第13章 軸和軸承課件(13)_第1頁
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文檔簡介

1、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課件(課件(13)第第1313章章 軸和軸承軸和軸承 軸是組成機(jī)器的重要零件之一,其主要功能是支持作回轉(zhuǎn)軸是組成機(jī)器的重要零件之一,其主要功能是支持作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳動零件運(yùn)動的傳動零件( (如齒輪、蝸輪等如齒輪、蝸輪等) ),并傳遞運(yùn)動和動力。,并傳遞運(yùn)動和動力。 第十三章第十三章 軸和軸承軸和軸承帶式運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)輸機(jī)減速器減速器電動機(jī)電動機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸 一、軸的分類一、軸的分類1.根據(jù)軸的功用和承載情況分根據(jù)軸的功用和承載情況分 :(1) (1) 傳動軸傳動軸-只傳遞扭矩不承受彎矩只傳遞扭矩不承受彎矩, ,如汽車如汽車中連接變速箱與后橋的傳動軸中連接變速箱與后橋的傳動軸發(fā)動

2、機(jī)發(fā)動機(jī)后橋后橋傳動軸傳動軸前輪輪轂前輪輪轂固定心軸固定心軸(動畫演示動畫演示)火車輪軸火車輪軸車廂重力車廂重力 前叉前叉自行車自行車前輪軸前輪軸支撐反力支撐反力轉(zhuǎn)動心軸轉(zhuǎn)動心軸(動畫演示動畫演示)(2) (2) 心軸心軸-只承受彎矩只承受彎矩, ,不傳遞轉(zhuǎn)矩的軸。不傳遞轉(zhuǎn)矩的軸。分為分為轉(zhuǎn)動心軸轉(zhuǎn)動心軸固定心軸固定心軸(3 3)轉(zhuǎn)軸)轉(zhuǎn)軸-同時承受扭矩和彎矩同時承受扭矩和彎矩 ( (動畫演示動畫演示) ) 帶式運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)輸機(jī)減速器減速器電動機(jī)電動機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸(1)(1)直軸直軸光軸光軸 階梯軸階梯軸 2.2.根據(jù)軸的中心線形狀分:根據(jù)軸的中心線形狀分:一般情況下,直軸做成實(shí)心軸,一般情況下,

3、直軸做成實(shí)心軸,需要減重時做成空心軸需要減重時做成空心軸直軸直軸階梯軸階梯軸空心軸空心軸曲軸曲軸 二、軸的材料及選擇二、軸的材料及選擇 軸軸 工作時多為轉(zhuǎn)軸,產(chǎn)生的應(yīng)力多為變應(yīng)力。工作時多為轉(zhuǎn)軸,產(chǎn)生的應(yīng)力多為變應(yīng)力。失效:失效:疲勞損壞,軸頸過渡磨損、失圓或軸變形過大疲勞損壞,軸頸過渡磨損、失圓或軸變形過大碳鋼:碳鋼: 35、45、50 ,尤其是,尤其是45號鋼。號鋼。 對應(yīng)力集中的敏感性低,加工工藝性好,故應(yīng)用最對應(yīng)力集中的敏感性低,加工工藝性好,故應(yīng)用最廣,廣, 對于不重要或受力較小的軸也可用對于不重要或受力較小的軸也可用Q235A等普通碳素等普通碳素鋼。鋼。合金鋼:具有比碳鋼更好的機(jī)械

4、性能和淬火性能,但對應(yīng)合金鋼:具有比碳鋼更好的機(jī)械性能和淬火性能,但對應(yīng)力集中比較敏感,且價格較貴,多用于對強(qiáng)度和耐磨性有力集中比較敏感,且價格較貴,多用于對強(qiáng)度和耐磨性有特殊要求的軸。特殊要求的軸。 正火或調(diào)質(zhì)處理。正火或調(diào)質(zhì)處理。第二節(jié)第二節(jié) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強(qiáng)度計算軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強(qiáng)度計算軸的結(jié)構(gòu)分析軸的結(jié)構(gòu)分析:包括定出軸的合理的包括定出軸的合理的外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸 1. 1.軸應(yīng)便于制造,軸上零件要易于軸應(yīng)便于制造,軸上零件要易于裝拆;裝拆;( (制造安裝制造安裝) ) 2. 2.軸和軸上零件要有準(zhǔn)確的工作軸和軸上零件要有準(zhǔn)確的工作位置;位置;( (定位定位) ) 3.

5、 3.各零件要牢固而可靠地相對固定;各零件要牢固而可靠地相對固定;( (固定固定) ) 4. 4.改善應(yīng)力狀況,減小應(yīng)力集中。改善應(yīng)力狀況,減小應(yīng)力集中。軸的結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu) 軸主要由軸主要由軸頸、軸頸、 軸頭、軸頭、 軸身軸身三部分組成三部分組成(如圖如圖10-5)。 軸上被支承的部分為軸上被支承的部分為軸頸軸頸,如圖中,如圖中, 段;段; 安裝安裝輪轂的部分稱做輪轂的部分稱做軸頭軸頭,如圖中,如圖中,段;段; 聯(lián)接軸頸和軸頭的聯(lián)接軸頸和軸頭的部分稱做部分稱做軸身軸身,如圖中,如圖中,段。段。 套筒套筒軸承軸承齒輪齒輪聯(lián)軸器聯(lián)軸器軸承蓋軸承蓋軸頸軸頸軸身軸身軸頭軸頭軸上零件的裝配方案軸上零件的裝

6、配方案為了便于安裝和拆卸為了便于安裝和拆卸,轉(zhuǎn)軸一般都制成中間大、兩頭小轉(zhuǎn)軸一般都制成中間大、兩頭小的階梯軸,如下圖所示。裝拆順序如圖示的階梯軸,如下圖所示。裝拆順序如圖示:12345672. 軸上零件的定位與固定軸上零件的定位與固定軸上零件的定位與固定是兩個不同的概念軸上零件的定位與固定是兩個不同的概念,定位是定位是為了保證傳動軸在軸上有準(zhǔn)確的安裝位置為了保證傳動軸在軸上有準(zhǔn)確的安裝位置,而固定而固定是為了保證軸上零件在轉(zhuǎn)動上保持位置不變是為了保證軸上零件在轉(zhuǎn)動上保持位置不變,承受承受軸上的載荷軸上的載荷. 分類分類軸向定位與固定軸向定位與固定軸向定位與固定軸向定位與固定零件的零件的軸向定位

7、軸向定位由軸肩(軸環(huán))或套筒來實(shí)現(xiàn)。由軸肩(軸環(huán))或套筒來實(shí)現(xiàn)。(1) (1) 軸上零件的軸向定位與固定軸上零件的軸向定位與固定 軸肩及軸環(huán)軸肩及軸環(huán)-階梯軸上截面變化之處。階梯軸上截面變化之處。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,定位可靠特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,定位可靠 ,可承受較大的軸向力,可承受較大的軸向力 應(yīng)用:齒輪、帶輪、聯(lián)軸器、應(yīng)用:齒輪、帶輪、聯(lián)軸器、 軸承等的軸向定位軸承等的軸向定位圓螺母圓螺母特點(diǎn):定位可靠,裝拆方便,可承受較大的軸向力特點(diǎn):定位可靠,裝拆方便,可承受較大的軸向力 由于切制螺紋使軸的疲勞強(qiáng)度下降由于切制螺紋使軸的疲勞強(qiáng)度下降 應(yīng)用:常用于軸的中部和端部應(yīng)用:常用于軸的中部和端部止動墊圈止

8、動墊圈圓螺母圓螺母圓螺母圓螺母套筒套筒 彈性擋圈彈性擋圈特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單緊湊,只能承受很小的軸向力。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單緊湊,只能承受很小的軸向力。 應(yīng)用:常用于固定滾動軸承等的軸向定位應(yīng)用:常用于固定滾動軸承等的軸向定位彈性擋圈彈性擋圈軸端壓板軸端壓板應(yīng)用:用于軸端零件的固定,應(yīng)用:用于軸端零件的固定,特點(diǎn):可承受劇烈振動和沖擊。特點(diǎn):可承受劇烈振動和沖擊。聯(lián)軸器聯(lián)軸器壓板壓板緊定螺釘緊定螺釘應(yīng)用:適用于軸向力很小,應(yīng)用:適用于軸向力很小,轉(zhuǎn)速低的場合轉(zhuǎn)速低的場合特點(diǎn):可承受很小的軸向力特點(diǎn):可承受很小的軸向力。緊定螺釘緊定螺釘輪轂輪轂周向定位緊定螺釘周向定位緊定螺釘軸軸端端擋擋圈圈與與圓圓錐錐面面

9、軸軸向向定定位位彈彈簧簧墊墊圈圈圓螺母圓螺母定位套筒定位套筒(2) (2) 軸上零件的周向固定軸上零件的周向固定 為了傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩,防止軸上零件與軸作相對轉(zhuǎn)動,為了傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩,防止軸上零件與軸作相對轉(zhuǎn)動,軸和軸上零件必須可靠地沿周向固定(連接)。常用的周軸和軸上零件必須可靠地沿周向固定(連接)。常用的周向固定方法有:銷、鍵、花鍵、過盈配合和成形聯(lián)接等,向固定方法有:銷、鍵、花鍵、過盈配合和成形聯(lián)接等,其中以鍵和花鍵聯(lián)接應(yīng)用最廣。其中以鍵和花鍵聯(lián)接應(yīng)用最廣。 平鍵連接平鍵連接花鍵連接花鍵連接銷釘連接銷釘連接倒角倒角1 1)為便于軸上零件的裝拆,一般軸都做成從軸端逐漸向中間增)為便于軸上零件

10、的裝拆,一般軸都做成從軸端逐漸向中間增大的階梯狀。階梯數(shù)盡可能少,以減少應(yīng)力集中,軸上各段的大的階梯狀。階梯數(shù)盡可能少,以減少應(yīng)力集中,軸上各段的鍵槽、圓角半徑、倒角、中心孔等尺寸盡可能統(tǒng)一,以便于加鍵槽、圓角半徑、倒角、中心孔等尺寸盡可能統(tǒng)一,以便于加工和檢驗(yàn)。工和檢驗(yàn)。3. 3. 軸的結(jié)構(gòu)工藝性軸的結(jié)構(gòu)工藝性2)磨削的軸需要磨端有砂輪越程槽。磨削的軸需要磨端有砂輪越程槽。 車螺紋的軸端應(yīng)有退刀槽。車螺紋的軸端應(yīng)有退刀槽。退刀槽退刀槽越程槽越程槽磨削面磨削面軸環(huán)、軸肩尺寸:要求軸環(huán)、軸肩尺寸:要求r軸軸R孔或孔或r軸軸C孔孔 Rr3) 軸上所有鍵槽應(yīng)沿軸的同一母線布置。軸上所有鍵槽應(yīng)沿軸的同

11、一母線布置。 減少加減少加工裝夾次數(shù)。工裝夾次數(shù)。 (4) 為了便于軸上零件的裝配和去除毛為了便于軸上零件的裝配和去除毛刺,刺, 軸及軸肩端部一般均應(yīng)制出軸及軸肩端部一般均應(yīng)制出45的倒角。過盈配合軸段的裝入端常加的倒角。過盈配合軸段的裝入端常加工出半錐角為工出半錐角為30的導(dǎo)向錐面的導(dǎo)向錐面(如圖如圖10-7)。 倒角倒角5) 為了便于軸承的裝拆應(yīng)保證軸肩的高度小為了便于軸承的裝拆應(yīng)保證軸肩的高度小于軸承內(nèi)圈的高度于軸承內(nèi)圈的高度hh11hh 設(shè)計:潘存云軸承的拆裝軸承的拆裝內(nèi)圈內(nèi)圈:設(shè)計:潘存云結(jié)構(gòu)不理!結(jié)構(gòu)不理!軸肩高度軸肩高度 內(nèi)圈外經(jīng)內(nèi)圈外經(jīng)5) 為保證各傳動件軸向固定,軸與傳動件輪

12、轂相配為保證各傳動件軸向固定,軸與傳動件輪轂相配部分的長度一般比輪轂長度短部分的長度一般比輪轂長度短13mm。軸的結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)4.4.提高軸的強(qiáng)度和剛度的措施提高軸的強(qiáng)度和剛度的措施(1 1)改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu))改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)1 1) 用圓角過渡;用圓角過渡;2 2)重要結(jié)構(gòu)可增加卸載槽)重要結(jié)構(gòu)可增加卸載槽B B、過渡肩環(huán)、凹切圓角、過渡肩環(huán)、凹切圓角、 增大圓角半徑。也可以減小過盈配合處的局部應(yīng)力增大圓角半徑。也可以減小過盈配合處的局部應(yīng)力。過渡肩環(huán)過渡肩環(huán)30 r凹切圓角凹切圓角dd/4B B位置d/4應(yīng)力集中出現(xiàn)在截面突然發(fā)生變化的。應(yīng)力集中出現(xiàn)在截面突然發(fā)生變化的。由于疲勞裂紋最易從軸表面層

13、產(chǎn)生和擴(kuò)展。設(shè)計時由于疲勞裂紋最易從軸表面層產(chǎn)生和擴(kuò)展。設(shè)計時應(yīng)降低軸表面粗糙度的數(shù)值,或采用必要熱處理提應(yīng)降低軸表面粗糙度的數(shù)值,或采用必要熱處理提高軸表面硬度。高軸表面硬度。(2 2)采用適當(dāng)?shù)闹圃旃に嚕┎捎眠m當(dāng)?shù)闹圃旃に嚭辖痄搶?yīng)力集中比較敏感,應(yīng)加以注意。合金鋼對應(yīng)力集中比較敏感,應(yīng)加以注意。軸系結(jié)構(gòu)改錯軸系結(jié)構(gòu)改錯四處錯誤四處錯誤正確答案正確答案三處錯誤三處錯誤正確答案正確答案兩處錯誤兩處錯誤1.左側(cè)鍵太長,套筒左側(cè)鍵太長,套筒無法裝入無法裝入2.多個鍵應(yīng)位于同一多個鍵應(yīng)位于同一母線上母線上試分析圖中的結(jié)構(gòu)錯誤,分別說明理由,并畫出試分析圖中的結(jié)構(gòu)錯誤,分別說明理由,并畫出正確的結(jié)構(gòu)

14、圖。正確的結(jié)構(gòu)圖。思考題思考題 1.試指出圖中結(jié)構(gòu)不合理的地方,試指出圖中結(jié)構(gòu)不合理的地方,并予以改正。并予以改正。試分析圖中的結(jié)構(gòu)有哪些不合理,并畫出改正后的結(jié)構(gòu)圖。試分析圖中的結(jié)構(gòu)有哪些不合理,并畫出改正后的結(jié)構(gòu)圖。 畫彎矩圖步驟:畫彎矩圖步驟: 作彎矩圖的方法是:先建立彎矩方程,然后按方程描點(diǎn)作圖,作彎矩圖的方法是:先建立彎矩方程,然后按方程描點(diǎn)作圖,也可找出幾個特殊點(diǎn),再根據(jù)彎矩圖形狀作出。也可找出幾個特殊點(diǎn),再根據(jù)彎矩圖形狀作出。 通過彎矩圖的特點(diǎn),可總結(jié)出彎矩圖與截荷之間存通過彎矩圖的特點(diǎn),可總結(jié)出彎矩圖與截荷之間存在下列幾點(diǎn)規(guī)律:在下列幾點(diǎn)規(guī)律: 1) 1) 梁受集中力作用時,彎

15、矩圖必為直線,并且在集中力作用處梁受集中力作用時,彎矩圖必為直線,并且在集中力作用處彎矩發(fā)生轉(zhuǎn)折。彎矩發(fā)生轉(zhuǎn)折。 2) 2) 梁受力偶作用時,彎矩圖也是直線,但在力偶作用處,彎矩梁受力偶作用時,彎矩圖也是直線,但在力偶作用處,彎矩發(fā)生突變,突變值等于力偶矩之值。發(fā)生突變,突變值等于力偶矩之值。 3) 3) 梁受均布截荷作用時,彎矩圖必為拋物線,如均布截荷向下,梁受均布截荷作用時,彎矩圖必為拋物線,如均布截荷向下,則拋物線開口向下,如均布截荷向上,則拋物線開口向上。則拋物線開口向下,如均布截荷向上,則拋物線開口向上。 根據(jù)上面總結(jié),不僅可以檢查所畫的彎矩圖是否正確,而還根據(jù)上面總結(jié),不僅可以檢查

16、所畫的彎矩圖是否正確,而還可以不用列彎矩方程,直接求出幾個點(diǎn)的彎矩值,即可畫彎可以不用列彎矩方程,直接求出幾個點(diǎn)的彎矩值,即可畫彎矩圖。矩圖。 畫彎矩圖畫彎矩圖 例例11-1 如圖所示如圖所示 畫梁彎矩圖畫梁彎矩圖解解 (1) 求支座反力求支座反力,以整體為研以整體為研究對象究對象,列平衡方程。列平衡方程。0, 0ByAyyFFFF0, 0)(FalFFMByA解得解得lFaFlFbFByAy,根據(jù)彎矩圖的規(guī)律可知根據(jù)彎矩圖的規(guī)律可知,AB梁在梁在C點(diǎn)處受集中力作用時,點(diǎn)處受集中力作用時,彎矩圖必為直線,并且在集中力作用處彎矩發(fā)生轉(zhuǎn)折。彎矩圖必為直線,并且在集中力作用處彎矩發(fā)生轉(zhuǎn)折。A截面的彎

17、矩為截面的彎矩為alFbaFMAyC0BMB截面的彎矩為截面的彎矩為 C截面的彎矩為截面的彎矩為(2) 作彎矩圖作彎矩圖alFb0AM例例11-2 畫軸的彎矩圖。畫軸的彎矩圖。解(解(1)求支座反力)求支座反力lMFlMFByAy,(2)作彎矩圖)作彎矩圖由以上的作圖規(guī)律可知,由以上的作圖規(guī)律可知,AC段和段和BC段的彎段的彎矩均為斜直線,矩均為斜直線,C點(diǎn)處彎矩有突變。點(diǎn)處彎矩有突變。B截面的彎矩為截面的彎矩為0AMalMaFMAyC左blMbFMByC右A截面的彎矩為截面的彎矩為C截面右側(cè)的彎矩為截面右側(cè)的彎矩為C截面左側(cè)的彎矩為截面左側(cè)的彎矩為0BM 1. 軸的最小直徑的估算軸的最小直徑

18、的估算對于只傳遞扭轉(zhuǎn)的圓截面軸,強(qiáng)度條件為:對于只傳遞扭轉(zhuǎn)的圓截面軸,強(qiáng)度條件為:設(shè)計公式為:設(shè)計公式為: 計算結(jié)果為:最小直徑!計算結(jié)果為:最小直徑!軸的材料軸的材料 Q235 20 35 45 40Cr, 35SiMn(N/mm ) 1220 2030 3040 4052C 160135 135118 118107 10792表表13-5 常用材料的常用材料的值和值和C值值注注: 當(dāng)作用在軸上的彎矩比傳遞的轉(zhuǎn)矩小或只傳遞轉(zhuǎn)矩時當(dāng)作用在軸上的彎矩比傳遞的轉(zhuǎn)矩小或只傳遞轉(zhuǎn)矩時,C取較小值取較小值; 否則取較大值否則取較大值 ndP362 . 01055. 93nPCd 二、軸的強(qiáng)度計算(二、軸

19、的強(qiáng)度計算(P224)對于既傳遞扭轉(zhuǎn)又傳遞彎矩的軸,可按上式初步估算軸的直徑。對于既傳遞扭轉(zhuǎn)又傳遞彎矩的軸,可按上式初步估算軸的直徑。式中式中,C,C為與軸的材料和載荷有關(guān)的因數(shù)為與軸的材料和載荷有關(guān)的因數(shù), ,可由表可由表13-513-5查取查取. .選取選取C C值時應(yīng)注意值時應(yīng)注意: :當(dāng)軸的彎矩較小時當(dāng)軸的彎矩較小時,C,C取較小值取較小值. . 反之取較大值反之取較大值. .當(dāng)選取用材料為當(dāng)選取用材料為Q235Q235、35S35Si iMMn n時,時,C C取較大值。取較大值。由式由式(13-2)(13-2)計算出的直徑應(yīng)圓整為軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑計算出的直徑應(yīng)圓整為軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑, ,見

20、表見表13-413-4??紤]軸上開有鍵槽會削弱軸的強(qiáng)度,可將軸徑適當(dāng)增大,軸上開有考慮軸上開有鍵槽會削弱軸的強(qiáng)度,可將軸徑適當(dāng)增大,軸上開有一個鍵槽時,一個鍵槽時,軸徑可增大軸徑可增大3%3%左右,開有兩個鍵槽增大左右,開有兩個鍵槽增大7%7%左右。左右。 2. 2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度計算軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度計算 對于轉(zhuǎn)軸在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后,軸上零件的位置對于轉(zhuǎn)軸在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后,軸上零件的位置就已確定,軸各截面的彎矩即可算出,因此可按彎就已確定,軸各截面的彎矩即可算出,因此可按彎矩和扭矩的聯(lián)合作用來校核軸的強(qiáng)度。矩和扭矩的聯(lián)合作用來校核軸的強(qiáng)度。 強(qiáng)度條件如公式強(qiáng)度條件如公式折合系數(shù)取值

21、:折合系數(shù)取值:= mmdTMWMbee13221 . 0)(Me_ 合成彎矩合成彎矩 0.3 -轉(zhuǎn)矩不變;轉(zhuǎn)矩不變; 0.6 -脈動變化;脈動變化;1 -頻繁正反轉(zhuǎn)。頻繁正反轉(zhuǎn)。軸的設(shè)計步驟如下:軸的設(shè)計步驟如下:1)根據(jù)軸在水平面內(nèi)的受力,求出水平面彎矩,畫出水平)根據(jù)軸在水平面內(nèi)的受力,求出水平面彎矩,畫出水平面彎矩圖。面彎矩圖。2)根據(jù)軸在垂直面內(nèi)的受力,求出垂直面彎矩,畫出垂直)根據(jù)軸在垂直面內(nèi)的受力,求出垂直面彎矩,畫出垂直平面彎矩圖。平面彎矩圖。3)計算合成彎矩)計算合成彎矩 , 畫出合成彎矩圖。畫出合成彎矩圖。4)計算軸的轉(zhuǎn)矩)計算軸的轉(zhuǎn)矩T,畫出扭矩圖。,畫出扭矩圖。5)計算

22、當(dāng)量彎矩)計算當(dāng)量彎矩 ,畫出當(dāng)量彎矩圖。,畫出當(dāng)量彎矩圖。22VHMMM22)( TMM例例13-1 13-1 如圖所示,已知:如圖所示,已知:P=5KWP=5KW,從動軸,從動軸n=140r/min,n=140r/min,Z=58, mZ=58, mn n=3mm, =3mm, =11=11173,n n= =2020,齒輪寬齒輪寬B=70mmB=70mm,載,載荷平穩(wěn),軸單向運(yùn)轉(zhuǎn)。試設(shè)計減速器的從動軸。荷平穩(wěn),軸單向運(yùn)轉(zhuǎn)。試設(shè)計減速器的從動軸。解解 (1 1)選擇軸的材料,)選擇軸的材料,確定許作應(yīng)力確定許作應(yīng)力軸的材料作軸的材料作4545鋼,正火處理。鋼,正火處理。查表查表101101

23、得得 b b=600MP=600MPa a , , s s =300MP=300MPa a(2 2)估算軸的最小直徑)估算軸的最小直徑輸出端與聯(lián)軸器相配合的軸輸出端與聯(lián)軸器相配合的軸段直徑最小。計算如下段直徑最小。計算如下軸端有一個鍵槽,直徑增大軸端有一個鍵槽,直徑增大3%3%,取,取d dminmin=38mm=38mm。CdmmCdnP2 .36110314053法向力Fn1圓周力1112dTFt徑向力costan11ntrFF 軸向力tan11taFFcoscos11ntnFF方向方向:F Ft t、F Fr r:與直齒輪相同:與直齒輪相同斜齒圓柱齒輪的受力分析(3 3)計算齒輪受力)計

24、算齒輪受力 分度圓直徑為分度圓直徑為轉(zhuǎn)矩為轉(zhuǎn)矩為圓周力為圓周力為mmzmdn43.17712cos583cosmmKNmmNnPT.341.1014. 314051055. 91055. 9566NdTFt3845434 4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸上零件的裝配和定位方案的確定,繪制軸系草圖。軸上零件的裝配和定位方案的確定,繪制軸系草圖。6已知軸的受載簡圖如圖所示,則其彎矩圖應(yīng)是(已知軸的受載簡圖如圖所示,則其彎矩圖應(yīng)是( )。)。N142712cos20tan3845costanntrFFNFFta76712tan3845tan軸段軸段1 1 與聯(lián)軸器配合,與聯(lián)

25、軸器配合, d d 1 1 =38mm =38mm, , 軸段軸段2 2 d d 2 2 =38+2h =38+2hminmin = 38+7= 45mm = 38+7= 45mm軸段軸段3 3和軸段和軸段6 6均是放置滾動軸承的,所以直徑與滾動軸承內(nèi)圈均是放置滾動軸承的,所以直徑與滾動軸承內(nèi)圈直徑一樣,為直徑一樣,為d d 3 3 = = d d6 6 =50=50 mm mm , , 軸段軸段6 6的長度即為滾動軸承的長度即為滾動軸承的寬度。軸段段的寬度。軸段段4 4要考慮拆卸的方便,要考慮拆卸的方便,軸段軸段4 4的直徑只要比軸的直徑只要比軸段段3 3的直徑稍大就行了,并取標(biāo)準(zhǔn)值(齒輪)

26、這里取為的直徑稍大就行了,并取標(biāo)準(zhǔn)值(齒輪)這里取為d d 4 4 =53mm=53mm。軸段軸段5 5是一是一軸環(huán),右側(cè)軸環(huán),右側(cè)用來定位齒用來定位齒輪,左側(cè)用輪,左側(cè)用來定位滾動來定位滾動軸承,軸承,d d 5 5=63mm=63mm123456確定軸的各段長度確定軸的各段長度軸段軸段1 1的長度比半聯(lián)軸器的轂孔長度要短的長度比半聯(lián)軸器的轂孔長度要短2 23mm3mm,這樣可保證軸端,這樣可保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故該段軸長取為擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故該段軸長取為L L1 1 =58mm=58mm。軸段軸段2 2長度考慮螺釘至聯(lián)軸器的距離長度考慮螺

27、釘至聯(lián)軸器的距離 1 1=1015mm , =1015mm , L L2 2 =55mm =55mm , ,軸段軸段3 3的長度的長度, ,由由 2 2= 1015mm, = 1015mm, 3 3 =5mm , =5mm ,軸承寬軸承寬20mm(20mm(查手冊查手冊) )L L3 3 =2+ =2+ 2 2 + + 3 3 +20=42mm ; +20=42mm ;軸段軸段4 4的長度要比齒輪的長度要比齒輪的輪轂寬度的輪轂寬度( (為為70mm)70mm)短短2 23mm3mm,故該段,故該段軸長取為軸長取為L L4 4 =68mm =68mm ; ;軸環(huán)寬度軸環(huán)寬度L L5 5 =8mm

28、; =8mm;軸段軸段6 6的長度的長度L L6 6 = 32 = 32mm mm 。 兩支點(diǎn)間的跨距兩支點(diǎn)間的跨距 L=130mmL=130mmAFaFtFrRV1RH2RH1RV264128XYZV面面H面面RH1RH2FrFab繪制軸的受力簡圖如圖(繪制軸的受力簡圖如圖(a)計算水平支承反力如圖(計算水平支承反力如圖(b)(b)(a)(5)軸的強(qiáng)度計算)軸的強(qiáng)度計算解得解得 0M0243.17764128arHFFRNRH9 .181NRH1 .1245MHb-MHb+(c)垂直面支承反力垂直面支承反力:RV1RV1Ft(d)NFRRtVV3 .197221繪制水平面彎矩圖繪制水平面彎矩

29、圖(c)MHb- =65RH1 =641245=79686。4N . mmMHb+ =64RH2 =64 181.9=11642N . mm垂直面彎矩為如圖垂直面彎矩為如圖(e)MVb =64Rv1 =65 1972.3=123040N . MmMvb(e)( f )Mb-Mb+繪制合成彎矩圖如圖繪制合成彎矩圖如圖( f )mNMMMbVbHb.1465901230404 .79686)()(2222mNMMMbVbHb.12359012304011642)()(2222mmKNT.341 繪制扭矩圖如圖繪制扭矩圖如圖(g ) T( g )繪制當(dāng)量彎矩圖如圖繪制當(dāng)量彎矩圖如圖( h )危險截面

30、的當(dāng)量彎矩為危險截面的當(dāng)量彎矩為mNTMMbe.246215)3410706 . 0(146590)()(2222Mcb-Mcb+( h ) 校核危險截面的直徑校核危險截面的直徑 查表查表131131得得 -1b-1b = 55MP = 55MPa a考慮該軸段與齒輪配合開有一個鍵槽考慮該軸段與齒輪配合開有一個鍵槽, ,因而軸徑應(yīng)增大因而軸徑應(yīng)增大3%,3%,故故dd36.3 mm36.3 mm。因結(jié)構(gòu)設(shè)計的軸徑因結(jié)構(gòu)設(shè)計的軸徑d d4 4 = =52mm52mm,故滿足強(qiáng)度條件。故滿足強(qiáng)度條件。(6 6)繪制軸的零件圖)繪制軸的零件圖。mmMdbe51.35551 .02462151 .03

31、311. 干摩擦干摩擦 固體表面直接接觸,因而固體表面直接接觸,因而 不用許出現(xiàn)干摩擦!不用許出現(xiàn)干摩擦!2. 邊界摩擦邊界摩擦功耗功耗 磨損磨損 溫度溫度 燒毀軸瓦燒毀軸瓦 運(yùn)動副表面有一層厚度運(yùn)動副表面有一層厚度1 m的薄油膜,不的薄油膜,不足以將兩金屬表面分開,其表面微觀高峰部足以將兩金屬表面分開,其表面微觀高峰部分仍將相互搓削。分仍將相互搓削。比干摩擦的磨損輕比干摩擦的磨損輕,f 0.1 0.3v有一層壓力油膜將兩金屬表面隔開,有一層壓力油膜將兩金屬表面隔開,彼此不直接接觸。彼此不直接接觸。3. 液體摩擦液體摩擦摩擦和磨損極輕摩擦和磨損極輕,f 0.001 0.01 vv第三節(jié)第三節(jié)

32、滑動摩擦、磨損及其潤滑滑動摩擦、磨損及其潤滑二、磨損二、磨損1. 機(jī)械零件磨機(jī)械零件磨損的一般過程損的一般過程跑合磨損階段跑合磨損階段正常磨損正常磨損穩(wěn)定磨損階段穩(wěn)定磨損階段正常磨損正常磨損劇烈磨損階段劇烈磨損階段不正常磨損不正常磨損2. 機(jī)械零件磨機(jī)械零件磨損的主要類型損的主要類型粘著磨損粘著磨損較為普遍的磨損較為普遍的磨損表面疲勞磨損表面疲勞磨損由疲勞點(diǎn)蝕引起的磨損由疲勞點(diǎn)蝕引起的磨損磨粒磨損磨粒磨損灰塵、硬顆粒引起的磨損灰塵、硬顆粒引起的磨損腐蝕磨損腐蝕磨損材料表面發(fā)生化學(xué)反材料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的磨損應(yīng)引起的磨損三、三、 潤滑潤滑 作用作用 : 降低摩擦功耗,減少磨損,同時冷卻、吸振

33、、防降低摩擦功耗,減少磨損,同時冷卻、吸振、防銹銹 種類:種類: 滑動軸承常用的潤滑劑有潤滑油、潤滑脂和固體潤滑動軸承常用的潤滑劑有潤滑油、潤滑脂和固體潤滑劑等?;瑒┑?。 主要性能指標(biāo)主要性能指標(biāo) : 粘度、油性、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)。粘度、油性、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)。潤滑油的選擇潤滑油的選擇外載大外載大 難形成油膜難形成油膜 選粘度高的油選粘度高的油速度高速度高 摩擦大摩擦大 選粘度低的油選粘度低的油溫度高溫度高 油變稀油變稀 選粘度高的油選粘度高的油比壓大比壓大 油易擠出油易擠出 選粘度高的油選粘度高的油第四節(jié)第四節(jié) 滑動軸承的類型滑動軸承的類型摩擦狀摩擦狀態(tài)分:態(tài)分:干摩擦干摩擦 :無任何潤滑劑無任何潤滑劑

34、非液體摩擦非液體摩擦液體摩擦液體摩擦:接觸面間少量潤滑油,形成一接觸面間少量潤滑油,形成一層及其薄且牢固的潤滑油層及其薄且牢固的潤滑油膜。:有一定壓力的潤滑油膜。摩擦有一定壓力的潤滑油膜。摩擦因數(shù)很小,摩擦阻力小,無因數(shù)很小,摩擦阻力小,無磨損按承受的載荷分按承受的載荷分向心滑動軸承向心滑動軸承推力滑動軸承推力滑動軸承一、滑動軸承的主要類型和結(jié)構(gòu)一、滑動軸承的主要類型和結(jié)構(gòu)滑動軸承的適用場合滑動軸承的適用場合低速低載、精度不高低速低載、精度不高非液體摩擦滑動軸承非液體摩擦滑動軸承高速高速滾動軸承壽命大為降低滾動軸承壽命大為降低重載重載滾動軸承造價高滾動軸承造價高承受巨大沖擊和振動載荷承受巨大沖

35、擊和振動載荷油膜的緩沖和阻尼作用油膜的緩沖和阻尼作用支承精度特別高支承精度特別高滑動軸承零件少滑動軸承零件少某些特殊場合某些特殊場合受徑向尺寸限制、曲軸軸承等受徑向尺寸限制、曲軸軸承等滑動軸承的結(jié)構(gòu)滑動軸承的結(jié)構(gòu)整體式徑向滑動軸承整體式徑向滑動軸承剖剖分分式式徑徑向向滑滑動動軸軸承承推推力力滑滑動動軸軸承承1. 向心滑動軸承向心滑動軸承 向心滑動軸承向心滑動軸承組成:組成:軸承座、軸套或軸瓦、聯(lián)接螺栓等。軸承座、軸套或軸瓦、聯(lián)接螺栓等。整體式向心滑動軸承整體式向心滑動軸承剖分式向心滑動軸承剖分式向心滑動軸承榫口榫口螺紋孔螺紋孔軸承座軸承座軸承軸承軸承座軸承座軸承蓋軸承蓋聯(lián)接螺栓聯(lián)接螺栓剖分軸瓦

36、剖分軸瓦 1 1軸承座;軸承座;2 2整體軸瓦;整體軸瓦;3 3油孔;油孔;4 4螺紋孔螺紋孔 (1(1).).整體式滑動軸承整體式滑動軸承整體式軸承特點(diǎn):整體式軸承特點(diǎn):2 安裝軸承作軸向位移,不方便安裝軸承作軸向位移,不方便1無法調(diào)節(jié)軸頸和軸承孔間隙,磨損后必須無法調(diào)節(jié)軸頸和軸承孔間隙,磨損后必須更換軸套更換軸套應(yīng)用場合:應(yīng)用場合:低速、輕載或間歇運(yùn)轉(zhuǎn)低速、輕載或間歇運(yùn)轉(zhuǎn)絞車、手動起重機(jī)絞車、手動起重機(jī) 1軸承座;軸承座; 2軸承蓋;軸承蓋; 3雙頭螺柱;雙頭螺柱; 4螺紋孔;螺紋孔; 5油孔;油孔; 6油槽;油槽; 7剖分式軸瓦剖分式軸瓦(2).(2).剖分式滑動軸承剖分式滑動軸承特點(diǎn):

37、裝拆方便,間隙可調(diào),應(yīng)用廣特點(diǎn):裝拆方便,間隙可調(diào),應(yīng)用廣所受徑向載荷一般在剖分面的垂直中心線所受徑向載荷一般在剖分面的垂直中心線35度范度范圍內(nèi),否則須采用斜剖分。圍內(nèi),否則須采用斜剖分。2. 2. 推力滑動軸承推力滑動軸承主要應(yīng)用場合主要應(yīng)用場合 1.1.轉(zhuǎn)速特別高的場合轉(zhuǎn)速特別高的場合; ;2.2.載荷特別大的場合載荷特別大的場合; ;3.3.對軸的支承精度要求特別高的場合對軸的支承精度要求特別高的場合; ;4.4.承受較大沖擊、振動的場合承受較大沖擊、振動的場合; ;5.5.徑向空間比較小的場合徑向空間比較小的場合; ;6.6.特殊的支承場合,如曲軸特殊的支承場合,如曲軸; ;7.7.

38、特殊的使用場合,如水下、有腐蝕的介質(zhì)特殊的使用場合,如水下、有腐蝕的介質(zhì)。二、二、軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦結(jié)構(gòu)1.整體式軸瓦整體式軸瓦:為為一整體套筒一整體套筒2.剖分式軸瓦剖分式軸瓦:由上下兩半組成。由上下兩半組成。整體軸套整體軸套薄壁軸瓦薄壁軸瓦軸瓦非承載區(qū)內(nèi)表面開有進(jìn)油口和油溝,以利于潤滑油均勻分軸瓦非承載區(qū)內(nèi)表面開有進(jìn)油口和油溝,以利于潤滑油均勻分布在整個軸徑上。布在整個軸徑上。進(jìn)油孔進(jìn)油孔油溝油溝F厚壁軸瓦厚壁軸瓦整體軸套整體軸套卷制軸套卷制軸套一、油孔及油溝一、油孔及油溝 目的目的把潤滑油導(dǎo)入整個摩擦面間,使滑動軸承獲得良好把潤滑油導(dǎo)入整個摩擦面間,使滑動軸承獲得良好的潤滑。的潤滑。 滑動軸承

39、的潤滑劑及潤滑裝置滑動軸承的潤滑劑及潤滑裝置原則原則(1)油溝的軸向長度應(yīng)比軸瓦長度短(大約為軸瓦)油溝的軸向長度應(yīng)比軸瓦長度短(大約為軸瓦長度的長度的80%),不能沿軸向完全開通,以免油從兩端),不能沿軸向完全開通,以免油從兩端大量流失;大量流失; (2)油孔及油溝應(yīng)開在非承載區(qū),以免破壞承)油孔及油溝應(yīng)開在非承載區(qū),以免破壞承載區(qū)潤滑油膜的連續(xù)性,降低軸承的承載能力。載區(qū)潤滑油膜的連續(xù)性,降低軸承的承載能力。油孔及油溝油孔及油溝工程上常用澆鑄或壓合的方法將兩種不同的工程上常用澆鑄或壓合的方法將兩種不同的金屬組合在一起,性能上取長補(bǔ)短。金屬組合在一起,性能上取長補(bǔ)短。軸承襯軸承襯一、軸承合金

40、(白合金、巴氏合金)一、軸承合金(白合金、巴氏合金)1)錫銻軸承合金)錫銻軸承合金優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn): f 小,抗膠合性能好、對油的吸附性強(qiáng)、耐腐蝕性好、小,抗膠合性能好、對油的吸附性強(qiáng)、耐腐蝕性好、容易跑合、是優(yōu)良的軸承材料,常用于高速、重載的軸承。容易跑合、是優(yōu)良的軸承材料,常用于高速、重載的軸承。三、滑動軸承的軸瓦和軸承襯的常用材料三、滑動軸承的軸瓦和軸承襯的常用材料 滑動軸承的主要失效形式為磨損和膠合,滑動軸承的主要失效形式為磨損和膠合,有時也會有疲勞損傷、軸承襯脫落等有時也會有疲勞損傷、軸承襯脫落等2)銅合金)銅合金缺點(diǎn):缺點(diǎn):價格貴、機(jī)械強(qiáng)度較差;價格貴、機(jī)械強(qiáng)度較差;只能作為軸承襯材料澆

41、注在鋼、鑄鐵、或青銅軸瓦上。只能作為軸承襯材料澆注在鋼、鑄鐵、或青銅軸瓦上。工作溫度:工作溫度:t120 由于巴式合金熔點(diǎn)低優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):青銅強(qiáng)度高、承載能力大、耐磨性和導(dǎo)熱性青銅強(qiáng)度高、承載能力大、耐磨性和導(dǎo)熱性 都優(yōu)于軸承合金。工作溫度高達(dá)都優(yōu)于軸承合金。工作溫度高達(dá)250 。缺點(diǎn):缺點(diǎn):可塑性差、不易跑合、與之相配的軸徑必須淬硬。可塑性差、不易跑合、與之相配的軸徑必須淬硬。青銅可以單獨(dú)制成軸瓦,也可以作為軸承襯澆注在鋼或鑄鐵軸瓦青銅可以單獨(dú)制成軸瓦,也可以作為軸承襯澆注在鋼或鑄鐵軸瓦上。上。鋁青銅鋁青銅鉛青銅鉛青銅錫青銅錫青銅 中速重載中速重載中速中載中速中載低速重載低速重載第五節(jié)第五節(jié)

42、滾動滾動軸承軸承 軸承的功用:軸承的功用:支承軸及軸上回轉(zhuǎn)零件,保持軸的旋轉(zhuǎn)精度,支承軸及軸上回轉(zhuǎn)零件,保持軸的旋轉(zhuǎn)精度,減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。分類分類:滑動軸承:工作平穩(wěn),無噪聲,耐沖擊和承載能力大,主滑動軸承:工作平穩(wěn),無噪聲,耐沖擊和承載能力大,主要用于內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)和重型機(jī)械。要用于內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)和重型機(jī)械。 滾動軸承:摩擦阻力小,啟動靈敏,效率高,潤滑方便,應(yīng)滾動軸承:摩擦阻力小,啟動靈敏,效率高,潤滑方便,應(yīng)用廣泛。用廣泛。 滑動軸承滑動軸承滾動軸承滾動軸承各零件的作用:各零件的作用:外圈:支承軸或軸上零件外圈:支承軸或軸上

43、零件;保持架保持架: : 將滾動體分開。將滾動體分開。內(nèi)圈:和軸頸裝配;內(nèi)圈:和軸頸裝配;滾動體:滾動接觸滾動體:滾動接觸;滾動軸承的組成:外圈、內(nèi)圈、滾動體、保持架滾動軸承的組成:外圈、內(nèi)圈、滾動體、保持架(動畫演示(動畫演示)一、滾動軸承一、滾動軸承的的結(jié)構(gòu)和材料結(jié)構(gòu)和材料滾動體與內(nèi)外圈:要求高滾動體與內(nèi)外圈:要求高的硬度和接觸疲勞強(qiáng)度、良好的硬度和接觸疲勞強(qiáng)度、良好的耐磨性和沖擊韌性。的耐磨性和沖擊韌性。含鉻合金鋼(含鉻合金鋼(GCr15GCr15、GCr6GCr6、 GCr15SiMnGCr15SiMn、GCr9GCr9等),等),熱處理后硬度可達(dá)熱處理后硬度可達(dá)HRC61-65HRC

44、61-65。滾動副的材料要求:滾動副的材料要求: 保持架(保持架(2 2種):沖壓種):沖壓低低碳鋼,實(shí)體碳鋼,實(shí)體有色金屬(如黃有色金屬(如黃銅)或塑料銅)或塑料( (高速高速) )。 常見滾動體形狀常見滾動體形狀 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):摩擦阻力小、起動靈敏、效率高、潤滑簡便、摩擦阻力小、起動靈敏、效率高、潤滑簡便、和易于互換等。和易于互換等。 缺點(diǎn):缺點(diǎn):抗沖擊能力差、高速時出現(xiàn)噪音??箾_擊能力差、高速時出現(xiàn)噪音。 滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)化滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)化 并由專業(yè)廠大批量生產(chǎn)。并由專業(yè)廠大批量生產(chǎn)。 設(shè)計人員的主要任務(wù)是設(shè)計人員的主要任務(wù)是: 熟悉標(biāo)準(zhǔn),正確選用熟悉標(biāo)準(zhǔn),正確選用。 二、二、 滾動軸承主要類型的

45、性能和特點(diǎn)滾動軸承主要類型的性能和特點(diǎn) 滾子軸承滾子軸承承載能力高,極限轉(zhuǎn)速低承載能力高,極限轉(zhuǎn)速低 按滾動體形狀:按滾動體形狀: 球球 軸承軸承 承載能力低,極限轉(zhuǎn)速高承載能力低,極限轉(zhuǎn)速高常用滾動軸承的類型和特點(diǎn)見表常用滾動軸承的類型和特點(diǎn)見表136圓柱滾子圓柱滾子圓錐滾子圓錐滾子球面滾子球面滾子滾針滾針球軸承球軸承滾子軸承滾子軸承表表13-6 滾動軸承的主要類型和特性滾動軸承的主要類型和特性軸承名稱、軸承名稱、類型代號類型代號結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖承載方向承載方向極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速允許角偏差允許角偏差主要特性和應(yīng)用主要特性和應(yīng)用調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承1中中2 3 主要承受徑向載荷,主要承受徑向載荷

46、,同時也能承受少量軸同時也能承受少量軸向載荷。因?yàn)橥鉂L道向載荷。因?yàn)橥鉂L道表面是以軸承中點(diǎn)為表面是以軸承中點(diǎn)為中心的球面,故能調(diào)中心的球面,故能調(diào)心。心。軸承類軸承類型型按載荷按載荷方向分方向分按滾動體按滾動體形狀分形狀分向心軸承向心軸承推力軸承推力軸承一、分類一、分類 向心推力軸承向心推力軸承調(diào)心滾調(diào)心滾子軸承子軸承2低低0.5 2 比比10000小小能承受較大的徑向載荷和能承受較大的徑向載荷和少量軸向載荷。承載能力少量軸向載荷。承載能力大,具有調(diào)心性能。大,具有調(diào)心性能。圓錐滾圓錐滾子軸承子軸承3中中2 能同時承受較大的徑向、能同時承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷。因線接觸,軸向聯(lián)合載荷。因線

47、接觸,承載能力大,內(nèi)外圈可分承載能力大,內(nèi)外圈可分離,裝拆方便,一般成對離,裝拆方便,一般成對使用。使用。推力球軸承推力球軸承5低低不允許不允許 只能承受軸向載荷,且作用線只能承受軸向載荷,且作用線必須與軸線重合。分為單、雙必須與軸線重合。分為單、雙向兩種。高速時,因滾動體離向兩種。高速時,因滾動體離心力大,球與保持架摩擦發(fā)熱心力大,球與保持架摩擦發(fā)熱嚴(yán)重,壽命較低,可用于軸向嚴(yán)重,壽命較低,可用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。a)單向單向表表13-6 滾動軸承的主要類型和特性(續(xù))滾動軸承的主要類型和特性(續(xù))軸承名稱、軸承名稱、類型代號類型代號結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖承載方向承載

48、方向 極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速 允許角偏差允許角偏差主要特性和應(yīng)用主要特性和應(yīng)用推力球軸承推力球軸承5低低不允許不允許 只能承受軸向載荷,且作用線只能承受軸向載荷,且作用線必須與軸線重合。分為單、雙必須與軸線重合。分為單、雙向兩種。高速時,因滾動體離向兩種。高速時,因滾動體離心力大,球與保持架摩擦發(fā)熱心力大,球與保持架摩擦發(fā)熱嚴(yán)重,壽命較低,可用于軸向嚴(yán)重,壽命較低,可用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。b)雙向雙向深溝球軸承深溝球軸承6高高816 主要承受徑向載荷,也可主要承受徑向載荷,也可同時承受小的軸向載荷。同時承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最小。極限當(dāng)量摩擦系數(shù)最小。極限轉(zhuǎn)速高

49、,高速時可用來承轉(zhuǎn)速高,高速時可用來承受軸向載荷。大批量生產(chǎn),受軸向載荷。大批量生產(chǎn),價格最低。價格最低。角接觸角接觸球軸承球軸承7C(=15=15 )7AC(=25=25 )7B(=40=40 )較高較高2 10 能同時承受較大的徑向載能同時承受較大的徑向載荷及軸向載荷。能在高轉(zhuǎn)荷及軸向載荷。能在高轉(zhuǎn)速下工作。速下工作。大,承受軸大,承受軸向載荷的能力越大,向載荷的能力越大,角角有三種。一般成對使用。有三種。一般成對使用。表表13-6 滾動軸承的主要類型和特性(續(xù))滾動軸承的主要類型和特性(續(xù))軸承名稱、軸承名稱、類型代號類型代號結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖承載方向承載方向 極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速 允許角偏差

50、允許角偏差主要特性和應(yīng)用主要特性和應(yīng)用表表13-6 滾動軸承的主要類型和特性(續(xù))滾動軸承的主要類型和特性(續(xù))軸承名稱、軸承名稱、類型及代號類型及代號結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖承載方向承載方向 極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速 允許角偏差允許角偏差主要特性和應(yīng)用主要特性和應(yīng)用推力圓柱推力圓柱滾子軸承滾子軸承8低低不允許不允許 能承受很大的單向軸向載能承受很大的單向軸向載荷,但不能承受徑向載荷。荷,但不能承受徑向載荷。圓柱滾圓柱滾子軸承子軸承N較高較高24可分離,不能承受軸向可分離,不能承受軸向載荷,能承受較大的徑載荷,能承受較大的徑向載荷。因線性接觸內(nèi)向載荷。因線性接觸內(nèi)外圈軸線允許的相對偏外圈軸線允許的相對偏轉(zhuǎn)很小

51、。除內(nèi)圈無擋邊轉(zhuǎn)很小。除內(nèi)圈無擋邊(NU)結(jié)構(gòu)外,還有外圈結(jié)構(gòu)外,還有外圈單擋邊單擋邊(NF) 等型式。等型式。滾針軸承滾針軸承a) NAb) RNA低低內(nèi)外圈可分離,只能承受內(nèi)外圈可分離,只能承受徑向載荷。承載能力大,徑向載荷。承載能力大,徑向尺寸特小。一般無保徑向尺寸特小。一般無保持架,因滾針間有摩擦,持架,因滾針間有摩擦,摩擦系數(shù)大,極限轉(zhuǎn)速低摩擦系數(shù)大,極限轉(zhuǎn)速低。不允許不允許 a)b)調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承調(diào)心滾子軸承調(diào)心滾子軸承推力球軸承推力球軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承深溝球軸承深溝球軸承角接觸球軸承角接觸球軸承圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承滾針軸承滾針軸承第六節(jié)第六節(jié) 滾動軸承的代號及

52、類型選擇滾動軸承的代號及類型選擇寬寬(高高)度度系列代號系列代號直徑系列直徑系列代號代號前置代號前置代號 基本代號基本代號 后置代號后置代號表表11-7 滾動軸承代號的排列順序滾動軸承代號的排列順序( )類類型型代代號號尺寸系列代號尺寸系列代號2. 基本代號:表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸?;敬枺罕硎据S承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸。 3. 類型代號類型代號 -左起左起第一位第一位,為,為0(雙列角接觸球軸承)則省略。(雙列角接觸球軸承)則省略。成套軸承成套軸承分部件代分部件代號號1. 前置代號前置代號-成套軸承分部件代號。如成套軸承分部件代號。如:K滾動體與保持架組件滾動體與保持架組件設(shè)計:潘

53、存云調(diào)心滾子軸承調(diào)心滾子軸承20000C設(shè)計:潘存云圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承30000推力球軸承推力球軸承50000a)單向單向設(shè)計:潘存云b)雙向雙向深溝球軸承深溝球軸承60000設(shè)計:潘存云角接觸球軸承角接觸球軸承70000推力圓柱推力圓柱滾子軸承滾子軸承80000圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承N0000滾針軸承滾針軸承a) NA0000b) RNA0000設(shè)計:潘存云調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承10000尺寸系列代號尺寸系列代號-左起左起第二、三位。第二、三位。寬寬(高高)度度系列代號系列代號直徑系列直徑系列代號代號前置代號前置代號 基本代號基本代號 后置代號后置代號表表11-7 滾動軸承代號的排列順

54、序滾動軸承代號的排列順序( )類類型型代代號號尺寸系列代號尺寸系列代號注:注: 代表字母;代表字母; 代表數(shù)字代表數(shù)字 或加或加成套軸承成套軸承分部件代分部件代號號區(qū)別具有相同套區(qū)別具有相同套圈內(nèi)外徑而寬圈內(nèi)外徑而寬(高)度不同的(高)度不同的軸承軸承區(qū)別具有相同套圈內(nèi)區(qū)別具有相同套圈內(nèi)徑而滾動體尺寸不同徑而滾動體尺寸不同導(dǎo)致的套圈外徑不同導(dǎo)致的套圈外徑不同的軸承的軸承寬度系列與直徑系列寬度系列與直徑系列省略寬度代號為0內(nèi)徑相同,而直徑系列代號不同的四種軸承的比較。000設(shè)計:潘存云300設(shè)計:潘存云400200尺寸系列代號尺寸系列代號-左起第二、三位。左起第二、三位。特輕 輕 中 重 寬寬(

55、高高)度度系列代號系列代號直徑系列直徑系列代號代號前置代號前置代號 基本代號基本代號 后置代號后置代號表表13-7 滾動軸承代號的排列順序滾動軸承代號的排列順序( )類類型型代代號號尺寸系列代號尺寸系列代號注:注: 代表字母;代表字母; 代表數(shù)字代表數(shù)字 或加或加成套軸承成套軸承分部件代分部件代號號設(shè)計:潘存云寬寬度度系系列列直直徑徑系系列列內(nèi)徑代號內(nèi)徑代號 - 基本代號左起第基本代號左起第四、五位。四、五位。表表13-8 軸承的內(nèi)徑代號軸承的內(nèi)徑代號 內(nèi)徑代號內(nèi)徑代號軸承內(nèi)徑尺寸軸承內(nèi)徑尺寸 mm00100102030498數(shù)字 5121517寬寬(高高)度度系列代號系列代號直徑系列直徑系列

56、代號代號前置代號前置代號 基本代號基本代號 后置代號后置代號表表11-3 滾動軸承代號的排列順序滾動軸承代號的排列順序( )類類型型代代號號尺寸系列代號尺寸系列代號注:注: 代表字母;代表字母; 代表數(shù)字代表數(shù)字 或加或加成套軸承成套軸承分部件代分部件代號號3. 后置代號后置代號 - 用字母(或加數(shù)字)表示(用字母(或加數(shù)字)表示(“” “/” 除外)除外) 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 軸承后置代號排列順序軸承后置代號排列順序后置代號組后置代號組含含 義義1密封與防塵套圈變型238保持架及材料游隙軸承材料公差等級配置其它7456寬(高)度系列代號直徑系列代號前置代號前置代號 基本代號基本代號 后置代號后置代號表

57、表11-3 滾動軸承代號的排列順序滾動軸承代號的排列順序( )類類型型代代號號尺寸系列代號尺寸系列代號注:注: 代表字母;代表字母; 代表數(shù)字代表數(shù)字 或加成套軸承成套軸承分部件代分部件代號號內(nèi)徑代號內(nèi)徑代號內(nèi)徑內(nèi)徑d=代代號號5mm注:公差等級中注:公差等級中0級最低,向右依次增高,級最低,向右依次增高,2級最高。級最高。 軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)常用代號軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)常用代號 軸承類型軸承類型 代代 號號 含含 義義 示示 例例 B =40 7210B 角接觸球軸承角接觸球軸承 C =15 7210C AC =25 7210AC圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承 B 接觸角接觸角加大加大 32310BE 加強(qiáng)型

58、N207E 公差等級代號公差等級代號 代代 號號 省略省略 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2公差等級符合標(biāo)準(zhǔn)的公差等級符合標(biāo)準(zhǔn)的 0級級 6級級 6x級級 5級級 4級級 2級級示示 例例 6203 6203/P6 30201/P6x 6203/P5 6203/P4 6203/P2設(shè)計:潘存云滾動軸承的裝配滾動軸承的裝配滾動軸承代號示例滾動軸承代號示例 6 2 033 (0) 3 10 / P6x軸承內(nèi)徑軸承內(nèi)徑 d=17 mm直徑系列代號,直徑系列代號,2(輕輕)系列系列 寬度系列代號,寬度系列代號,0(寬寬)系列系列 深溝球軸承深溝球軸承 軸承內(nèi)徑軸承內(nèi)徑 d=105=50 mm直

59、徑系列代號,直徑系列代號,3(中中)系列系列 寬度系列代號,寬度系列代號,0(窄窄)系列,不標(biāo)出系列,不標(biāo)出 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承 公差等級公差等級6x級,級, 公差等級為公差等級為0級級;游隙組為游隙組為0組;組;游隙組為游隙組為0組;組;(1)載荷性質(zhì)、大小和方向)載荷性質(zhì)、大小和方向二、滾動軸承類型的選擇二、滾動軸承類型的選擇載荷方向載荷方向:向心軸承用于受徑向力向心軸承用于受徑向力;Fr載荷方向:載荷方向:向心軸承用于受徑向力;向心軸承用于受徑向力;向心推力軸承用于承受徑向力和軸向力向心推力軸承用于承受徑向力和軸向力聯(lián)合作用;聯(lián)合作用;FaFr載荷方向載荷方向:向心軸承用于受徑向力

60、;向心軸承用于受徑向力;推力軸承用于受軸向力推力軸承用于受軸向力;向心推力軸承用于承受徑向力和軸向力向心推力軸承用于承受徑向力和軸向力聯(lián)合作用;聯(lián)合作用;載荷大?。狠d荷大小:一般:一般:滾子軸承滾子軸承(1.53)球軸承球軸承當(dāng)當(dāng)d 20 mm時,兩者承載能力接近,宜采時,兩者承載能力接近,宜采用球軸承。用球軸承。大載荷大載荷 采用滾子軸承。采用滾子軸承。 在同樣的外形尺寸下,滾子軸承的在同樣的外形尺寸下,滾子軸承的承載能力大于球軸承。承載能力大于球軸承。推力軸承推力軸承Fa載荷大小載荷大小 ?。盒。?球軸承球軸承 ( (點(diǎn)接觸點(diǎn)接觸) )大:大:滾子軸承滾子軸承 ( (線接觸線接觸) )載荷

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