精密機械設(shè)計基礎(chǔ)課件(合肥工業(yè)大學(xué))第十一章 支承講義

1、第十一章第十一章 支支 承承第十一章第十一章 支支 承承第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 滑動摩擦支承滑動摩擦支承第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承第四節(jié)第四節(jié) 彈性摩擦支承彈性摩擦支承第五節(jié)第五節(jié) 流體摩擦支承流體摩擦支承參考文獻n張策主編，機械原理與機械設(shè)計（下冊），機械工業(yè)出版社，2004n濮良貴主編，機械設(shè)計，高等教育出版社，2006n其他機械設(shè)計的相關(guān)書籍第一節(jié)第一節(jié) 概述概述n組成組成：運動件、承導(dǎo)件：運動件、承導(dǎo)件運動運動件件承導(dǎo)件承導(dǎo)件第一節(jié)第一節(jié) 概述概述n分類分類（按運動件和承導(dǎo)件之間的摩擦性質(zhì)）（按運動件和承導(dǎo)件之間的摩擦性質(zhì)） 滑動摩擦支承滑動摩擦支承 滾動摩擦支

2、承滾動摩擦支承 彈性摩擦支承彈性摩擦支承 流體摩擦支承流體摩擦支承 第二節(jié)第二節(jié) 滑動摩擦支承滑動摩擦支承一、圓柱面支承一、圓柱面支承軸瓦軸瓦軸軸軸軸頸頸軸承座軸承座第二節(jié)第二節(jié) 滑動摩擦支承滑動摩擦支承n圓柱面支承的應(yīng)用場合圓柱面支承的應(yīng)用場合要求很高的旋轉(zhuǎn)精度；要求很高的旋轉(zhuǎn)精度；承受重載、振動和沖擊；承受重載、振動和沖擊；盡可能小的尺寸和可拆卸；盡可能小的尺寸和可拆卸；低速、輕載和不重要的軸承。低速、輕載和不重要的軸承。第二節(jié)第二節(jié) 滑動摩擦支承滑動摩擦支承n圓柱面支承的結(jié)構(gòu)圓柱面支承的結(jié)構(gòu)軸頸的結(jié)構(gòu)軸頸的結(jié)構(gòu)整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)剖分式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)剖分式圓柱面

3、支承的結(jié)構(gòu)滑動軸承、軸瓦滑動軸承、軸瓦第二節(jié)第二節(jié) 滑動摩擦支承滑動摩擦支承n軸套和軸瓦的材料（減摩材料）軸套和軸瓦的材料（減摩材料）鑄鐵鑄鐵銅合金銅合金軸承合金軸承合金陶瓷合金陶瓷合金非金屬材料非金屬材料第二節(jié)第二節(jié) 滑動摩擦支承滑動摩擦支承n圓柱面支承的潤滑圓柱面支承的潤滑潤滑劑的作用潤滑劑的作用 減小摩擦和磨損，提高抗腐蝕能力，減小摩擦和磨損，提高抗腐蝕能力， 緩沖振動和沖擊，散熱，密封。緩沖振動和沖擊，散熱，密封。第二節(jié)第二節(jié) 滑動摩擦支承滑動摩擦支承潤滑劑的種類潤滑劑的種類潤滑油（使用最多）潤滑油（使用最多） 潤滑、冷卻。潤滑、冷卻。潤滑脂潤滑脂 承載能力高，流動性小，不易流失，但摩

4、承載能力高，流動性小，不易流失，但摩擦功耗大。擦功耗大。 應(yīng)用于滑動速度低、壓強較高、不便常加應(yīng)用于滑動速度低、壓強較高、不便常加油的場合。油的場合。第二節(jié)第二節(jié) 滑動摩擦支承滑動摩擦支承n圓柱面支承的設(shè)計和計算圓柱面支承的設(shè)計和計算摩擦力矩的計算摩擦力矩的計算支承承受徑向載荷支承承受徑向載荷 計算計算支承承受軸向載荷支承承受軸向載荷 計算計算同時承受軸向和徑向載荷總摩擦力矩同時承受軸向和徑向載荷總摩擦力矩等于兩種載荷所產(chǎn)生的摩擦力矩之和等于兩種載荷所產(chǎn)生的摩擦力矩之和 第二節(jié)第二節(jié) 滑動摩擦支承滑動摩擦支承n圓柱面支承的設(shè)計和計算圓柱面支承的設(shè)計和計算圓柱面支承尺寸的確定圓柱面支承尺寸的確定

5、強度計算方法強度計算方法根據(jù)摩擦力矩計算方法根據(jù)摩擦力矩計算方法0.2rbF ud2fVrMdf F第二節(jié)第二節(jié) 滑動摩擦支承滑動摩擦支承n圓柱面支承的設(shè)計和計算圓柱面支承的設(shè)計和計算圓柱面支承的技術(shù)條件圓柱面支承的技術(shù)條件 加工精度等級、配合種類、表面粗糙度、加工精度等級、配合種類、表面粗糙度、表面幾何形狀等。表面幾何形狀等。 根據(jù)支承的旋轉(zhuǎn)精度要求、受力情況和根據(jù)支承的旋轉(zhuǎn)精度要求、受力情況和轉(zhuǎn)速高低等因素，參考有關(guān)手冊和類似轉(zhuǎn)速高低等因素，參考有關(guān)手冊和類似產(chǎn)品選定。產(chǎn)品選定。第二節(jié)第二節(jié) 滑動摩擦支承滑動摩擦支承二、其它型式滑動摩擦支承二、其它型式滑動摩擦支承n 頂針支承頂針支承n 軸

6、尖支承軸尖支承n 球支承球支承第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承一、滾動軸承一、滾動軸承n組成組成： 外圈外圈 內(nèi)圈內(nèi)圈 滾動體滾動體 保持架保持架第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n分類分類（根據(jù)所受載荷方向）（根據(jù)所受載荷方向） 第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n常用滾動軸承常用滾動軸承1 1 調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承 2 2 調(diào)心滾子軸承調(diào)心滾子軸承3 3 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承 4 4 雙列深溝球軸承雙列深溝球軸承5 5 推力球軸承推力球軸承 6 6 深溝球軸承深溝球軸承7 7 角接觸軸承角接觸軸承

7、 8 8 推力圓柱滾子軸承推力圓柱滾子軸承N N 圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承 NA NA 滾針軸承滾針軸承第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n滾動軸承類型的選擇滾動軸承類型的選擇載荷的方向和大小首要考慮因素載荷的方向和大小首要考慮因素軸承的轉(zhuǎn)速低于極限轉(zhuǎn)速軸承的轉(zhuǎn)速低于極限轉(zhuǎn)速軸承的剛性軸承的剛性軸承的安裝和拆卸軸承的安裝和拆卸軸承的調(diào)心性能軸承的調(diào)心性能 調(diào)心調(diào)心軸承的摩擦力矩軸承的摩擦力矩經(jīng)濟性經(jīng)濟性 1.軸承的載荷軸承的載荷 大?。簼L子軸承優(yōu)于球軸承大?。簼L子軸承優(yōu)于球軸承 方向：徑向方向：徑向R（6、1、N）軸向軸向A（5） R+ A（7、3、6） 軸承的載荷軸承的載荷 (方向方向)

8、2. 軸承的轉(zhuǎn)速軸承的轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速nlim ：載荷：載荷P 0.1C，冷卻正常，冷卻正常，0級公差級公差時軸承的最大允許轉(zhuǎn)速。時軸承的最大允許轉(zhuǎn)速。對高轉(zhuǎn)速的軸承：對高轉(zhuǎn)速的軸承：優(yōu)先選用球軸承優(yōu)先選用球軸承（潤滑的阻力）（潤滑的阻力）輕系列軸承優(yōu)于中、重系列輕系列軸承優(yōu)于中、重系列（離心力）（離心力）實體保持架優(yōu)于沖壓保持架實體保持架優(yōu)于沖壓保持架（易形成油膜減小摩（易形成油膜減小摩擦）擦）提高公差等級、改善潤滑條件等提高公差等級、改善潤滑條件等 推力軸承的主要承載能力表現(xiàn)在軸向，離推力軸承的主要承載能力表現(xiàn)在軸向，離心力過大時無法通過徑向反力平衡，將引心力過大時無法通過徑向反力平衡

9、，將引起較大的反力，發(fā)熱大，極限轉(zhuǎn)速較低起較大的反力，發(fā)熱大，極限轉(zhuǎn)速較低軸承的調(diào)心性能軸承的調(diào)心性能調(diào)心軸承的結(jié)構(gòu)調(diào)心軸承的結(jié)構(gòu), ,可以在一定范圍（調(diào)心球：可以在一定范圍（調(diào)心球：2 23 3度，調(diào)心滾子及調(diào)心推力滾子：度，調(diào)心滾子及調(diào)心推力滾子：1.51.52.52.5度）度）內(nèi)自行調(diào)整軸線方向，并不影響其承載能力，在農(nóng)業(yè)機械及工程機械中，很多軸系無法保證同內(nèi)自行調(diào)整軸線方向，并不影響其承載能力，在農(nóng)業(yè)機械及工程機械中，很多軸系無法保證同心度，多需要調(diào)心軸承的調(diào)心作用，同時這種機械中零件的軸向位置也無法準確保證，所以常心度，多需要調(diào)心軸承的調(diào)心作用，同時這種機械中零件的軸向位置也無法準確

10、保證，所以常使用光軸，軸表面的形狀和尺寸都不能保證與軸承內(nèi)徑的配合要求，常使用緊定套和內(nèi)錐孔軸使用光軸，軸表面的形狀和尺寸都不能保證與軸承內(nèi)徑的配合要求，常使用緊定套和內(nèi)錐孔軸承的組合實現(xiàn)軸承與軸的裝配，承的組合實現(xiàn)軸承與軸的裝配，第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n滾動軸承的代號（滾動軸承的代號（GB/T272-93GB/T272-93） 前置代號基本代號后置代號軸承分部件軸承類型尺寸系列軸承內(nèi)徑內(nèi)部結(jié)構(gòu)密封、防塵與外部形狀保持架及其材料軸承材料公差等級游隙配置其它第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n滾動軸承的代號基本代號滾動軸承的代號基本代號 類型代號類型代號 尺寸系列代號尺寸系列

11、代號 內(nèi)徑代號內(nèi)徑代號 表表11-4 11-4 表表11-5 11-5 表表11-611-6 直徑系列直徑系列寬度系列（向心軸承）寬度系列（向心軸承）高度系列（推力軸承）高度系列（推力軸承）滾動軸承尺寸系列代號示意圖滾動軸承尺寸系列代號示意圖 基本代號 五 四 三 二 一 類型 內(nèi)徑 20480 直徑系列2輕3中4重 寬度系列多數(shù)正常系列可不標 后置代號 特殊材料 特殊結(jié)構(gòu) C15 AC25 B 40 公差公差/P2、4、5、6、6x、0 游隙游隙/C1、2、0、3、4、5前置代號分部件：內(nèi)圈L外圈保持架 K 滾動體例：例：7211C/P5角接觸球軸承、正常寬度、輕系列、直徑角接觸球軸承、正常

12、寬度、輕系列、直徑55、接觸角、接觸角15 5級精度；常用游隙。級精度；常用游隙。第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n滾動軸承的代號前置代號滾動軸承的代號前置代號 滾動軸承的代號前置代號滾動軸承的代號前置代號無外圈或無內(nèi)圈的圓柱滾子軸承無外圈或無內(nèi)圈的圓柱滾子軸承RNRN型和型和RNURNU型型 滾動軸承的代號后置代號滾動軸承的代號后置代號1 1滾動軸承的代號后置代號滾動軸承的代號后置代號2 2K KN NRZRZ凡軸承的凡軸承的保持架采保持架采用表用表1-101-10規(guī)定的結(jié)規(guī)定的結(jié)構(gòu)和材料構(gòu)和材料時，不編時，不編制保持架制保持架材料改變材料改變的后置代的后置代號。號。 滾動軸承的代號后

13、置代號滾動軸承的代號后置代號3 3a a.保持架材料保持架材料 F鋼，球墨鑄鐵或粉墨冶金實體保持架，用附加數(shù)字表示不同的材料。鋼，球墨鑄鐵或粉墨冶金實體保持架，用附加數(shù)字表示不同的材料。 F1碳鋼碳鋼 F2石墨鋼石墨鋼 F3球墨鑄鐵球墨鑄鐵 F4粉末冶金粉末冶金 Q青銅實體保持架，用附加數(shù)字表示不同的材料。青銅實體保持架，用附加數(shù)字表示不同的材料。 Q1鋁鐵錳青銅鋁鐵錳青銅 Q2硅鐵鋅青銅硅鐵鋅青銅 Q3硅鎳青銅硅鎳青銅 Q4鋁青銅鋁青銅 M黃銅實體保持架黃銅實體保持架 L輕合金實體保持架，用附加數(shù)字表示不同的材料輕合金實體保持架，用附加數(shù)字表示不同的材料。 L1-LY11CZ L2-LY12

14、CZ T酚醛層壓布管實體保持架酚醛層壓布管實體保持架 TH玻璃纖維增強酚醛樹脂保持架（筐型）。玻璃纖維增強酚醛樹脂保持架（筐型）。 TN工程塑料模注保持架，用附加數(shù)字表示不同的材料。工程塑料模注保持架，用附加數(shù)字表示不同的材料。 TN1尼龍尼龍 TN2聚砜聚砜 TN3聚酰亞胺聚酰亞胺 TN4聚酰酸酯聚酰酸酯 TN5聚甲聚甲醛醛 J鋼板沖壓保持架，材料有變化時附加數(shù)字區(qū)別。鋼板沖壓保持架，材料有變化時附加數(shù)字區(qū)別。 Y銅板沖壓保持架，材料有變化時附加數(shù)字區(qū)別；銅板沖壓保持架，材料有變化時附加數(shù)字區(qū)別； SZ保持架由彈簧絲或彈簧制造保持架由彈簧絲或彈簧制造。b.保持架結(jié)構(gòu)型式及表面處理保持架結(jié)構(gòu)型

15、式及表面處理 H自鎖兜也保持架自鎖兜也保持架 W焊接保持架焊接保持架 R鉚接保持架（用于大型軸承）鉚接保持架（用于大型軸承） E磷化處理保持架磷化處理保持架 D碳氮共滲保持架碳氮共滲保持架 D1滲碳保持架滲碳保持架 D2滲氮保持架滲氮保持架 C有鍍層的保持架有鍍層的保持架(C1鍍銀）鍍銀） A外圈引導(dǎo)外圈引導(dǎo) B內(nèi)圈引導(dǎo)內(nèi)圈引導(dǎo) P由內(nèi)圈或外圈引導(dǎo)的拉孔或沖孔的窗形保持架由內(nèi)圈或外圈引導(dǎo)的拉孔或沖孔的窗形保持架 S引導(dǎo)而有潤滑槽引導(dǎo)而有潤滑槽 注：本條的代號只能與注：本條的代號只能與“a結(jié)合使用結(jié)合使用 例：例：MPS-有拉孔或沖孔（窗孔保持架）的黃銅實體保持架有拉孔或沖孔（窗孔保持架）的黃銅

16、實體保持架,外圈或內(nèi)圈引導(dǎo)外圈或內(nèi)圈引導(dǎo),引導(dǎo)面有潤引導(dǎo)面有潤滑油槽?；筒邸?JA鋼板沖壓保持架，外圈引導(dǎo)。鋼板沖壓保持架，外圈引導(dǎo)。 FE經(jīng)磷化處理的鋼制實體保持架。經(jīng)磷化處理的鋼制實體保持架。 C，V滿裝滾動體（無保持架）滿裝滾動體（無保持架） 例：例：6208 V滿裝球深溝球軸承。滿裝球深溝球軸承。滾動軸承的代號后置代號滾動軸承的代號后置代號4 4滾動軸承的代號后置代號滾動軸承的代號后置代號5 5 最高最高滾動軸承的代號后置代號滾動軸承的代號后置代號6 6大大滾動軸承的代號后置代號滾動軸承的代號后置代號7 7滾動軸承的代號后置代號滾動軸承的代號后置代號7 7滾動軸承的代號滾動軸承的代號

17、后置代號后置代號8 8第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承例：說明軸承代號例：說明軸承代號60246024的含義的含義6 0 246 0 24 公差等級為公差等級為0 0級級 內(nèi)徑尺寸內(nèi)徑尺寸d d24245 5120mm120mm 尺寸系列尺寸系列(1)0(1)0（寬度系列（寬度系列1 1，直徑系列，直徑系列0 0）深溝球軸承深溝球軸承第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承例：說明軸承代號例：說明軸承代號7210AC/P57210AC/P5的含義的含義 7 2 10 AC /P57 2 10 AC /P5 公差等級為公差等級為5 5級級 公稱接觸角公稱接觸角 2525 內(nèi)徑尺寸內(nèi)徑尺寸d

18、d10105 550mm50mm 尺寸系列尺寸系列(0)2(0)2（寬度系列（寬度系列0 0，直徑系列，直徑系列2 2） 角接觸球軸承角接觸球軸承第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承例：說明軸承代號例：說明軸承代號NU2208/P6NU2208/P6的含義的含義NU 22 08 /P6NU 22 08 /P6 公差等級為公差等級為6 6級級 內(nèi)徑尺寸內(nèi)徑尺寸d d08085 540mm40mm 尺寸系列尺寸系列2222（寬度系列（寬度系列2 2，直徑系列，直徑系列2 2）內(nèi)圈無擋邊圓柱滾子軸承內(nèi)圈無擋邊圓柱滾子軸承第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承例：說明軸承代號例：說明軸承代號62/2

19、2/P462/22/P4的含義的含義 6 2 /22 /P46 2 /22 /P4 公差等級為公差等級為4 4級級 內(nèi)徑尺寸內(nèi)徑尺寸d d22mm22mm 尺寸系列尺寸系列(0)2(0)2（寬度系列（寬度系列0 0，直徑系列，直徑系列2 2）深溝球軸承深溝球軸承第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n滾動軸承的載荷分布滾動軸承的載荷分布受載最大的滾動體的載荷受載最大的滾動體的載荷 （點接觸軸承）（點接觸軸承） 04.735rrFFFZZ劉澤九、賀士荃著，滾動軸承的額定載荷與壽命（北京：機械工業(yè)出版社，1982）萬長森編著滾動軸承的分析方法（北京：機械工業(yè)出版社，1987）滾動軸承的工作情況分析

20、滾動軸承的工作情況分析1.運動關(guān)系：內(nèi)外圈相對回轉(zhuǎn)；滾動體運動關(guān)系：內(nèi)外圈相對回轉(zhuǎn)；滾動體 既自轉(zhuǎn)既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)。又公轉(zhuǎn)。2.軸承中載荷的分布：軸承中載荷的分布：n推力軸承推力軸承 F0 =Fa /zn向心軸承，在載荷向心軸承，在載荷Fr 的作用下的作用下, 根據(jù)變形關(guān)系，中間滾動體受力根據(jù)變形關(guān)系，中間滾動體受力 最大，向兩邊逐漸減小。最大，向兩邊逐漸減小。) 39 (/6 . 4) 29 (/5:maxmaxzFFzFFrr滾子：球：假設(shè)下半圈滾動體受力Fa角接觸軸承的載荷情況：軸向載荷對載荷分布角接觸軸承的載荷情況：軸向載荷對載荷分布的影響較大，可能半圈、多半圈或整圈受載。的影響較大，可能

21、半圈、多半圈或整圈受載。n為保證半圈滾動體為保證半圈滾動體 受力，則：受力，則：球軸承Fa/Fr1.22tg滾子軸承Fa/Fr1.26tg Fa/Fr = tg 軸承元件上的載荷及應(yīng)力的變化軸承元件上的載荷及應(yīng)力的變化內(nèi)圈（滾動體）固定套圈第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n滾動軸承的失效形式滾動軸承的失效形式疲勞點蝕疲勞點蝕脈動循環(huán)應(yīng)力脈動循環(huán)應(yīng)力塑性變形塑性變形磨損磨損滾動軸承的失效形式及設(shè)計準則滾動軸承的失效形式及設(shè)計準則 失效形式失效形式 設(shè)計準則設(shè)計準則1. 點蝕點蝕 壽命計算壽命計算2. 塑性變形塑性變形 靜載荷計算靜載荷計算元件破裂 正確安裝其它：其它： 磨損 、燒傷 密封；

22、潤滑、散熱， 限制極限轉(zhuǎn)速第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n滾動軸承的計算準則滾動軸承的計算準則正常工作條件下的回轉(zhuǎn)滾動軸承，主要是疲正常工作條件下的回轉(zhuǎn)滾動軸承，主要是疲勞點蝕破壞，應(yīng)進行接觸疲勞壽命計算，當勞點蝕破壞，應(yīng)進行接觸疲勞壽命計算，當載荷變化較大或有較大沖擊載荷時，還應(yīng)作載荷變化較大或有較大沖擊載荷時，還應(yīng)作靜強度計算；靜強度計算；對于擺動或轉(zhuǎn)速較低的軸承，主要防止塑性對于擺動或轉(zhuǎn)速較低的軸承，主要防止塑性變形，只需作靜強度計算；變形，只需作靜強度計算；高速軸承為防止發(fā)生粘著磨損、燒傷，除進高速軸承為防止發(fā)生粘著磨損、燒傷，除進行壽命計算外，還需核驗極限轉(zhuǎn)速。行壽命計算外，

23、還需核驗極限轉(zhuǎn)速。第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n滾動軸承的壽命計算滾動軸承的壽命計算軸承的壽命軸承的壽命基本額定壽命軸承的壽命指標基本額定壽命軸承的壽命指標 L10(r)、 L10h(h)基本額定動載荷基本額定動載荷C (Cr 、Ca )-106r當量動載荷當量動載荷 計算計算 附加軸向載荷附加軸向載荷軸承壽命計算軸承壽命計算 計算公式計算公式1. ：一批相同的軸承中：一批相同的軸承中90的軸承不發(fā)生疲勞點蝕前的總轉(zhuǎn)數(shù)（以的軸承不發(fā)生疲勞點蝕前的總轉(zhuǎn)數(shù)（以106為單位）或小時數(shù)?；绢~額定壽命用為單位）或小時數(shù)?；绢~額定壽命用 L10或或L10h 來表示。來表示。2.滾動軸承的基本

24、滾動軸承的基本 標準規(guī)定，基本額定壽命等于106轉(zhuǎn)時軸承所能承受的載荷稱為基本額定動載荷，用符號C表示。 對于向心軸承，基本額定動載荷指純徑向?qū)τ谙蛐妮S承，基本額定動載荷指純徑向載荷，對角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，指載荷，對角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，指使套圈間產(chǎn)生相對徑向位移的載荷的徑向分使套圈間產(chǎn)生相對徑向位移的載荷的徑向分量，稱為徑向基本額定動載荷用符號量，稱為徑向基本額定動載荷用符號Cr表示；表示； 對推力軸承，指純軸向載荷，稱為軸向基對推力軸承，指純軸向載荷，稱為軸向基本額定動載荷，用符號本額定動載荷，用符號Ca表示。表示。 Cr 、Ca可從手冊中查出可從手冊中查出。第三節(jié)第三節(jié) 滾

25、動摩擦支承滾動摩擦支承n滾動軸承的靜強度計算滾動軸承的靜強度計算基本額定靜載荷基本額定靜載荷C0（C0r 、C0a）當量靜載荷當量靜載荷 取兩式中大值取兩式中大值靜強度條件靜強度條件0000rrarrPX FY FPF0000jCS PC第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速正常條件設(shè)計手冊查取正常條件設(shè)計手冊查取條件改變修正條件改變修正 n=f1f2nlim （圖圖11-1711-17、11-1811-18查取系數(shù)）查取系數(shù)）采取改進措施提高極限轉(zhuǎn)速采取改進措施提高極限轉(zhuǎn)速第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n滾動軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計滾動軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)

26、計 解決解決：軸系支點的軸向固定；滾動軸承組軸系支點的軸向固定；滾動軸承組合結(jié)構(gòu)的調(diào)整；軸承與相關(guān)零件的配合；提合結(jié)構(gòu)的調(diào)整；軸承與相關(guān)零件的配合；提高軸系的支承剛度。高軸系的支承剛度。軸承的軸向固定軸承的軸向固定軸承的配合軸承的配合軸承游隙調(diào)整軸承游隙調(diào)整軸承預(yù)緊軸承預(yù)緊第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n滾動軸承的潤滑滾動軸承的潤滑潤滑目的降低摩擦阻力，減輕磨損，降低接觸應(yīng)潤滑目的降低摩擦阻力，減輕磨損，降低接觸應(yīng)力，吸振降噪，防銹散熱。力，吸振降噪，防銹散熱。脂潤滑相應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單，易維護保養(yǎng)，不易滲漏，脂潤滑相應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單，易維護保養(yǎng)，不易滲漏，具密封作用；內(nèi)摩擦力大。具密封作用；內(nèi)摩擦

27、力大。油潤滑摩擦阻力小，散熱好，具清洗作用；易滲油潤滑摩擦阻力小，散熱好，具清洗作用；易滲漏，密封裝置復(fù)雜，需供油設(shè)備。漏，密封裝置復(fù)雜，需供油設(shè)備。固體潤滑劑（常用二硫化鉬）潤滑脂的添加劑、固體潤滑劑（常用二硫化鉬）潤滑脂的添加劑、粘貼形成固體潤滑膜、自潤滑軸承等。粘貼形成固體潤滑膜、自潤滑軸承等。第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承n滾動軸承的密封滾動軸承的密封目的：防塵、防水、防止?jié)櫥瑒┑牧魇康模悍缐m、防水、防止?jié)櫥瑒┑牧魇СＳ妹芊饨Y(jié)構(gòu)型式：常用密封結(jié)構(gòu)型式：接觸式密封接觸式密封 常見型式常見型式 密封件與軸接觸，二者間有摩擦和磨損，低速密封件與軸接觸，二者間有摩擦和磨損，低速使用。

28、使用。非接觸式密封非接觸式密封 常見型式常見型式 利用間隙進行密封，轉(zhuǎn)動件與固定件不接觸，利用間隙進行密封，轉(zhuǎn)動件與固定件不接觸，允許軸高速。允許軸高速。例例：某單級齒輪減速器輸入軸由一對深溝球軸承支某單級齒輪減速器輸入軸由一對深溝球軸承支承。已知齒輪上各力為：切向力承。已知齒輪上各力為：切向力F Ft t3000N3000N，徑向，徑向力力F Fr r1200N1200N，軸向力，軸向力F Fa a650N650N，如圖所示。齒輪，如圖所示。齒輪分度圓直徑分度圓直徑d d40mm40mm。設(shè)齒輪中點至兩支點距離。設(shè)齒輪中點至兩支點距離 l l50mm50mm，軸與電機直接相連，軸與電機直接相

29、連， n n960r/min960r/min，載荷平穩(wěn)，常溫工作，軸頸直徑為載荷平穩(wěn)，常溫工作，軸頸直徑為30mm30mm。要求軸。要求軸承壽命不低于承壽命不低于9000h9000h，試選擇軸承型號。，試選擇軸承型號。例例11111 1第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承例例：某安裝有斜齒輪的轉(zhuǎn)軸由一對代號為：某安裝有斜齒輪的轉(zhuǎn)軸由一對代號為7210AC7210AC的軸承支承。已知兩軸承所受徑向載的軸承支承。已知兩軸承所受徑向載荷分別為荷分別為F Fr1r12600N2600N，F(xiàn) Fr2r2600N600N，安裝方式，安裝方式如圖所示，齒輪上的軸向載荷

30、如圖所示，齒輪上的軸向載荷F Fa a1200N1200N，載荷平穩(wěn)。求兩軸承的當量動載荷。載荷平穩(wěn)。求兩軸承的當量動載荷。FaFr1Fr212第三節(jié)第三節(jié) 滾動摩擦支承滾動摩擦支承二、其它類型的滾動摩擦支承二、其它類型的滾動摩擦支承n填入式滾珠支承填入式滾珠支承 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式n密珠支承密珠支承 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式第四節(jié)第四節(jié) 彈性摩擦支承彈性摩擦支承n特點特點：只有彈性摩擦，摩擦力矩極小。：只有彈性摩擦，摩擦力矩極小。n形式：形式：懸簧式懸簧式 十字形片簧式十字形片簧式 張絲式張絲式 吊絲式吊絲式第五節(jié)第五節(jié) 流體摩擦支承流體摩擦支承n流體摩擦支承流體摩擦支承運動件和承導(dǎo)件間有運動件和承導(dǎo)

31、件間有流體膜流體膜 流體摩擦流體摩擦n分類一分類一（按流體膜形成方法）（按流體膜形成方法） 動壓支承動壓支承 靜壓支承靜壓支承n分類二分類二（按支承中流體的不同）（按支承中流體的不同） 液體摩擦支承液體摩擦支承 氣體摩擦支承氣體摩擦支承ENDEND軸頸的結(jié)構(gòu)軸頸的結(jié)構(gòu)整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)n最簡單的型式：最簡單的型式： 直接在儀器殼體和支承板上加工軸承孔。直接在儀器殼體和支承板上加工軸承孔。整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu) 嵌套式軸承嵌套式軸承n軸套外表面滾花（防止軸軸套外表面滾花（防止軸套轉(zhuǎn)動）并直接壓入儀器套轉(zhuǎn)動

32、）并直接壓入儀器殼體。殼體。 凸臺可以承受軸向載荷。凸臺可以承受軸向載荷。n缺點：中心不易對正，外缺點：中心不易對正，外殼材料較硬或壁太薄時不殼材料較硬或壁太薄時不適用。適用。整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)n外殼較薄、負荷不外殼較薄、負荷不大、軸套利用彎邊大、軸套利用彎邊法固定在外殼上。法固定在外殼上。n可承受兩個方向的可承受兩個方向的軸向負荷。軸向負荷。整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)n外殼較厚、受力較大、外殼較厚、受力較大、利用雙面彎邊把軸套利用雙面彎邊把軸套固定在外殼上。固定在外殼上。n彎邊后端面需要進行彎邊后端面需要進行加工。加工。整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)整體式

33、圓柱面支承的結(jié)構(gòu)n非金屬材料外殼結(jié)非金屬材料外殼結(jié)構(gòu)，為防止彎邊時構(gòu)，為防止彎邊時損壞外殼表面，在損壞外殼表面，在彎邊外另加金屬墊彎邊外另加金屬墊板。板。n不能承受大載荷。不能承受大載荷。整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)n 軸承較大并用螺釘軸承較大并用螺釘把軸套固定在儀器外把軸套固定在儀器外殼上。殼上。 e e將軸套直接固將軸套直接固定在金屬外殼上。定在金屬外殼上。 f f利用金屬夾板利用金屬夾板把軸套固定在非金屬把軸套固定在非金屬外殼上。外殼上。整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)特點特點 制造簡單，但磨損后無法調(diào)整間隙，影制造簡單，但磨損后無法調(diào)整間隙，影響軸的旋轉(zhuǎn)精度

34、和正常工作。響軸的旋轉(zhuǎn)精度和正常工作。應(yīng)用應(yīng)用 間歇工作、低速和輕載場合。間歇工作、低速和輕載場合。 整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)整體式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)剖分式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)剖分式圓柱面支承的結(jié)構(gòu)特點：特點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剛度下降（同整體式相結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剛度下降（同整體式相比）；比）； 可以調(diào)整軸承的徑向間隙?？梢哉{(diào)整軸承的徑向間隙。軸承蓋軸承座螺栓軸瓦剖分式滑動軸承結(jié)構(gòu)斜剖分式滑動軸承滑動軸承、軸瓦滑動軸承、軸瓦整體式軸瓦軸瓦的固定軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦結(jié)構(gòu)：由13層材料制成軸瓦內(nèi)表面結(jié)構(gòu) 油溝與油槽的位置油溝與油槽的位置油溝與油槽的位置 不要開在軸承的承載區(qū)內(nèi)，否則將急劇降低不要開在軸承的承載區(qū)內(nèi)，否則將急劇降

35、低軸承的承載能力軸承的承載能力調(diào)心滑動軸承可調(diào)間隙的滑動軸承鑄鐵鑄鐵普通灰鑄鐵、球墨鑄鐵普通灰鑄鐵、球墨鑄鐵 （塑性差、跑合性差）（塑性差、跑合性差）低速、輕載、不重要的場合低速、輕載、不重要的場合銅合金銅合金青銅（常用）青銅（常用） 錫青銅和鉛青銅減摩性和耐磨性佳，錫青銅和鉛青銅減摩性和耐磨性佳，有足夠強度，跑合性差（重載、中速）有足夠強度，跑合性差（重載、中速） 鋁青銅強度和硬度較高，抗膠合能鋁青銅強度和硬度較高，抗膠合能力差（重載、低速）力差（重載、低速）黃銅黃銅 價格低，低速使用。價格低，低速使用。軸承合金（巴氏合金）軸承合金（巴氏合金）錫錫(Sn)(Sn)、鉛、鉛(Pb)(Pb)、銻

36、、銻(Sb)(Sb)和銅和銅(Cu)(Cu)的合金。的合金。特點特點 耐磨性和減摩性良好，耐磨性和減摩性良好， 但強度低、成本高。但強度低、成本高。 減摩層軸承襯減摩層軸承襯應(yīng)用應(yīng)用 中、高速，重載。中、高速，重載。錫基合金配件陶瓷合金（粉末合金）陶瓷合金（粉末合金）組成組成 鐵基、銅基粉末冶鐵基、銅基粉末冶金減摩材料（國標）。金減摩材料（國標）。優(yōu)點優(yōu)點 有自潤滑性。有自潤滑性。應(yīng)用應(yīng)用 低或中速，輕或中低或中速，輕或中載，潤滑不便、要求載，潤滑不便、要求清潔。清潔。青銅自潤滑軸承非金屬材料（常用工程塑料）非金屬材料（常用工程塑料）優(yōu)點優(yōu)點 耐磨、耐腐蝕、自潤耐磨、耐腐蝕、自潤滑性能?；阅?/p>

37、。缺點缺點 承載能力低，高溫變承載能力低，高溫變形，導(dǎo)熱性和穩(wěn)定性差。形，導(dǎo)熱性和穩(wěn)定性差。應(yīng)用應(yīng)用 溫度不高、載荷不大溫度不高、載荷不大場合。場合。寶石軸承寶石軸承（剛玉（剛玉瑪瑙瑪瑙微晶玻璃等）微晶玻璃等）優(yōu)點優(yōu)點 摩擦系數(shù)小，硬度高，摩擦系數(shù)小，硬度高，耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小，耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小，抗壓強度高?？箟簭姸雀摺Ｈ秉c缺點 脆性材料，加工困難。脆性材料，加工困難。 應(yīng)用應(yīng)用 儀器儀表。（軸承承受載荷很小儀器儀表。（軸承承受載荷很小但要求旋轉(zhuǎn)精度但要求旋轉(zhuǎn)精度高高靈敏度好靈敏度好使用壽命長）使用壽命長）摩擦力矩的計算摩擦力矩的計算支承承受徑向載荷支承承受徑向載荷12fVrMf F d

38、摩擦力矩的計算摩擦力矩的計算 支承承受軸向載荷（軸支承承受軸向載荷（軸轉(zhuǎn)動時，軸肩處產(chǎn)生摩擦）轉(zhuǎn)動時，軸肩處產(chǎn)生摩擦）3312221213faddMfFdd頂針支承頂針支承特點：特點：支承軸線相對于軸頸有傾斜時，運動件仍支承軸線相對于軸頸有傾斜時，運動件仍能正常工作；摩擦力矩??；磨損較快。能正常工作；摩擦力矩小；磨損較快。應(yīng)用：應(yīng)用：低速、輕載。低速、輕載。 軸尖支承軸尖支承特點：特點： 置中精度、方向精度均不置中精度、方向精度均不高；磨損快；摩擦力矩小。高；磨損快；摩擦力矩小。球支承球支承特點特點 運動件可繞本身運動件可繞本身軸線轉(zhuǎn)動；可在軸線轉(zhuǎn)動；可在通過其軸線的平通過其軸線的平面內(nèi)擺動一

39、定的面內(nèi)擺動一定的角度。角度。 深溝球軸承深溝球軸承 6 66000深溝球軸承深溝球軸承 60006000深溝球軸承深溝球軸承 6 6特點：特點： 主要承受徑向載主要承受徑向載荷，也可同時承受少荷，也可同時承受少量雙向軸向載荷。價量雙向軸向載荷。價格低，應(yīng)用廣。格低，應(yīng)用廣?；绢~定動載荷比基本額定動載荷比1 1極限轉(zhuǎn)速比高極限轉(zhuǎn)速比高調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承 1 11000調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承 10001000調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承 1 1特點：特點： 主要承受徑向載主要承受徑向載荷，也可同時承受少荷，也可同時承受少量雙向軸向載荷。外量雙向軸向載荷。外圈滾道為球面，具有圈滾道為球面，具有自動調(diào)心功

40、能。自動調(diào)心功能?；绢~定動載荷比基本額定動載荷比 0.60.60.90.9極限轉(zhuǎn)速比中極限轉(zhuǎn)速比中圓柱滾子軸承（外圈無擋邊）圓柱滾子軸承（外圈無擋邊）N N圓柱滾子軸承（外圈無擋邊）圓柱滾子軸承（外圈無擋邊）N N圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承（外圈無擋邊）（外圈無擋邊）N N特點：特點： 只能承受徑向載只能承受徑向載荷，承載能力高。但荷，承載能力高。但對軸的偏斜和彎曲變對軸的偏斜和彎曲變形很敏感。形很敏感?；绢~定動載荷比基本額定動載荷比 1.51.53 3極限轉(zhuǎn)速比高極限轉(zhuǎn)速比高滾針軸承滾針軸承 NANA滾針軸承滾針軸承 NANA特點：特點： 只能承受徑向載荷，只能承受徑向載荷，承載能力大。徑

41、向承載能力大。徑向尺寸小。一般內(nèi)外尺寸小。一般內(nèi)外圈可分離；工作時圈可分離；工作時不允許內(nèi)外圈軸線不允許內(nèi)外圈軸線有偏斜。有偏斜。角接觸軸承角接觸軸承 7 77000角接觸軸承角接觸軸承 70007000角接觸軸承角接觸軸承 7 7特點：特點： 同時承受徑向和軸同時承受徑向和軸向載荷，或單獨承向載荷，或單獨承受軸向載荷。受軸向載荷。 一般成對使用。一般成對使用?；绢~定動載荷基本額定動載荷 1 11.41.4極限轉(zhuǎn)速比高極限轉(zhuǎn)速比高圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承 3 33000圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承 30003000圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承 3 3特點：特點： 同時承受較大的徑向同時承受較大的徑向

42、和軸向載荷，或單獨承受和軸向載荷，或單獨承受軸向載荷。軸向載荷。 內(nèi)外圈可分離、分別內(nèi)外圈可分離、分別安裝，安裝時需調(diào)整游隙；安裝，安裝時需調(diào)整游隙；一般成對使用。一般成對使用?；绢~定動載荷基本額定動載荷 1.51.52.52.5極限轉(zhuǎn)速比中極限轉(zhuǎn)速比中推力球軸承推力球軸承 5 55000推力球軸承推力球軸承 50005000推力球軸承推力球軸承 5 5特點：特點： 只能承受軸向只能承受軸向載荷，具有最小軸載荷，具有最小軸向載荷限制；高速向載荷限制；高速時離心力大，鋼球時離心力大，鋼球與保持架磨損、發(fā)與保持架磨損、發(fā)熱嚴重，壽命低。熱嚴重，壽命低?；绢~定動載荷基本額定動載荷1 1極限轉(zhuǎn)速比

43、低極限轉(zhuǎn)速比低軸承的調(diào)心作用軸承的調(diào)心作用軸承代號基本代號類型代號軸承代號基本代號類型代號滾動軸承尺寸系列代號示意圖滾動軸承尺寸系列代號示意圖內(nèi)徑內(nèi)徑內(nèi)徑內(nèi)徑軸承代號基本代號內(nèi)徑代號軸承代號基本代號內(nèi)徑代號圓錐孔（錐度圓錐孔（錐度1:12)1:12)調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承10000 K10000 K型型 外圈上開有安置止動環(huán)的矩形槽（外圈上開有安置止動環(huán)的矩形槽（N N）的深溝球軸承；的深溝球軸承； 裝了止動環(huán)后可裝了止動環(huán)后可簡化軸承在軸承座簡化軸承在軸承座孔內(nèi)的軸向定位孔內(nèi)的軸向定位 帶密封圈深溝球軸承帶密封圈深溝球軸承 軸承游隙軸承游隙 n軸承的游隙是指在軸承的游隙是指在無載荷時，當一個無

44、載荷時，當一個套圈固定不動，另套圈固定不動，另一個套圈相對于固一個套圈相對于固定套圈由一個極端定套圈由一個極端位置移動到另一個位置移動到另一個極端位置的移動量。極端位置的移動量。疲勞點蝕疲勞點蝕內(nèi)圈滾道深度點蝕內(nèi)圈滾道深度點蝕外圈滾道點蝕外圈滾道點蝕滾動體點蝕滾動體點蝕塑性變形塑性變形滾道塑性變形滾道塑性變形外圈滾道塑性變形外圈滾道塑性變形磨損磨損內(nèi)圈滾道膠合、點蝕、內(nèi)圈滾道膠合、點蝕、磨粒磨損磨粒磨損外圈滾道膠合（大片）、外圈滾道膠合（大片）、點蝕（小片）點蝕（小片）異物進入軸承，破壞滾動元件間的異物進入軸承，破壞滾動元件間的相對關(guān)系，導(dǎo)致滾動體與保持架直相對關(guān)系，導(dǎo)致滾動體與保持架直接摩擦

45、而產(chǎn)生燒結(jié)接摩擦而產(chǎn)生燒結(jié)當量動載荷的計算當量動載荷的計算X、Y徑向動載荷系數(shù)和軸向動載荷系數(shù)徑向動載荷系數(shù)和軸向動載荷系數(shù)（表（表11-7），（），（e）在有振動和沖擊時在有振動和沖擊時 fp沖擊載荷系數(shù)（表沖擊載荷系數(shù)（表11-8）raPXFYF()praPfXFYFe判斷因子判斷因子e判斷計算時是否記及軸向載荷判斷計算時是否記及軸向載荷Fa的影響。的影響。Fa/Fre時，時，F(xiàn)a的影響較小，忽略不計。的影響較小，忽略不計。深溝球軸承和角接觸軸承（深溝球軸承和角接觸軸承（7000C）的）的e值值隨隨Fa/C0的增加而增大。的增加而增大。7000AC和和7000B的角接觸軸承，公稱接觸的角接

46、觸軸承，公稱接觸角較大，忽略實際接觸角的變化，角較大，忽略實際接觸角的變化，e近似某近似某一常數(shù)。一常數(shù)。圓錐滾子軸承中滾動體與滾道線接觸，實際圓錐滾子軸承中滾動體與滾道線接觸，實際接觸角恒定，接觸角恒定，e為定值。為定值。附加軸向載荷的計算附加軸向載荷的計算角接觸球軸承和圓錐滾子角接觸球軸承和圓錐滾子軸承軸向載荷軸承軸向載荷Fa的計算的計算1、內(nèi)部軸向力、內(nèi)部軸向力Fs 表表119 此類軸承常成對使用，反此類軸承常成對使用，反向安裝。向安裝。2 2、軸向載荷軸向載荷Fa的的計算計算F Fx xF Fs1s1F Fs2s2F Fs2s2F Fx xF Fs1s1F Fs2s2F Fs1s112sxsFFF若2221asssxFFFFF則11asFF12sxsFFF若1112asssxFFFFF則22asFF結(jié)論：結(jié)論： 1. “放松放松”軸承的軸向力等于其內(nèi)部軸向力；軸承的軸向力等于其內(nèi)部軸向力； 2. “壓緊壓緊”軸承的軸向力等于外力的代數(shù)和。軸承的軸向力等于外力的代數(shù)和。角接觸球軸承和圓錐滾子軸承角接觸球軸承和圓錐滾子軸承軸向載荷軸向載荷F Fa a的計算的計算軸向載荷軸向載荷F Fa a的計算的計算方法一：的計算的計算方法一： 先通過派生軸向力及外加載荷的計算與分先通過派生軸向力及外加載荷的計算與分析，判定被析，判定被“放松放松”或被或被“壓緊壓緊”的軸承；的軸承； 然