承,如

14、RNU207(NU表示内圈无挡边的圆柱滚子轴承)。表示内圈无挡边的圆柱滚子轴承)。K滚子和保持架组件,如滚子和保持架组件,如K81107。WS推力圆柱滚子轴承的轴圈,如推力圆柱滚子轴承的轴圈,如WS81107。GS推力圆柱滚子轴承的座圈,如推力圆柱滚子轴承的座圈,如GS81107。 后后置置代代号号用用字字母母和和字字母母数数字字的的组组合合来来表表示示,按按不不同同的的情情况况可可以以紧紧接接在在基基本本代代号号之之后后或或者者用用“”、“/ /”符符号号隔隔开。开。代号代号含义及示例含义及示例C角接触球轴承角接触球轴承 公称接触角公称接触角 15 7210C调心滚子轴承调心滚子轴承 C型型

15、 23122CAC角接触球轴承角接触球轴承 公称接触角公称接触角 25 7210ACB角接触球轴承角接触球轴承 公称接触角公称接触角 40 7210B圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 接触角加大接触角加大 32310BE加强型(即内部结构设计改进,增大轴承承载能力)加强型(即内部结构设计改进,增大轴承承载能力)N207E(1 1)内部结构代号)内部结构代号(2)轴承公差代号)轴承公差代号 代号代号含义和示例含义和示例新标准新标准GB/T27293原标准原标准GB27288/P0G公公差差等等级级符符合合标标准准规规定定的的0级级,代代号号中中省省略略不不标标 6203/P6E公差等级符合标准中的公差等

16、级符合标准中的6级级 6203/P6/P6XEX公公差差等等级级符符合合标标准准中中的的6X级级 30208/P6X,仅仅适适于于圆圆锥滚子轴承锥滚子轴承/P5D公差等级符合标准中的公差等级符合标准中的5级级 6203/P5/P4C公差等级符合标准中的公差等级符合标准中的4级级 6203/P4/P2B公差等级符合标准中的公差等级符合标准中的2级级 6203/P2其精度等级按上表中的顺序依次提高。其精度等级按上表中的顺序依次提高。(3)游隙代号)游隙代号 游隙是指一个座圈固定时,另一个座圈不受外加载荷时,游隙是指一个座圈固定时,另一个座圈不受外加载荷时,沿径向或轴向从一个极限位置到另一个极限位置

17、的最大移沿径向或轴向从一个极限位置到另一个极限位置的最大移动量。动量。 标准规定轴承径向游隙基本游隙组分标准规定轴承径向游隙基本游隙组分1、2、0、3、4、5共共6个组别。其中个组别。其中0组游隙组最常用,故无代号;其他组别组游隙组最常用,故无代号;其他组别的代号对应为的代号对应为/C1、/C2、/C3、/ C4、/ C5。当公差等级代号与游隙代号同时表示时,取公差等级代当公差等级代号与游隙代号同时表示时,取公差等级代号加上游隙代号组合表示(去掉游隙代号中的号加上游隙代号组合表示(去掉游隙代号中的/C)。如)。如/P63表示公差等级为表示公差等级为6级,径向游隙为级,径向游隙为3组。组。【例例

18、】试说明轴承代号试说明轴承代号6206、32315C及及51410/P6的含义。的含义。6206:6代表深沟球轴承;代表深沟球轴承;2为尺寸系列代号,宽度系列为为尺寸系列代号,宽度系列为0 (省略)、直径系列为(省略)、直径系列为2;06表示轴承内径为表示轴承内径为30mm;公差等级为公差等级为0级。级。32315C:3代表圆锥滚子轴承;代表圆锥滚子轴承;23为尺寸系列代号,宽度系列为为尺寸系列代号,宽度系列为2、直、直径系列为径系列为3;15表示轴承内径为表示轴承内径为75mm; C表示公称接触角表示公称接触角15;公差等级为;公差等级为0级。级。51410/P6:5代表双向推力轴承;代表双

19、向推力轴承;14为尺寸系列代号,宽度系列为为尺寸系列代号,宽度系列为1、直径系列为直径系列为4;10表示轴承直径为表示轴承直径为50mm;公差等级为;公差等级为6级。级。三、滚动轴承类型的选择三、滚动轴承类型的选择(一)影响轴承承载能力的参数(一)影响轴承承载能力的参数1、游隙、游隙u 游隙对轴承的载荷分布、摩擦、寿命、温升、振动和噪声等有很游隙对轴承的载荷分布、摩擦、寿命、温升、振动和噪声等有很大影响,故是轴承的一个重要参数,应结合使用条件合理选择。游隙越大影响,故是轴承的一个重要参数,应结合使用条件合理选择。游隙越大,滚动轴承的寿命就越短,轴承回转的精度就越低。大,滚动轴承的寿命就越短,轴

20、承回转的精度就越低。2、极限转速、极限转速滚动轴承在一定载荷和润滑条件下,允许的最高转速称为极限转速。滚动轴承在一定载荷和润滑条件下,允许的最高转速称为极限转速。 滚动轴承转速过高会使摩擦面间产生高温,使润滑失效,从而导致滚滚动轴承转速过高会使摩擦面间产生高温,使润滑失效,从而导致滚动体回火或胶合而产生破坏。各类轴承的极限转速比较动体回火或胶合而产生破坏。各类轴承的极限转速比较参见参见P309表表13-1。3、偏位角、偏位角 安装误差或轴的变形都会引起轴承内外圈中心线发生相对倾斜,其安装误差或轴的变形都会引起轴承内外圈中心线发生相对倾斜,其倾斜的角度称为偏位角。倾斜的角度称为偏位角。4、接触角

21、、接触角 受受纯纯径径向向载载荷荷时时应应选选用用向向心心轴轴承承(如如60000、N0000、NU0000型型等等)。受受纯纯轴轴向向载载荷荷应应选选用用推推力力轴轴承承(如如50000、80000型型)。对对于于同同时时承承受受径径向向载载荷荷Fr和和轴轴向向载载荷荷Fa的的轴轴承承,应应根根据据两两者者(Fa/Fr)的的比比值值来来确确定定:若若Fa相相对对于于Fr较较小小时时,可可选选用用深深沟沟球球轴轴承承(如如60000型型)、或或接接触触角角不不大大的的角角接接触触球球轴轴承承(如如70000C型型)及及圆圆锥锥滚滚子子轴轴承承(如如30000型型);当当Fa相相对对于于Fr较较

22、大大时时,可可选选用用接接触触角角较较大大的的角角接接触触球球轴轴承承(如如70000AC型型或或70000C型型);当当Fa比比Fr大大很很多多时时,则则应应考考虑虑采采用用向向心心轴轴承承和和推推力力轴轴承承的的组组合合结结构构,以以分分别别承承受径向载荷和轴向载荷。受径向载荷和轴向载荷。(二)滚动轴承类型的选择(二)滚动轴承类型的选择1、轴承所受的载荷(大小、方向和性质)、轴承所受的载荷(大小、方向和性质) 在在同同样样外外廓廓尺尺寸寸的的条条件件下下,滚滚子子轴轴承承比比球球轴轴承承的的承承载载能能力力和和抗抗冲冲击击能能力力要要大大。故故载载荷荷较较大大、有有振振动动和和冲冲击击时时

23、,应应优优先先选选用用滚滚子子轴轴承承。反反之之,轻载和要求旋转精度较高的场合应选择球轴承。轻载和要求旋转精度较高的场合应选择球轴承。同一轴上两处支承的径向载荷相差较大时,也可以选用不同类型的轴承。同一轴上两处支承的径向载荷相差较大时,也可以选用不同类型的轴承。 在在一一般般转转速速下下,转转速速的的高高低低对对类类型型选选择择不不发发生生什什么么影影响响,只只有有当当转转速速较较高高时时,才才会会有有比比较较显显著著的的影影响响。在在轴轴承承样样本本中中列列入入了了各各种种类类型型、各各种种尺尺寸寸轴轴承承的的极极限限转转速速nlim值值。这这个个极极限限转转速速是是指指载载荷荷 (C为为基

24、基本本额额定定动动载载荷荷),冷冷却却条条件件正正常常,且且为为0级级公公差差时时的的最最大大允允许许转转速速。所所以,以,一般必须保证轴承在低于极限转速条件下工作。一般必须保证轴承在低于极限转速条件下工作。 2、轴承的转速、轴承的转速(4)推力轴承的极限转速低,所以当工作转速较高而轴向载荷较小时,可推力轴承的极限转速低,所以当工作转速较高而轴向载荷较小时,可以采用角接触球轴承或深沟球轴承。以采用角接触球轴承或深沟球轴承。 (1)球轴承比滚子轴承的极限转速高,所以在高速情况下应选择球轴承。)球轴承比滚子轴承的极限转速高,所以在高速情况下应选择球轴承。(2)当轴承内径相同,外径越小则滚动体越小,

25、产生的离心力越小,对)当轴承内径相同,外径越小则滚动体越小,产生的离心力越小,对外径滚道的作用也小。所以,外径越大极限转速越低。外径滚道的作用也小。所以,外径越大极限转速越低。(3)实体保持架比冲压保持架允许有较高的转速。)实体保持架比冲压保持架允许有较高的转速。 若工作转速超过了轴承若工作转速超过了轴承极限转速极限转速nlim,可以用提高公差等级、适当增,可以用提高公差等级、适当增大游隙、选用循环冷却等方法。大游隙、选用循环冷却等方法。 对对于于因因支支点点跨跨距距大大而而使使轴轴刚刚性性较较差差、或或因因轴轴承承座座孔孔的的同同轴轴度度低低等等原原因因而而使使轴轴挠挠曲曲时时,为为了了适适

26、应应轴轴的的变变形形,应应选选用用允允许许内内外外圈圈有有较较大大相相对对偏偏斜斜的的调调心心轴轴承承,例例如如10000系系列列和和20000系系列列的调心球轴承可以在内外圈产生不大的相对偏斜时正常工作。的调心球轴承可以在内外圈产生不大的相对偏斜时正常工作。3、调心性能的要求、调心性能的要求 在使用调心轴承的轴上,一般不宜使用其它类型的轴承,在使用调心轴承的轴上,一般不宜使用其它类型的轴承,以免受其影响而失去了调心作用。以免受其影响而失去了调心作用。 滚子轴承对轴线的偏斜最敏感,调心性能差。在轴的刚滚子轴承对轴线的偏斜最敏感,调心性能差。在轴的刚度和轴承座的支撑刚度较低的情况下,应尽可能避免

27、使用。度和轴承座的支撑刚度较低的情况下,应尽可能避免使用。 选选择择轴轴承承类类型型时时,还还应应考考虑虑到到轴轴承承装装拆拆的的方方便便性性、安安装装空空间间尺尺寸寸的的限制以及经济性问题。限制以及经济性问题。4、拆装方便等其它因素、拆装方便等其它因素 同型号不同公差等级的轴承价格相差很大,故对高精度轴承应慎重同型号不同公差等级的轴承价格相差很大,故对高精度轴承应慎重选用,等等。选用,等等。 球轴承比滚子轴承便宜,在能满足需要的情况下应优先选用球轴承。球轴承比滚子轴承便宜,在能满足需要的情况下应优先选用球轴承。3 3、7 7两类轴承应成对使用,对称安装。两类轴承应成对使用,对称安装。 在轴承

28、座没有剖分面而必须沿轴向安装和拆卸时,应优先选择内、在轴承座没有剖分面而必须沿轴向安装和拆卸时,应优先选择内、外圈可分离的轴承。外圈可分离的轴承。 在轴承的径向尺寸受到限制的时候,就应选择同一类型、相同内径在轴承的径向尺寸受到限制的时候,就应选择同一类型、相同内径轴承中外径较小的轴承,或考虑选用滚针轴承。轴承中外径较小的轴承,或考虑选用滚针轴承。第三节第三节 滚动轴承的设计计算滚动轴承的设计计算n 滚动轴承的设计计算要解决的问题可以分为滚动轴承的设计计算要解决的问题可以分为两类:两类:n 1 1)对于已选定具体型号的轴承,求在给定载荷下不)对于已选定具体型号的轴承,求在给定载荷下不发生点蚀的使

29、用期限,即发生点蚀的使用期限,即寿命计算寿命计算;n 2 2)在规定的寿命期限内和给定载荷情况下选取某一)在规定的寿命期限内和给定载荷情况下选取某一具体轴承的型号,即具体轴承的型号,即选型设计选型设计。n 滚动轴承尺寸选择的基本理论是通过对轴承在实际使滚动轴承尺寸选择的基本理论是通过对轴承在实际使用的破坏形式进行总结而建立起来的,所以首先我们必须用的破坏形式进行总结而建立起来的,所以首先我们必须了解滚动轴承的失效形式。了解滚动轴承的失效形式。 实实践践表表明明:在在安安装装、润润滑滑、维维护护良良好好的的条条件件下下,滚滚动动轴轴承承的的正正常常失失效效形形式式是是滚滚动动体体或或内内、外外圈

30、圈滚滚道道上上的的点点蚀蚀破破坏坏。成因是由于大量地承受变化的接触应力。成因是由于大量地承受变化的接触应力。一失效形式一失效形式(failure types)1、疲劳点蚀、疲劳点蚀(fatigue pitting) 在发生点蚀破坏后,在运转中将会产生较强烈的振动、在发生点蚀破坏后,在运转中将会产生较强烈的振动、噪音和发热现象,最后导致失效而不能正常工作,轴承的设噪音和发热现象,最后导致失效而不能正常工作,轴承的设计就是针对这种失效而展开的。计就是针对这种失效而展开的。 当轴承不回转、缓慢摆动或低速转动(当轴承不回转、缓慢摆动或低速转动(n 10r/min) 由由于于滚滚动动轴轴承承的的正正常常

31、失失效效形形式式是是点点蚀蚀破破坏坏,所所以以对对于于一一般般转转速速的的轴轴承承,轴轴承承的的设设计计准准则则就就是是以以防防止止点点蚀蚀引引起起的的过过早早失失效而进行疲劳点蚀计算效而进行疲劳点蚀计算,在轴承计算中称为,在轴承计算中称为寿命计算寿命计算。二、设计准则二、设计准则2、低速轴承、低速轴承(n10r/min) 对于不转动、摆动或转速低的轴承,要求控制对于不转动、摆动或转速低的轴承,要求控制塑性变形塑性变形,应作应作静强度计算静强度计算。3、高速轴承、高速轴承 高速轴承的主要失效形式是磨损、胶合,这时不仅要高速轴承的主要失效形式是磨损、胶合,这时不仅要对其进行对其进行疲劳寿命计算,

32、还要校验其极限转速疲劳寿命计算,还要校验其极限转速。三、滚动轴承的受力分析三、滚动轴承的受力分析(forces analysis) 1、推力轴承(受轴向载荷、推力轴承(受轴向载荷Fa) 各滚动体平均分担载荷各滚动体平均分担载荷 2、向心轴承(受径向载荷、向心轴承(受径向载荷Fr )上半圈滚动体不受力上半圈滚动体不受力滚动轴承在运转过程中,相对于径滚动轴承在运转过程中,相对于径向载荷方向的不同方位处的载荷大向载荷方向的不同方位处的载荷大小是不同的。小是不同的。Fr径向载荷的分布径向载荷的分布Fmax0 0下半圈滚动体受力下半圈滚动体受力 与与径径向向载载荷荷相相反反方方向向上上有有一一个个径径向

33、向载载荷荷为为零零的的非非承承载载区区;而而且且滚滚动动体体与与套套圈圈滚滚道道的的接接触触传传力力点点也也随随时时都都在在变变化化(因因为为内内圈圈或或外外圈圈的的转转动动以以及及滚滚动动体体的的公公转转和和自自转转),所所以以滚滚动动体体和套圈滚道的表面受脉动循环变化的接触应力。和套圈滚道的表面受脉动循环变化的接触应力。滚动体、动圈上确定点的应力变化滚动体、动圈上确定点的应力变化 HFNito有载荷有载荷无载荷无载荷固定圈上确定点的应力变化固定圈上确定点的应力变化 HFNito3、角接触轴承(同时受、角接触轴承(同时受 Fr 和和 Fa) 角接触轴承或圆锥滚子轴承即使只受纯径向角接触轴承或

34、圆锥滚子轴承即使只受纯径向载荷的作用,也会由于滚动体与外圈滚道的载荷的作用,也会由于滚动体与外圈滚道的接触线与轴承轴线之间的接触角接触线与轴承轴线之间的接触角而派生出而派生出轴向力轴向力FS。(1)角接触轴承的)角接触轴承的附加轴向力附加轴向力FS第第i i个滚动体个滚动体FrFNiFriFsi-派生轴向力派生轴向力,可可按按P322表表13-7计算计算 第第i个滚动体个滚动体: :FNi = FSi +FriFS =FSi = Fri tg1.25Fr tg所有滚动体轴向力之和:所有滚动体轴向力之和:FSi = Fri tg 其中:其中:FS将迫使内圈和轴径向右移动,由此可判断将迫使内圈和轴

35、径向右移动,由此可判断 FS方向方向有使内、外圈有使内、外圈分离的趋势。分离的趋势。这类轴承通常要成对使用、对称安装。这类轴承通常要成对使用、对称安装。(2)载荷作用中心)载荷作用中心 角接触轴承在计算支反力时,首先要确定载荷作用中角接触轴承在计算支反力时,首先要确定载荷作用中心心O。它的位置应为各滚动体分载荷矢量与轴中心线的交。它的位置应为各滚动体分载荷矢量与轴中心线的交点载荷。点载荷。Fia 角接触轴承载荷中心与轴承外侧角接触轴承载荷中心与轴承外侧端面的距离端面的距离a可通过下式计算。可通过下式计算。D、d轴承的外、内径。轴承的外、内径。B轴承的宽度。轴承的宽度。圆锥滚子轴承载荷中心与轴承

36、外侧端圆锥滚子轴承载荷中心与轴承外侧端面的距离面的距离a可通过查阅有关手册得到。可通过查阅有关手册得到。1)派生轴向力大小方向)派生轴向力大小方向 a)正装(面对面)正装(面对面) 适合于传动零件适合于传动零件位于两支承之间位于两支承之间 b)反装(背靠背)反装(背靠背)适合于传动零件适合于传动零件处于外伸端处于外伸端Fs1Fs2Fs1Fs2Fs1Fs2(3)轴向载荷的计算)轴向载荷的计算2)实际轴向载荷)实际轴向载荷Fa的确定的确定 (1)当)当 轴有向左移动的趋势轴有向左移动的趋势,轴承轴承1被被“压紧压紧”,轴承,轴承2被被“放松放松” 轴承轴承1上的派生轴向力由上的派生轴向力由Fs1增

37、大到增大到Fa+Fs2, 阻止轴左移阻止轴左移 轴承轴承2上的轴向力,力平衡上的轴向力,力平衡本身的派生轴向力本身的派生轴向力 轴承轴承1的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为Fs1Fs2(2)当)当 轴有右移的趋势,轴承轴有右移的趋势,轴承2被被“压紧压紧”,轴承,轴承1被被“放松放松” 轴承轴承2上的派生轴向力由上的派生轴向力由Fs2增大到增大到 Fa-Fs1 , 阻止轴右移阻止轴右移 轴承轴承2实际所受的轴向力为实际所受的轴向力为轴承轴承1实际所受的轴向力,由力的平衡条件实际所受的轴向力,由力的平衡条件本身派生轴向力本身派生轴向力 Fs1Fs2结论:结论:实际轴向力实际轴向力Fa的计算方法的计

38、算方法1)分析轴上派生轴向力和外加轴向载荷,判定被)分析轴上派生轴向力和外加轴向载荷,判定被“压紧压紧”和和“放松放松”的轴承。的轴承。2)“压紧压紧”端轴承的轴向力等于除本身派生轴向力外,轴端轴承的轴向力等于除本身派生轴向力外,轴上其他所有轴向力代数和。上其他所有轴向力代数和。3)“放松放松”端轴承的轴向力等于本身的派生轴向力端轴承的轴向力等于本身的派生轴向力 轴轴承承的的寿寿命命:单单个个滚滚动动轴轴承承在在其其中中一一个个套套圈圈或或滚滚动动体体首首次出现点蚀破坏前所经历的转数(以次出现点蚀破坏前所经历的转数(以106r为单位)或小时数。为单位)或小时数。四滚动轴承的寿命计算四滚动轴承的

39、寿命计算 基本额定寿命基本额定寿命:一组在相同条件下运转的轴承,按有一组在相同条件下运转的轴承,按有10%的轴承发生点蚀破坏,其余的轴承发生点蚀破坏,其余90%的轴承未发生点蚀破坏的轴承未发生点蚀破坏前的转数前的转数L10(以以106r为单位)或工作小时数为单位)或工作小时数Lh。1、滚动轴承寿命、滚动轴承寿命2、基本额定寿命、基本额定寿命(basic rated life) 也就是说,以轴承的基本额定寿命为计算依据时,轴也就是说,以轴承的基本额定寿命为计算依据时,轴承的失效概率为承的失效概率为10,而可靠度为,而可靠度为90。 对于一个具体的轴承,其结构、尺寸、材料都已确定。对于一个具体的轴

40、承,其结构、尺寸、材料都已确定。这时,如果工作载荷越大,产生的接触应力越大,从而发生这时,如果工作载荷越大,产生的接触应力越大,从而发生点蚀破坏前所能经受的应力变化次数也就越少,折合成轴承点蚀破坏前所能经受的应力变化次数也就越少,折合成轴承能够旋转的次数也就越少,轴承的寿命也就越短。为了在计能够旋转的次数也就越少,轴承的寿命也就越短。为了在计算时有一个基准,就引入了算时有一个基准,就引入了基本额定动载荷基本额定动载荷的概念,用符号的概念,用符号C表示。表示。 对于向心及向心推力轴承指的是径向力(径向载荷)对于向心及向心推力轴承指的是径向力(径向载荷)Cr。 对于推力轴承指的是轴向力对于推力轴承

41、指的是轴向力Ca。 基本额定动载荷代表了不同型号轴承的承载特性。已经通基本额定动载荷代表了不同型号轴承的承载特性。已经通过大量的试验和理论分析得到,在轴承样本中对每个型号的轴过大量的试验和理论分析得到,在轴承样本中对每个型号的轴承都给出了基本额定动载荷,在使用时可以机械设计手册获取承都给出了基本额定动载荷,在使用时可以机械设计手册获取。 基本额定动载荷:基本额定动载荷:是指轴承的基本额定寿命恰好为是指轴承的基本额定寿命恰好为106r时,轴承所能承受的载荷值。时,轴承所能承受的载荷值。3、基本额定动载荷、基本额定动载荷(basic rated dynamic load)L(x106r)CP(KN

42、)125.6 滚滚动动轴轴承承的的寿寿命命随随载载荷荷的的增增大大而而降降低低,当当选选定定的的轴轴承承在在某某一一确确定定的的载载荷荷P(PC)下下工工作作时时,其其寿寿命命L将将不不同同于于基基本本额定寿命。如图所示是额定寿命。如图所示是6207轴承的载荷寿命曲线。轴承的载荷寿命曲线。即:即: 对于球轴承对于球轴承 =3; 对于滚子对于滚子轴承轴承=10/3。 曲线上各点代表不同载荷下轴承的载荷和寿命关系。经曲线上各点代表不同载荷下轴承的载荷和寿命关系。经过大量的实验得出关系式:过大量的实验得出关系式: 4、滚动轴承的寿命计算、滚动轴承的寿命计算 同同样样,如如果果我我们们已已知知载载荷荷

43、为为P,转转速速为为n,要要求求轴轴承承的的预预期期寿寿命命为为 (参参见见P318表表13-3)时时,则则由由上上式式可可以以得得到到所所需需轴承的基本额定动载荷为:轴承的基本额定动载荷为: (小时)(小时) 为了工程上的使用方便性,多用小时数表示寿命。若为了工程上的使用方便性,多用小时数表示寿命。若转速为转速为n,则:,则: (N) 在在轴轴承承标标准准和和样样本本中中所所得得到到的的基基本本额额定定动动载载荷荷是是在在一一般般工工作作环环境境下下而而言言的的,如如果果工工作作在在高高温温情情况况下下,这这些些数数值值必必须须进进行行修修正正,也也就就是是要要乘乘上上温温度度系系数数ft(

44、参参见见P320表表13-4)予予以以修修正,求得在高温工况条件下的基本额定动载荷:正,求得在高温工况条件下的基本额定动载荷: 故得到:故得到: 轴承的工作条件千变万化,受载情况也往往与试验不一轴承的工作条件千变万化,受载情况也往往与试验不一致,所以必须进行必要的换算,我们在这里引入致,所以必须进行必要的换算,我们在这里引入当量动载荷当量动载荷的概念。也就是说,如果轴承的承载情况与上述条件不一致的概念。也就是说,如果轴承的承载情况与上述条件不一致时,我们必须把实际载荷换算为与上述条件等效的载荷,才时,我们必须把实际载荷换算为与上述条件等效的载荷,才能和能和C进行比较。这个经换算而得到的载荷是一

45、个进行比较。这个经换算而得到的载荷是一个假定的载荷假定的载荷,就称为,就称为当量动载荷当量动载荷P。在此载荷的作用下,轴承的寿命与实在此载荷的作用下,轴承的寿命与实际载荷作用下的寿命相同。际载荷作用下的寿命相同。 所以,在轴承的寿命计算公式中引入所有载荷所以,在轴承的寿命计算公式中引入所有载荷P都是都是指的当量动载荷。指的当量动载荷。对于只能承受径向力对于只能承受径向力Fr的向心轴承,的向心轴承,P =Fr; 对于只能承受轴向力对于只能承受轴向力Fa的推力轴承,的推力轴承,P = Fa;5、滚动轴承的当量动载荷、滚动轴承的当量动载荷(equivalent dynamic load) 对对于于可

46、可以以同同时时承承受受Fa和和Fr的的轴轴承承,例例如如深深沟沟球球轴轴承承、调调心心轴轴承承和和向向心心推推力力轴轴承承,当当量量动动载载荷荷P应应与与实实际际作作用用的的复复合合外载有同样的效果,即:外载有同样的效果,即: X、Y的选择按的选择按 和和 两种情况查两种情况查P321表表13-5。 利用上面的式子所求得的当量动载荷只是理论值,实际利用上面的式子所求得的当量动载荷只是理论值,实际上机器在工作时常具有振动和冲击,需引入载荷系数上机器在工作时常具有振动和冲击,需引入载荷系数fp(参见参见P321 表表13-6)进行修正进行修正.所以,对应于三种情况分别有所以,对应于三种情况分别有其

47、中:其中: X径向系数;径向系数; Y轴向系数轴向系数五滚动轴承的静载荷计算五滚动轴承的静载荷计算 对于不转动、摆动或转速低对于不转动、摆动或转速低(n10r/min)的轴承,要求的轴承,要求控制控制塑性变形塑性变形,应作,应作静强度计算静强度计算。 通常情况下,当轴承的滚动体与滚道接触中心处引起通常情况下,当轴承的滚动体与滚道接触中心处引起的接触应力不超过一定值时,对多数轴承而言尚不会影响的接触应力不超过一定值时,对多数轴承而言尚不会影响其正常工作。因此,把轴承产生上述接触应力的静载荷称其正常工作。因此,把轴承产生上述接触应力的静载荷称作作基本额定静载荷基本额定静载荷,用,用C0表示。表示。

48、1、基本额定静载荷、基本额定静载荷C0 基本额定静载荷基本额定静载荷C0是指轴承最大载荷滚动体与滚道接是指轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起以下接触应力时所相当的假想径向静载荷或触中心处引起以下接触应力时所相当的假想径向静载荷或中心轴向载荷:调心球轴承中心轴向载荷:调心球轴承4 600MPa,所有其他球轴承,所有其他球轴承4 200MPa,所有滚子轴承,所有滚子轴承4000MPa。 常用轴承的基本额定常用轴承的基本额定静载荷静载荷C0值可查机械设计手册相关部分。值可查机械设计手册相关部分。2、当量、当量静载荷静载荷 同时受径向载荷和轴向载荷的轴承,应按当量静载荷进行分析计同时受径向载荷和轴

49、向载荷的轴承,应按当量静载荷进行分析计算。在当量静载荷作用下轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起算。在当量静载荷作用下轴承最大载荷滚动体与滚道接触中心处引起的接触应力与联合载荷作用时相同。的接触应力与联合载荷作用时相同。当量静载荷的计算方法如下:当量静载荷的计算方法如下:1 1)00的向心轴承(深沟球、角接触、调心等)的向心轴承(深沟球、角接触、调心等) 取两式中的大值。取两式中的大值。 或或2)=0的向心轴承(圆柱滚子、滚针等)的向心轴承(圆柱滚子、滚针等) 3)=90的推力轴承(推力球、推力滚子等)的推力轴承(推力球、推力滚子等) 4)0的推力调心滚子轴承,当的推力调心滚子轴承,当Fr

50、0.55Fa 时时 X0径向静载荷系数;径向静载荷系数;Y0轴向静载荷系数。轴向静载荷系数。3、静载荷计算、静载荷计算按额定静载荷选择轴承,其基本公式为:按额定静载荷选择轴承,其基本公式为: C0计算额定静载荷计算额定静载荷;C0基本额定静载荷;基本额定静载荷;P0当量静载荷当量静载荷;S0安全系数,安全系数,参看参看P325表表13-8。第四节第四节 滚动轴承的组合结构设计滚动轴承的组合结构设计一、滚动轴承轴系支点固定的结构型式一、滚动轴承轴系支点固定的结构型式 为了保证轴承的正常工作,除了合理的选择轴承的类型为了保证轴承的正常工作,除了合理的选择轴承的类型和尺寸外,我们还必须正确设计轴承装

51、置(即轴承组合),和尺寸外,我们还必须正确设计轴承装置(即轴承组合),正确地解决轴承安装、配合、紧固、调整、润滑和密封等问正确地解决轴承安装、配合、紧固、调整、润滑和密封等问题。在具体进行设计时应该主要考虑下面几个方面的问题。题。在具体进行设计时应该主要考虑下面几个方面的问题。 机机器器中中的的轴轴的的位位置置是是靠靠轴轴承承来来定定位位的的。当当轴轴工工作作时时,既既要要防防止止轴轴向向传传动动,又又要要保保证证轴轴承承工工作作受受热热膨膨胀胀时时的的影影响响(不不致致受受热热膨膨胀胀而而卡卡死死),轴轴承承必必须须有有适适当当的的轴轴向向固固定定措措施施。常常用的轴向固定措施有两种:用的轴

52、向固定措施有两种: 1、两端单向固定、两端单向固定 这这种种方方法法是是利利用用轴轴肩肩和和端端盖盖的的挡挡肩肩单单向向固固定定内内、外外圈圈,每每一一个个支支撑只能限制单方向移动,两个支撑共同防止轴的双向移动。撑只能限制单方向移动,两个支撑共同防止轴的双向移动。 这这种种安安装装主主要要用用在在工工作作温温度度变变化化不不大大和和支支承承跨跨距距l较较小小的的场场合合,轴轴的的热热伸伸长长量量可可由由轴轴承承自自身身的的游游隙隙进进行行补补偿偿,或或者者在在轴轴承承盖盖与与外外圈圈端端面面之之间间留留出出热热补补偿偿间间隙隙c0.250.4mm(如如图图b),游游隙隙的的大大小小是是靠靠端端

53、盖盖和和外外壳壳之之间间的的调调整整垫垫片增减来实现的。片增减来实现的。 对于角接触球轴承和圆锥滚子轴承,不仅可以用垫片调节,也可用调整对于角接触球轴承和圆锥滚子轴承,不仅可以用垫片调节,也可用调整螺钉调整轴承外圈的方法来调节螺钉调整轴承外圈的方法来调节(如图(如图c) 。(b)(a)(c)2、一端双向固定,一端游动、一端双向固定,一端游动 对对于于工工作作温温度度较较高高的的长长轴轴,受受热热后后伸伸长长量量比比较较大大,应应该该采用一端固定,而另一端游动的支撑结构。采用一端固定,而另一端游动的支撑结构。 作为固定支撑的轴承,作为固定支撑的轴承,应能承受双向载荷,故此内、应能承受双向载荷,故

54、此内、外圈都要固定(如左端图)。外圈都要固定(如左端图)。作为游动支撑的轴承,若使作为游动支撑的轴承,若使用的是可分离型的圆柱滚子用的是可分离型的圆柱滚子轴承等,则其内、外圈都应轴承等,则其内、外圈都应固定(如右端图);若固定(如右端图);若使用使用的是内外圈不可分离的轴承,的是内外圈不可分离的轴承,则固定其内圈,其外圈在轴则固定其内圈,其外圈在轴承座孔中应可以游动(如中承座孔中应可以游动(如中间图)。间图)。3、两端游动、两端游动人字齿轮高速主动人字齿轮高速主动轴为了轴为了自动补偿轮齿两侧的制造误差,使轮自动补偿轮齿两侧的制造误差,使轮齿受力均匀,采用允许轴系左右少量轴向游动的结构,故两端齿

55、受力均匀,采用允许轴系左右少量轴向游动的结构,故两端都采用圆柱滚子轴承。与其相啮合的低速齿轮轴系则必须两端都采用圆柱滚子轴承。与其相啮合的低速齿轮轴系则必须两端固定,以便两轴都得到轴向定位。固定,以便两轴都得到轴向定位。二、滚动轴承的轴向固定二、滚动轴承的轴向固定 1、内圈的轴向固定、内圈的轴向固定1)轴肩轴肩(或套筒)(或套筒)2)轴用弹性挡圈)轴用弹性挡圈3)轴端档圈)轴端档圈 +紧固螺钉紧固螺钉4)圆螺母)圆螺母 +止动垫圈止动垫圈2、外圈的轴向固定、外圈的轴向固定4)轴承外圈止动槽)轴承外圈止动槽 内嵌入止动环固定内嵌入止动环固定1)轴承端盖)轴承端盖2)轴承座孔凸肩)轴承座孔凸肩5)

56、螺纹环螺纹环3)孔用弹性挡圈)孔用弹性挡圈三、滚动轴承游隙及轴上零件位置的调整三、滚动轴承游隙及轴上零件位置的调整1)加减端盖下的垫片来调节)加减端盖下的垫片来调节2)螺钉)螺钉轴上零件位置的调整:套杯轴上零件位置的调整:套杯+调整垫片调整垫片四、滚动轴承的预紧四、滚动轴承的预紧(preloading)所谓所谓预紧,预紧,是指在安装时用某种方法使轴承中产生并保持是指在安装时用某种方法使轴承中产生并保持一个相当大的轴向力,以消除轴承的轴向一个相当大的轴向力,以消除轴承的轴向游隙游隙,并使滚动,并使滚动体与内、外圈接触处产生初始预变形。体与内、外圈接触处产生初始预变形。加金属垫片加金属垫片磨窄套圈

57、磨窄套圈五、支承的刚度和座孔的同轴度五、支承的刚度和座孔的同轴度 提高支承刚度的措施:提高支承刚度的措施:1)增加轴承座孔的壁厚)增加轴承座孔的壁厚2)减小轴承支点相对于箱体孔壁的悬臂)减小轴承支点相对于箱体孔壁的悬臂3)采用加强筋加强支承部位的刚性)采用加强筋加强支承部位的刚性保证轴上两个支承的座孔的同心度的方法:保证轴上两个支承的座孔的同心度的方法:1)整体机座,两轴承座孔一次镗出;)整体机座,两轴承座孔一次镗出;2)如轴上两轴承外径不同)如轴上两轴承外径不同采用套杯结构。采用套杯结构。六、滚动轴承的配合六、滚动轴承的配合(fit)滚动轴承的配合滚动轴承的配合是指内圈与轴径、外圈与座孔的配

58、合。是指内圈与轴径、外圈与座孔的配合。轴承内圈与轴的配合轴承内圈与轴的配合基孔制基孔制 松松 紧紧js6,j6,k6,m6,n6 松松 紧紧G7,H7,JS7,J7轴承外圈与轴承座孔轴承外圈与轴承座孔基轴制基轴制 游动支承的轴承,外圈与座孔应选用间隙配合。游动支承的轴承,外圈与座孔应选用间隙配合。选择原则:选择原则:载荷方向不变时,对于内圈回转而外圈固定不动的轴承,载荷方向不变时,对于内圈回转而外圈固定不动的轴承,轴承内孔与轴颈之间必须选过盈配合,如轴承内孔与轴颈之间必须选过盈配合,如k6、m6、n6 ,外,外径与轴承座孔之间可选间隙配合,如径与轴承座孔之间可选间隙配合,如G7、H7等。等。载

59、荷与内圈同步旋转时,轴承内孔与轴颈之间可选间隙配载荷与内圈同步旋转时,轴承内孔与轴颈之间可选间隙配合,而外圈与座孔之间必须选过盈配合。合,而外圈与座孔之间必须选过盈配合。转速愈高、载荷愈大、冲击振动愈严重、工作温度愈高时,转速愈高、载荷愈大、冲击振动愈严重、工作温度愈高时,应选愈紧一些的配合。应选愈紧一些的配合。剖分式箱体,轴承外圈与座孔间应选用较松的配合。剖分式箱体,轴承外圈与座孔间应选用较松的配合。七、滚动轴承的安装与拆卸七、滚动轴承的安装与拆卸 轴承内圈与轴颈的配合通常较紧,可以采用压力机在内轴承内圈与轴颈的配合通常较紧,可以采用压力机在内圈上施加压力将轴承压套在轴颈上。有时为了便于安装

60、,尤圈上施加压力将轴承压套在轴颈上。有时为了便于安装,尤其是大尺寸轴承,可用热油(不超过其是大尺寸轴承,可用热油(不超过8090C)加热轴承,加热轴承,或用干冰冷却轴颈。中小型轴承可以使用软锤直接敲入或用或用干冰冷却轴颈。中小型轴承可以使用软锤直接敲入或用另一段管子压住内圈敲入。另一段管子压住内圈敲入。 在拆卸时要考虑便于使用拆卸工具,以免在拆装的在拆卸时要考虑便于使用拆卸工具,以免在拆装的过程中损坏轴承和其它零件。过程中损坏轴承和其它零件。 拆内圈拆内圈拆外圈拆外圈八、滚动轴承的润滑八、滚动轴承的润滑(lubrication) 润滑剂润滑剂 润滑脂润滑脂润滑油润滑油固体润滑剂固体润滑剂 用于

61、特殊场合用于特殊场合- - 常用常用- - 高速、高温高速、高温脂润滑优点:脂润滑优点:不容易流失、便于密封和维护,充填一次,可运转较长时间。不容易流失、便于密封和维护,充填一次,可运转较长时间。油润滑优点油润滑优点:摩擦阻力小、能散热,可在高速、高温环境下使用。:摩擦阻力小、能散热,可在高速、高温环境下使用。具具体体选选择择可可按按速速度度因因数数dn来来决决定定(d为为轴轴颈颈的的直直径径;n为为轴轴承承的的转速转速)。dn间接反映了轴颈圆周速度,间接反映了轴颈圆周速度,(P332表表13-10)。)。润滑油的粘度选择可参考润滑油的粘度选择可参考P333图图26。九、滚动轴承的密封九、滚动

62、轴承的密封(sealing)1、接触式密封、接触式密封 在在轴轴承承盖盖内内放放置置软软材材料料(毛毛毡毡、橡橡胶胶圈圈或或皮皮碗碗等等),与与转转动动轴轴直直接接接接触触而而起起密密封封作作用用。这这种种密密封封多多用用于于转转速速不不高高的的情情况况,同同时时要要求求与与密密封封接接触触的的轴轴表表面面硬硬度度大大于于40HRC,表表面面粗粗糙糙度度小小于于0.8m。接触式密封有毡圈密封和皮碗密封两种。接触式密封有毡圈密封和皮碗密封两种。 轴轴承承密密封封装装置置是是为为了了防防止止灰灰尘尘、水水等等其其它它杂杂质质进进入入轴轴承承,并并防防止止润润滑滑剂剂流流出出而而设设置置的的。常常见

63、见的的密密封封装装置置有有接接触触式式和和非非接触式密封两类。接触式密封两类。2、非接触式密封非接触式密封(1 1)油沟密封)油沟密封(也称为隙缝密封)(也称为隙缝密封)非接触式密封不与轴直接接触,多用于速度较高的场合。非接触式密封不与轴直接接触,多用于速度较高的场合。 在轴与轴承盖的通孔壁之在轴与轴承盖的通孔壁之间留有间留有0.10.3 mm的间隙,在的间隙,在轴承盖上车出沟槽,并在槽内轴承盖上车出沟槽,并在槽内填满油脂,以起密封作用。这填满油脂,以起密封作用。这种形式结构简单,轴径圆周速种形式结构简单,轴径圆周速度小于度小于56m/s,适用于润滑适用于润滑脂润滑。脂润滑。 将旋转的和固定的

64、密封零件间的间隙制成迷宫(曲路)将旋转的和固定的密封零件间的间隙制成迷宫(曲路)形式,缝隙间填满润滑脂以加强密封效果。这种方式对润滑形式,缝隙间填满润滑脂以加强密封效果。这种方式对润滑脂和润滑油都很有效,环境比较脏时采用这种形式,轴径圆脂和润滑油都很有效,环境比较脏时采用这种形式,轴径圆周速度可达周速度可达30m/s。 (2 2)迷宫式密封)迷宫式密封3、油环与油沟组合密封、油环与油沟组合密封 在油沟密封区内的轴上安装一个甩油环,当向外流失的润在油沟密封区内的轴上安装一个甩油环,当向外流失的润滑油落在甩油环上时,由于离心力的作用而甩落,然后通过导滑油落在甩油环上时,由于离心力的作用而甩落,然后通过导油槽流会油箱。这种组合密封形式在高速时密封效果好。油槽流会油箱。这种组合密封形式在高速时密封效果好。

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