滑動軸承概述

1、軸承支承軸及軸上零件， 保證軸的旋轉(zhuǎn)精度。 承和滾動軸承?；瑒虞S承具有工作平穩(wěn)、無噪音、 而滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)零件，成批量生產(chǎn)成本低，安裝方便，廣泛應(yīng)用。 軸承的類型選擇；壽命計算；組合設(shè)計是比較難掌握。 計是本章討論的重點。根據(jù)軸承工作的摩擦性質(zhì), 徑向尺寸小、因此,可分為滑動軸耐沖擊和承載能力大等優(yōu)點。對于初學(xué)者來講，滾動滾動軸承的壽命計算和組合設(shè)§ 11 1 滑動軸承概述、滑動軸承的類型滑動軸承按其承受載荷的方向分為：（1）徑向滑動軸承，它主要承受徑向載荷。（潤滑）軸承和非液體摩擦（潤滑）軸承。 液體摩擦軸承的原理是在軸頸與軸瓦的 將軸頸和軸瓦表面完全隔開。因而摩擦系數(shù)（2）止推滑

2、動軸承，它只承受軸向載荷?；瑒虞S承按摩擦（潤滑）狀態(tài)可分為液體摩擦（1）液體摩擦軸承（完全液體潤滑軸承）摩擦面間有充足的潤滑油，潤滑油的厚度較大， 很小，一般摩擦系數(shù) =0.0010.008。由于始終能保持穩(wěn)定的液體潤滑狀態(tài)。這種軸承適用 于高速、高精度和重載等場合。（2）非液體摩擦軸承（不完全液體潤滑軸承）非液體摩擦軸承依靠吸附于軸和軸承孔表面的極薄油膜，單不能完全將兩摩擦表面隔開，有一部分表面直接接觸。因而摩擦系數(shù)大，=0.050.5。如果潤滑油完全流失，將會出現(xiàn)干摩擦。劇烈摩擦、磨損，甚至發(fā)生膠合破壞。二、滑動軸承的特點優(yōu)點：度高；（5）缺點：起動、行車、（1）承載能力高；（2）工作平穩(wěn)

3、可靠、噪聲低；（3）徑向尺寸??；（4）精 流體潤滑時，摩擦、磨損較小；（6）油膜有一定的吸振能力（1）非流體摩擦滑動軸承、摩擦較大，磨損嚴(yán)重。（ 2）流體摩擦滑動軸承在 載荷、轉(zhuǎn)速比較大的情況下難于實現(xiàn)流體摩擦；（3）流體摩擦、滑動軸承設(shè)計、制造、維護(hù)費用較高。§ 11 2滑動軸承的結(jié)構(gòu)和材料1整體式滑動軸承整體式滑動軸承結(jié)構(gòu)如圖所示，體襯套內(nèi)有油溝，分別用以加油和引油，一、徑向滑動軸承由軸承座1和軸承襯套2組成，軸承座上部有油孔，整 進(jìn)行潤滑。這種軸承結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，但軸的 裝拆不方便，磨損后軸承的徑向間隙無法調(diào)整。使用于輕載低速或間歇工作的場合。2. 對開式滑動軸承對開式滑動

4、軸承結(jié)構(gòu)如圖所示, 軸承座和軸承蓋接合面作成階梯形, 徑向間隙。故裝拆方便，廣泛應(yīng)用。由軸承座、軸承蓋、對開式軸瓦、雙頭螺柱和墊片組成。 為了定位對中。此處放有墊片，以便磨損后調(diào)整軸承的3. 自動調(diào)心軸承結(jié)構(gòu)如圖所示，其軸瓦外表面作成球面形狀，與軸承支座孔的球狀內(nèi)表面相接觸，能自動適應(yīng)軸在彎曲時產(chǎn)生的偏斜，可以減少局部磨損。適用于軸承支座間跨距較大或軸頸較長的場合。二、止推滑動軸承止推滑動軸承結(jié)構(gòu)如圖所示，可分為三種形式：實心止推滑動軸承，軸頸端面的中部壓強(qiáng)比邊緣的大，潤滑油不易進(jìn)人，潤滑條件差。 空心止推滑動軸承，軸頸端面的中空部分能存油，壓強(qiáng)也比較均勻，承載能力不大。多環(huán)止推滑動軸承，壓強(qiáng)

5、較均勻，能承受較大載荷。但各環(huán)承載不等，環(huán)數(shù)不能太多。三、軸承材料滑動軸承的主要失效形式：磨損和膠合、疲勞破壞等1. 所以對軸承材料的要求：主要就是考慮軸承的這些失效形式，對軸承材料的要求如下，(1) 足夠的抗拉強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和沖擊能力；(2) 良好的減摩性、耐磨性和抗膠合性；(3) 良好的順應(yīng)性，嵌入性和磨合性；良好的耐腐蝕性、熱化學(xué)性能(傳熱性和熱膨脹性)和調(diào)滑性(對油的吸附能力) 良好的塑性。具有適應(yīng)軸彎曲變形和其他幾何誤差的能力。良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性等。軸瓦可以由一種材料制成，也可以在軸瓦內(nèi)表面澆鑄一層金屬襯。即軸承襯。2、常用材料：鑄鐵：灰鐵；球鐵-性能較好，適于輕載、低速，不受沖擊

6、的場合。軸承合金一一由錫(Sn)、銅(P6、銻(Sb)、銅(Cu )等組成。銅合金錫青銅、鉛青銅、鋁青銅鋁基合金：可做成單金屬軸瓦，也可做成雙金屬軸瓦的軸承襯，用鋼作襯背。多孔質(zhì)金屬材料(粉末冶金)含油軸承精末冶金：銅基粉末冶金減摩、抗膠合性好鐵基粉末冶金耐磨性好，強(qiáng)度高常用軸瓦材料及性能見教材表11-1。(1)(2)(3)(4)(5)(6)四、軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦的結(jié)構(gòu)如圖所示，分為整體式和對開式兩種結(jié)構(gòu)。對開式軸瓦有承載區(qū)和非承載區(qū)， 般載荷向下，故上瓦為非承載區(qū)，下瓦為承載區(qū)。潤滑油應(yīng)由非承載區(qū)進(jìn)人。故上瓦頂部開有進(jìn)油孔。在軸瓦內(nèi)表面，以進(jìn)油口為對稱位置，沿軸向、周向或斜向開有油溝，油經(jīng)油溝 分

7、布到各個軸頸。油溝離軸瓦兩端面應(yīng)有段距離，不能開通，以減少端部泄油。為了使軸承襯與軸瓦結(jié)合牢固，可在軸瓦內(nèi)表面開設(shè)一些溝槽。§ 11 3滑動軸承的潤滑滑動軸承工作時需要有良好的潤滑，對減少摩擦，提高效率；減少磨損，延長壽命；冷卻和 散熱以及保證軸承正常工作十分重要。潤滑劑1. 潤滑油對流體動力潤滑軸承 （按程度選潤滑油），粘度是選擇潤滑油最重要的參考指標(biāo)，選擇粘度時，應(yīng)考慮如下基本原則：（1）在壓力大、溫度高、載荷沖擊變動大時7應(yīng)選用粘度大的潤滑油（2）滑動速度高時，容易形成油膜（轉(zhuǎn)速高時），為減少摩擦應(yīng)選用粘度較低的潤滑 油（3） 加工粗糙或未經(jīng)跑合的表面，應(yīng)選用粘度較高的潤滑油.

8、參考教材表11-22. 潤滑脂特點：稠度大，不易流失，承載能力但穩(wěn)定性差，摩擦功耗大，流動性差，無冷卻效果一一適于低速重載且溫度變化不大處， 難于連續(xù)供油時選擇原則:輕載高速時選針入度大的潤滑脂，反之選針入度小的潤滑脂所用潤滑脂的滴點應(yīng)比軸承的工作溫度高約2030C。如：高點溫度較高的鈣基或復(fù)合鈣基-在有水淋或潮濕的環(huán)境下應(yīng)選擇防水性強(qiáng)的潤滑脂一一鋁基、潤滑脂、鈣3）3、固體潤滑劑軸承在高溫，低速、重載情況下工作，不宜采用潤滑油或脂時可采用固體潤滑劑一一在 摩擦表面形成固體膜，常用：石墨、聚四氟乙烯、二硫化鉬、二硫化鎢等。使用方法：（1）調(diào)配到油或脂中使用；（2）涂敷或燒潔到摩擦表面；（3 ）

9、滲入軸瓦 材料或成型鑲嵌在軸承中使用。二、潤滑方式滑動軸承的潤滑方式，可按下式計算求得k值后選擇：式中：P為軸頸的平均壓強(qiáng)，Mpa; v為軸頸的圓周速度 m/s.當(dāng)k<2時，選擇潤滑脂潤滑，用旋蓋式油杯注入潤滑脂。當(dāng)k < 216時，（1 ）油壺或油槍定期向潤滑孔和杯內(nèi)注油，圖11-9，壓注式油杯，12-12。圖11-10，旋套式油杯，針閥式油杯，圖11-11，利用繩芯的毛吸管作用吸油滴到軸頸上圖當(dāng)k < 1632時，油環(huán)潤滑，油環(huán)下端浸到油里圖11-13，飛濺潤滑，利用下端浸在油池中的轉(zhuǎn)動件將潤滑油濺成油來潤滑。當(dāng)k > 32壓力循環(huán)潤滑一一用油泵進(jìn)行連續(xù)壓力供油，潤

10、滑、冷卻，效果較好，適于 重載、高速或交變載荷作用。§ 11 4不完全液體潤滑軸承的設(shè)計計算大多數(shù)軸承實際處在混合潤滑狀態(tài)（邊界潤滑與液體潤滑同時存在的狀態(tài)） ，其可靠工但影響邊界膜的因素很復(fù)雜， 采用簡化的條件作的條件是：維持邊界油膜不受破壞，以減少發(fā)熱和磨損（計算準(zhǔn)則），并根據(jù)邊界膜的機(jī) 械強(qiáng)度和破裂溫度來決定軸承的工作能力。性計算。一、徑向滑動軸承n和徑向載荷Fr。確定軸承的寬度B,并進(jìn)行校核計算；對于不完通常已知條件是軸頸直徑 d。轉(zhuǎn)速B= (0.81.5) do根據(jù)這些條件，選擇軸承的結(jié)構(gòu)型式、 全液體潤滑軸承，常取寬度由于滑動軸承的主要失效形式為磨損和膠合，故設(shè)計時進(jìn)行相

11、應(yīng)的計算。1、限制平均壓強(qiáng) P目的：避免在載荷作用下潤滑油被完全擠出，而導(dǎo)致軸承過度磨損Mpap許用壓強(qiáng) Mp a,表11-1 , d、B軸頸直徑和寬度 （mm） Fr為徑向載荷（N）。2、限制軸承的pv值為了反映單位面積上的摩擦功耗與發(fā)熱，pv越高，軸承溫升越高，容易引起邊界膜的破裂目的，一一限制 pv是控制軸承溫升，避免邊界膜的破裂。Mpa. m/s 式中，n軸頸轉(zhuǎn)速，r/min ; vp.v軸承材料許用 3、限制滑動速度v 目的：當(dāng)P較小時，避免由于m/sv軸承材料的許用 v值，軸頸圓周線速度m/spv 值，表 11-1 ov過高而引起軸瓦加速磨損。見表11-1，表11-2止推滑動軸承的

12、計算止推滑動軸承的計算與徑向滑動軸承類似如圖教材11-16所示，實心端面由于跑合時中心與邊緣磨損不均勻，愈近邊緣部分磨損愈快，空心軸頸和環(huán)狀軸頸可以克服此缺點。載荷很大時可以采用多環(huán)軸頸。1. 校核壓強(qiáng)PMpaFa軸向載荷（N）; d1, d2止推環(huán)內(nèi)、外直徑 mm ; P許用比壓 Mpa。表 11-4o2、限制軸承的pVm值Mp a.m/s 式中：dm=（d1+d2）/2止推環(huán)平均直徑， mmVm-止推環(huán)平均直徑處的圓周速度，m/s11-4。pv P、Vm的許用值，多環(huán)軸承，考慮受力不均，表 例題11 1 （略）§ 11 5液體潤滑軸承簡介根據(jù)潤滑油膜形成原理，可分為液體動壓潤滑軸

13、承和液體靜壓潤滑軸承。 體動壓潤滑軸承由于軸頸與軸瓦之間存在著一彎曲的楔形間隙，所加的潤滑油填滿了間隙。軸靜止不動，軸上的載荷使軸頸與軸瓦在下部直接接觸。當(dāng)軸順時針轉(zhuǎn)動時，軸頸沿軸瓦內(nèi)右壁向上滾動，并擠壓潤滑油進(jìn)入楔形間隙。由于潤滑油是從間隙大的空間向間隙小的空間擠壓，隨著轉(zhuǎn)速增加形成很大擠壓力。足以把軸抬起，形成很厚的壓力油膜。當(dāng)油膜的厚度大于兩接觸表面 不平度之和時，軸頸與軸瓦之間的接觸完全被油膜隔開。摩擦力迅速下降，在合力作用下， 軸頸便向左下方漂移。油膜壓力與外載荷保持平衡，軸頸便在穩(wěn)定的位置上正常旋轉(zhuǎn)。一、體靜壓潤滑軸承液體靜壓潤滑軸承的軸瓦內(nèi)表面上有四個對稱的油腔，使用一臺油泵，經(jīng)

14、過四個節(jié)流 器分別調(diào)整油的壓力，使得四個油腔的壓力相等。當(dāng)軸上無載荷時，油泵使四個油腔的出口 處的流量相等，管道內(nèi)的壓力相等，使軸頸與軸瓦同心。當(dāng)軸受載后，軸頸向下移動，油泵 使上油腔出口處的流量減小，下油腔出口處的流量增大，形成一定的壓力差。 該壓力差與載荷保持平衡，軸頸懸浮在軸瓦內(nèi)。使軸承實現(xiàn)液體摩擦。適用范圍廣，供油裝置復(fù)雜。§ 11 6滾動軸承的構(gòu)造、類型及特點一、滾動軸承的構(gòu)造滾動軸承一般由內(nèi)圈1、外圈2、滾動體3和保持架4組成。內(nèi)圈裝在軸徑上，與軸一 起轉(zhuǎn)動。外圈裝在機(jī)座的軸承孔內(nèi)，一般不轉(zhuǎn)動。內(nèi)外圈上設(shè)置有滾道，當(dāng)內(nèi)外圈之間相對旋轉(zhuǎn)時，滾動體沿著滾道滾動。 保持架使?jié)L動

15、體均勻分布在滾道上，減少滾動體之間的碰撞和磨損。滾動軸承具有摩擦阻力小、啟動靈敏、效率高、旋轉(zhuǎn)精度高和潤滑簡便。廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器中。滾動軸承為標(biāo)準(zhǔn)零件，由軸承廠批量生產(chǎn)，使用者可以根據(jù)需要直接選用。常見的滾動體有短圓柱形、長圓柱形、螺旋滾子、圓錐滾子、鼓形滾子、滾針六種形狀。二、滾動軸承的類型及特點1.按所能承受載荷的方向或公稱接觸角a分為：(1) 向心軸承徑向接觸軸承：公稱接觸角向心角接觸軸承：公稱接觸角(2) 推力軸承推力角接觸軸承：公稱接觸角荷。軸向接觸軸承：公稱接觸角a =0；主要承受徑向載荷，可承受較小的軸向載荷。 a =045° ,同時承受徑向載荷和軸向載荷。a =45

16、°90°主要承受軸向載荷，可承受較小的軸向載 a =90；只能承受軸向載荷。調(diào)心軸承和非調(diào)心軸承；2、按滾動體及其他分球軸承和滾子軸承；幾個常用滾動軸承的部分類型、代號及特性如下：其他可查教材表單列軸承和雙列軸承11 5。三、滾動軸承的材料內(nèi)、外圈、滾動體； GCr15、GCr15-SiMn等軸承鋼，熱處理后硬度：HRC6065保持架：低碳鋼、銅合金或塑料、聚四氟乙烯四、滾動軸承的特點Fr和Fa,使機(jī)器結(jié)優(yōu)點：起動力矩?。贿\轉(zhuǎn)精度高；軸向尺寸小；某些軸能同時承受 構(gòu)緊湊；潤滑方便、簡單、易于密封和維護(hù)；互換性好。缺點：承受沖擊載荷能力差；高速時噪音、振動較大；高速重載壽命較

17、低；徑向尺寸較 大。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于中速、中載和一般工作條件下運轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備。§ 11 7滾動軸承的代號及類型選擇一、滾動軸承的代號滾動軸承的類型和尺才繁多，為了生產(chǎn)、設(shè)計和使用，對滾動軸承的類型、類別、結(jié) 構(gòu)特點、精度和技術(shù)要求等國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用代號來表示的方法。滾動軸承的端面上通常印有該軸承的代號。滾動軸承的代號由數(shù)字和漢字拼音字母組成分為三部分組成，代號表示其類型、結(jié)構(gòu)和內(nèi)徑等。按照GB/T272-93規(guī)定，滾動軸承代號由前置代號、基本代號和后置代號組成。其含義如下：（見表11 6）表11 6滾動軸承代號的構(gòu)成表前置代號基本代號-一-二二三四五軸尺寸系列承代號內(nèi)分類寬直部型度徑

18、徑件代系系代代號列列號代代號號號后置代號內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 代 號密 封 與 防 塵 結(jié) 構(gòu) 代 號保 持 架 及 其 材 料 代 號特 殊 軸 承 材 料 代 號公 差 等 級 代 號游 隙 代 號其 他 代 號1、基本代號基本代號由基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸、內(nèi)徑代號組成，是軸承代號的基礎(chǔ)。由以下三部分內(nèi)容構(gòu)成：（1）類型代號一一代號用數(shù)字或字母表示（尺寸系列代號如有省略， 則為第4位，）：用字母表示時，則類型代號與右邊的數(shù)字之間空半個漢字寬度。軸承的類型表代號軸承類型代號軸承類型0雙列角接觸球軸承6深溝球軸承1調(diào)心球軸承7角接觸球軸承2調(diào)心滾子軸承8推力圓柱滾子軸承3圓錐滾子軸承NNN圓柱滾子軸承

19、4雙列深溝球軸承表示雙列或多列5推力球軸承NA滾針軸承（2）尺寸系列代號表示軸承在結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑相同的條件下具有不同的外徑和寬度。包括寬度系列代號和直徑系列代號；寬度系列表示軸承的內(nèi)徑、 外徑相同，寬度不同的系列，常用代號有0（窄卜1 （正常）、 2 （寬）3, 4, 5, 6 （特寬）等。直徑系列表示同一內(nèi)徑不同的外徑系列。常用代號有0（特輕）、2 （輕）3 （中），4 （重）等。（3） d=10,代號00 內(nèi)徑d=20480mm ,且為5的倍數(shù)時 代號=d/5或d=代號X 5（mm） d<10mm，或 d>500mm，及 d=22, 28, 32mm 時代號：/內(nèi)徑尺寸（mm）表示

20、公稱內(nèi)徑代號12,15, 17mm 時010203表示2、前置代號（表示軸承的分部件，用字母表示）L可分離軸承的可分離內(nèi)圈或外圈如LN207K 軸承的滾動體與保持架組件K81107R不帶可分離內(nèi)圈或外圈的軸承，如RNU207NU表示內(nèi)圈無檔邊的圓柱滾子軸承WS、GS分別為推力圓柱滾子軸承的軸圈和座圈，如WS81107、GS81107。3、后置代號（反映軸承的結(jié)構(gòu)、公差、游隙及材料的特殊要求等，共8組代號）(1)(2)(3)(4)(5)內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號反映同一類軸承的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)如： 密封、防塵與外部形狀變化代號 軸承的公差等級精度高一軸承的徑向游隙代號為：BRS、RZ、Z、FS、R、N、NR 等。

21、7低公差等級 2456 6X 0/C1、/C2、/C3、/C4、/C5C、AC、保持架代號，代號為：J鋼板沖壓、Q 青銅實體、M 黃銅實體、N 工程塑料。舉例說明7208AC二、滾動軸承的類型選擇1、按載荷的大小、方向和性質(zhì)(1) 載荷大小 載荷較大使用滾子軸承， 載荷中等以下使用球軸承。例如： 深溝球軸承 即可承受徑向載荷又可承受一定軸向載荷，極限轉(zhuǎn)速較高。圓柱滾子軸承可承受較大的沖擊 載荷，極限轉(zhuǎn)速不高，不能承受軸向載荷。(2) 載荷方向主要承受徑向載荷使用深溝球軸承、 圓柱滾子軸承和滾針軸承，受純軸 向載荷使用推力軸承，同時承受徑向和軸向載荷使用角接觸軸承或圓錐滾子軸承。當(dāng)軸向載 荷比徑

22、向載荷大很多使用推力軸承和深溝球軸承的組合結(jié)構(gòu)。(3)載荷性質(zhì) 承受沖擊載荷使用滾子軸承。因為滾子軸承是線接觸， 承載能力大，抗沖擊和振動。2、 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速較高，旋轉(zhuǎn)精度較高，使用球軸承。否則使用滾子軸承。3、調(diào)心性能 跨距較大或難以保證兩軸承孔的同軸度的軸及多支點軸，使用調(diào)心軸 承。但調(diào)心軸承需成對使用，否則將失去調(diào)心作用。軸承外圈滾道做成球面。 所以內(nèi)、外圈可以繞幾何轉(zhuǎn)動。 偏轉(zhuǎn)后內(nèi)、外圈軸心線間的夾角 0, 稱為傾斜角。傾斜角的大小標(biāo)志軸承自動調(diào)整軸承傾斜的能力，是軸承的性能參數(shù)， 故稱為調(diào)心軸承。4、 裝調(diào)性能圓錐滾子軸承和圓柱滾子軸承的內(nèi)外圈可分離，便于裝拆。5、 經(jīng)濟(jì)性在滿足使用要求

23、的情況下優(yōu)先使用球軸承、精度低和結(jié)構(gòu)簡易的軸承, 其價格低廉。§ 11 8滾動軸承的壽命計算一、滾動軸承的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則滾動軸承的失效形式：1. 疲勞點蝕 軸承轉(zhuǎn)動時，承受徑向載荷 Fr，外圈固定。當(dāng)內(nèi)圈隨軸轉(zhuǎn)動時，滾動體滾 動，內(nèi)、外圈與滾動體的接觸點不斷發(fā)生變化，其表面接觸應(yīng)力隨著位置的不同作脈動循環(huán)變化。滾動體在上面位置時不受載荷，滾到下面位置受載荷最大，兩側(cè)所受載荷逐漸減小。 所以軸承元件受到脈動循環(huán)的接觸應(yīng)力。這種周期性變化的應(yīng)力，促使疲勞裂紋的產(chǎn)生，并逐漸擴(kuò)展到表面，從而形成疲勞點蝕，使軸承旋轉(zhuǎn)精度下降，產(chǎn)生噪聲、沖擊和振動。2. 塑性變形當(dāng)滾動軸承轉(zhuǎn)速很低或只作間歇

24、擺動時，一般不會產(chǎn)生疲勞點蝕。但若承受很大的靜載荷或沖擊載荷時，軸承各元件接觸處的局部應(yīng)力可能超過材料的屈服極限， 從而產(chǎn)生永久變形。過大的永久變形會使軸承在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生劇烈的振動和噪音，致使?jié)L動軸承不能正常工作。此外，由于使用維護(hù)和保養(yǎng)不當(dāng)或密封、潤滑不良等因素，也能導(dǎo)致軸承早期磨損、膠合、 內(nèi)外圈和保持架破損等不正常失效。二、基本額定壽命和基本額定動載荷(1) 軸承的壽命一個套圈相對于另一套單個軸承，其中一個套圈或滾動體材料首次出現(xiàn)疲勞擴(kuò)展之前, 圈的轉(zhuǎn)動的圈數(shù)稱為軸承的壽命。(2) 軸承壽命分布曲線由于制造精度、材料的均質(zhì)程度等的差異，即使是同樣的材料、同樣的尺寸以及同一批 生產(chǎn)出來的軸承

25、，在完全相同的條件下工作，它們的壽命也會極不相同。(3) 軸承的基本額定壽命按一組軸承中10%的軸承發(fā)生點蝕破壞，而 90%的軸承不發(fā)生點蝕破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)(以 106為單位)或工作小時數(shù)作為軸承的壽命，并把這個壽命叫做基本額定壽命，以L10表示。對單個軸承而言，基本額定壽命意味著有90%的可能性達(dá)到或超過該壽命。滾動軸承的基本額定壽命通常簡稱為壽命，以下如無特別聲明，滾動軸承的壽命均指額定壽命。(4) 滾動軸承的基本額定動載荷軸承的壽命與所受載荷的大小有關(guān)，工作載荷越大，引起的接觸應(yīng)力也就越大，因而，在發(fā)生點蝕破壞前所能經(jīng)受的應(yīng)力變化次數(shù)也就越少，也就是說，軸承的壽命越短。所謂軸承的基本額定動載

26、荷，就是使軸承的基本額定壽命恰好為106轉(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷值，用字母C表示。對于向心軸承，指的是純徑向載荷，并稱為徑向基本額定動載荷，常用Cr表示；對于推力軸承，指的是純軸向載荷，并稱為軸向基本額定動載荷，常用Ca表示；對于角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，指的是套圈間產(chǎn)生純徑向位移的載荷的徑向分量。不同型號的軸承有不同的基本額定動載荷值，它表征了不同型號軸承的承載特性。在軸承樣本中對每個型號的軸承都給出了它的基本額定動載荷值，需要時可從軸承樣本中查取。三、當(dāng)量動載荷在實際應(yīng)用的情況下，一般滾動軸承受徑向載荷Fr和軸向載荷Fa同時作用。因此，在進(jìn)行軸承壽命計算時，必須把實際載荷轉(zhuǎn)換為與確定基本

27、額定動載荷的載荷條件相一致的當(dāng)量動 載荷，用字母P表示。當(dāng)量動載荷P的計算公式為：P=fp(XF r+YF a)式中：Fr為徑向載荷；Fa為軸向載荷；fp為考慮振動、沖擊等工作引入的載荷系數(shù)；查表11 9。X 徑向系數(shù)；丫一軸向系數(shù)；其值見表11 8所示。表中e為軸向載荷影響系數(shù)。Fa/Fr<e, X=1,Y=0;說明Fa的影響可不計，F(xiàn)a/Fr>e,軸向力較大，P中必須考慮Fa的影響。四、壽命計算公式載荷與壽命的關(guān)系曲線方程為：=常數(shù)壽命指數(shù)3-球軸承10/3 滾子軸承根據(jù)定義：，P=C (軸承所能承受的載荷為基本額定功載荷)(106r)用給定轉(zhuǎn)速n(r/min)下的工作小時數(shù)

28、Lh來表示軸承的基本額定壽命，當(dāng)軸承溫度高于120°時C將降低，因此引入ft (表1110)溫度系數(shù)加以修正；則有:軸承預(yù)期壽命的推薦值見表11 11.五、角接觸軸承的軸向載荷計算角接觸球軸承和圓錐軸承由于結(jié)構(gòu)上存在接觸角，承受徑向載荷時，要產(chǎn)生軸向反力，如圖11-24所示。圖中F?ri是作用于第i個滾動體的反力，F(xiàn)?Ri可以分解為徑向分力 FRi和軸 向分力Fsi,所有滾動體軸向分力的總和Fs稱為軸承的內(nèi)部軸向力。1. 內(nèi)部軸向力Fs按表2. 軸向載荷Fa的計算 分析角接觸軸承的軸向載荷用于軸上的軸向力(如斜齒輪等1112公式確定。Fa ,即要考慮軸承內(nèi)部軸向力Fs,也要考慮軸上傳

29、動零件作Fa)。Fr1和Fr2為軸承支座約束力。F S1 和 F S2。FR1和Fr2的位置由軸承手冊查得。是由FR1和Fr2產(chǎn)生的相應(yīng)軸向力為：將軸承內(nèi)圈和軸視為一體，有下列兩種情況：(1)。當(dāng) Fs1 +Fa > Fs2 時：軸有向右移動的趨勢，使軸承2被“壓緊”，軸承1被“放松”，壓緊的軸承 2外圈通過滾動體將對內(nèi)圈和軸產(chǎn)生一個阻止其左移的平衡力Fs；。由此可知軸承2的軸向載荷Fa2為：Fa2=Fsi+ Fa軸承1的軸向載荷Fai為：Fai= Fsi壓緊端=除本身的內(nèi)部軸向力外其余軸向力之和放松端=本身的內(nèi)部軸向力 若 Fsi +Fa < Fs2 時軸有向左移動的趨勢，使軸承

30、1被“壓緊”，軸承2被“放松”，壓緊的軸承 1外圈通Fs/i。過滾動體將對內(nèi)圈和軸產(chǎn)生一個阻止其左移的平衡力可知軸承2的軸向載荷Fa2為：Fa2 = Fs2軸承1的軸向載荷 Fa1為：Fa1 = Fs2 Fa結(jié)論：一一實際軸向力 Fa的計算方法(1) 分析軸上內(nèi)部軸向力 FS和外加軸向載荷 Fa,判定被“壓緊”和“放松”的軸承。(2) “壓緊”端軸承的軸向力Fa等于除本身內(nèi)部軸向力外，軸上其他所有軸向力代數(shù)和。(3) “放松”端軸承的軸向力Fa等于本身的內(nèi)部軸向力。例題11 2教材(略)六、滾動軸承的靜強(qiáng)度計算對于不轉(zhuǎn)動、低速旋轉(zhuǎn)或緩慢擺動的軸承，由于主要失效形式為塑性變形，應(yīng)按靜載 荷對軸承

31、進(jìn)行計算。滾動軸承的基本額定靜載荷：在承受載荷最大的滾動體與滾道接觸處，產(chǎn)生的總塑性 變形量為滾動體直徑的萬分之一倍時的接觸應(yīng)力所引起的載荷。用G表示，向心軸承徑向基本額定動載荷 C0r，推力軸承軸向基本額定動載荷Coa。其值可查機(jī)械手冊。軸承靜強(qiáng)度的計算公式：C0> SoPo式中：Po當(dāng)量靜載荷，So靜強(qiáng)度安全系數(shù)其值查表 1114當(dāng)量靜載荷Po計算：對于a =o的向心滾子軸承：Po=Fr對于角接觸軸承:Por=XoFr+YoFa取上式中的Po較大值。11 13Por=FrXo、Yo靜徑向和軸向載荷系數(shù)一一教材表表1114軸承靜強(qiáng)度安全系數(shù) So旋轉(zhuǎn)條件1載荷條件So使用條件So連續(xù)旋

32、轉(zhuǎn)軸承普通載荷12 '高精度旋轉(zhuǎn)場合1.52.5沖擊載何23振動沖擊場合1.22.5不常旋轉(zhuǎn)或作擺動的軸承普通載荷o.5普通旋轉(zhuǎn)精度場合1.o1.2沖擊及不均勻載荷11.5允許有變形量o.31.o例題11 3教材268頁（略）還應(yīng)解決軸承組間隙調(diào)整、裝拆、§ 11 9滾動軸承的組合設(shè)計正確選用軸承類型和型號之后， 為了保證軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件正常運行， 合的結(jié)構(gòu)問題，其中包括，軸承組合的軸向固定， 軸承與相關(guān)零件的配合, 潤滑等一系列問題。、軸系上的軸向固定正常的滾動軸承支承應(yīng)使軸能正常傳遞載荷而不發(fā)生軸向竄動及軸受熱膨脹后卡死等 現(xiàn)象。常用的滾動軸承支承結(jié)構(gòu)型式有三種：1.兩端

33、單向固定這種固定方式稱為兩端單向固定?？紤]到軸的兩個軸承分別限制一個方向的軸向移動，軸受熱伸長，對于深溝球軸承可在軸承蓋與外圈端面之間，留出熱補(bǔ)償間隙mm。間隙量的大小可用一組墊片來調(diào)整。這種支承結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)整方便，它適用于工 作溫度變化不大的短軸。2、一端雙向固定，一端游動一端支承的軸承，內(nèi)、外圈雙向固定，另一端支承的軸承可以軸向游動。雙向固定端的軸承可承受雙向軸向載荷， 游動端的軸承端面與軸承蓋之間留有較大的間隙。以適應(yīng)軸的伸縮量，這種支承結(jié)構(gòu)適用于軸的溫度變化大和跨距較大的場合。3、兩端游動兩端游動支承結(jié)構(gòu)的軸承， 分別不對軸作精確的軸向定位。 兩軸承的內(nèi)、外圈雙向固定, 以保證軸能

34、作雙向游動。兩端采用圓柱滾子軸承支承，適用于人字齒輪主動軸。軸承內(nèi)圈常用的四種軸向固定方法：禾U用軸肩作單向固定，它能承受大的博向的軸向 力；利用軸肩和軸用彈性擋圈作雙向固定，擋因能承受的軸向力不大；例用軸肩和軸端擋板作雙向固定，擋板能承受中等的軸向力；禾U用軸肩和圓螺母、止動墊；D圈作雙向固定，能受大的軸向力。二、軸向位置的調(diào)整為了保證機(jī)器正常工作，軸上某些零件通過調(diào)整位置以達(dá)到工作所要求的準(zhǔn)確位置。例如蝸桿傳動中要求能調(diào)整蝸輪軸的軸向位置，來保證正確嚙合。在圓錐齒輪傳動中要求兩齒輪的節(jié)錐頂重合于一點，要求兩齒輪都能進(jìn)行軸向調(diào)整。其調(diào)整是利用軸承蓋與套杯之間的 墊片組，調(diào)整軸承的軸向游隙。禾

35、U用套杯與箱孔端面之間的墊片組，調(diào)整軸的軸向位置。三、提高軸承系統(tǒng)的剛度和同軸度與軸承配合的軸和軸承支座孔應(yīng)具有足夠的剛度，為保證軸承支座孔的剛度，可采用加強(qiáng)筋和增加軸承座孔的厚度如圖教材圖11-32。同一根軸上的軸承座孔應(yīng)保證同心，應(yīng)使兩軸承座孔直徑相同，以便加工時能一次定位鏜孔。如兩軸承外徑不同時，外徑小的軸承可在座孔處安裝襯套如圖教材圖11-35，使軸承座孔直徑相同，以便一次鏜出。如果不保證支承系統(tǒng)的剛度和同軸度，會使軸線有較大的偏移，影響軸承的旋轉(zhuǎn)精度，從而降低軸承使用壽 命。還要減小軸承支點相對于箱體孔壁的懸臂長度。對于角接觸軸承要進(jìn)行預(yù)緊，可增加剛度方法如圖教材11-34。四、配合

36、與裝拆1.滾動軸承與軸和座孔的配合m5、滾動軸承的套圈與軸和座孔之間應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)呐浜希员ＷC軸的旋轉(zhuǎn)精度和軸承的周向 固定。滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)零件，因此，軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制，軸承外圈與座孔的 配合采用基軸制。為了防止軸頸與內(nèi)圈在旋轉(zhuǎn)時有相對運動，軸承內(nèi)圈與軸頸一般選用J7、K7、M7、H7等較松的尺寸和精度；軸承游隙以及其他m6、n6、p6、r6、js5等較緊的配合。軸承外圈與座孔一般選用 配合。配合選擇取決于載荷大小、方向和性質(zhì)；軸承類型、 因素。具體選用可參考機(jī)械手冊。2.滾動軸承的按裝與拆卸一般可用壓力直接將軸承的內(nèi)圈壓入80100C的熱油中加熱，使內(nèi)孔脹大，為便于拆卸，設(shè)計時軸

37、肩高度不能軸承的內(nèi)圈與軸頸配合較緊， 對于小尺寸的軸承， 軸頸。對于尺寸較大的軸承，可先將軸承放在溫度為 然后用壓力機(jī)裝在軸頸上。拆卸軸承時應(yīng)使用專用工具。大于內(nèi)圈咼度。§ 11 10 滾動軸承的維護(hù)和使用要延長軸承的使用壽命和保持旋轉(zhuǎn)精度，在使用中應(yīng)及時對軸承進(jìn)行維護(hù)，采用合理的潤滑和密封，并經(jīng)常檢查潤滑和密封狀況。、滾動軸承的潤滑還有緩沖吸振、冷卻、防銹和密滾動軸承的潤滑主要是為了降低摩擦阻力和減輕磨損，封等作用。當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速較低時，可采用潤滑脂潤滑，其優(yōu)點是便于維護(hù)和密封，不易流失，能承受較大載荷。缺點是摩擦較大，散熱效果差。潤滑脂的填充量一般不超過軸承內(nèi)空隙的1/21/3,以免

38、潤滑脂太多導(dǎo)致摩擦發(fā)熱，影響軸承正常工作。通常用于轉(zhuǎn)速不高及不便于加油的場合。當(dāng)軸承的轉(zhuǎn)速過高時，采用潤滑油潤滑。一般軸承承受載荷較大、溫度較高、轉(zhuǎn)速較低時，使用粘度較大的潤滑油；相反使用粘度較小的潤滑油。潤滑方式有油浴或飛濺 潤滑。而油浴潤滑時，油面高度不應(yīng)超過最下方滾動體的中心。 其他潤滑方式請參考滑動軸 承的潤滑課程。二、滾動軸承的密封滾動軸承密封的目的：防止灰塵、水份和雜質(zhì)等進(jìn)入軸承，同時也阻止?jié)櫥瑒┑牧魇АＡ己玫拿芊饪杀ＷC機(jī)器正常工作，降低噪音，延長有關(guān)零件的壽。密封方式分接觸式密封和非接觸式密封。1. 接觸式密封由于密封件直接與軸接觸，工作時摩擦、磨損嚴(yán)重，只實用于低速場合。 接觸

39、式密封主要有： 氈圈密封在軸承蓋上開梯形槽，將毛氈按標(biāo)準(zhǔn)制成環(huán)形或帶形，放置在梯形槽中于軸密合接觸，如圖11-38所示。氈圈密封主要用于脂潤滑的場合，結(jié)構(gòu)簡單，但摩擦系數(shù)較大，只用于滑動速度小于45m/s，且工作溫度不高于 90 C的地方。 唇形密封圈密封在軸承蓋中，放置一個用耐油橡膠制的唇形密封圈，靠彎折了的橡膠的彈性力和附加的環(huán)形螺旋彈簧的扣緊作用而緊套在軸上，以便起密封作用。唇形密封圈的密封唇的方向要朝向密封的部位。即如果主要是為了封油，密封唇應(yīng)對著軸承（朝內(nèi)）；如果主要是為了防止 外物浸入，則密封唇應(yīng)背對軸承（朝外，圖11-39 ）;如果兩方面要求都需要，最好使用密封唇反向放置的兩個唇

40、形密封圈。唇形密封圈密封可用于接觸面滑動速度小于10m/s （當(dāng)軸 頸是精車的）或小于 15m/s （當(dāng)軸頸是磨光的）的場合。2. 非接觸式密封使用非接觸式密封可以避免接觸面間的滑動摩擦。常用的非接觸式密封有以下幾種:油溝密封在軸和軸承蓋的通孔的孔壁間留一個極窄的隙縫（圖11-40），半徑間隙通常為0.10.3mm。這對使用脂潤滑的軸承已有一定的密封效果。如果窄軸承蓋上車出環(huán)槽 （圖11-40）,在槽內(nèi)填上潤滑脂，可以提高密封效果。隙縫密封適用與干燥清潔的環(huán)境中。迷宮式密封迷宮式密封是將旋轉(zhuǎn)件和固定件之間的間隙做成曲路檢驗的主要內(nèi)容有以下三個方面:（迷宮）形式，并在間隙中充填潤 滑油或潤滑脂以加強(qiáng)密封效果。分徑向和軸向兩種：徑向曲路如圖11-41b所示，徑向間隙不大于0.10.2mm ;軸向曲路如圖11-41a所示，因考慮到軸受熱后會伸長， 間隙應(yīng)取大些, 為1.52mm。迷宮式密封在環(huán)境比較臟和比較潮濕時也是相當(dāng)可靠的。三、滾動軸承的檢驗1. 外觀檢驗 檢驗是否有點蝕出現(xiàn)，磨損是否嚴(yán)重，保持架是否松動。2. 空轉(zhuǎn)檢驗 手拿內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)外圈，軸承轉(zhuǎn)動是否靈活，有無噪聲阻滯現(xiàn)象。3. 游隙測量游隙一般不超過0.10.15mm .徑向游隙不能過大。根據(jù)檢查結(jié)果和使用要求決定軸承是否能繼續(xù)使用。§ 11 11滾動軸承與滑動軸承的比較滾動軸