軸承的安裝及使用課件(PPT 74頁)

1、軸承的類型與應(yīng)用軸承的安裝及使用第1頁，共74頁。 軸承是機(jī)器、儀表中的重要支承零件，其主要作用是支承轉(zhuǎn)動（或擺動）的運(yùn)動部件，保證軸和軸上傳動件的回轉(zhuǎn)精度，減少磨擦和磨損。根據(jù)工作時磨擦性質(zhì)的不同，軸承分為滑動軸承和滾動軸承兩大類。在日常生活中我們一般見到的軸承大都是滾動軸承。各種軸承一旦失效，將會影響軸的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和軸上零件的正常工作。通過對三相異步電動機(jī)的拆裝，了解和掌握軸承的相關(guān)知識。任務(wù)導(dǎo)入第2頁，共74頁。任務(wù)導(dǎo)入第3頁，共74頁。(1)了解軸承的分類和應(yīng)用。(2)掌握滑動軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。(3)掌握滑動軸承的裝配要求。(4)掌握滾動軸承的種類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。(5)掌握滾動的代號組成及失效

2、形式。任務(wù)要求第4頁，共74頁。 在滑動磨擦下運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承稱為滑動軸承。應(yīng)用:高速、重載、要求剖分結(jié)構(gòu)等場合中，如汽輪機(jī)、離心式壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、大型電機(jī)等設(shè)備的主要軸承都采用滑動軸承（用一實例說明） ；此外，在低速重載、沖擊載荷較大的一般機(jī)械中，如沖壓機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械和起重設(shè)備也廣泛采用滑動軸承（用一實例說明） 。一、滑動軸承第5頁，共74頁。1. 滑動軸承的特點(diǎn)、類型及應(yīng)用1.滑動軸承的工作轉(zhuǎn)速特別高，但在這種轉(zhuǎn)速下，滾動軸承的壽命將大為降低。2.要求對軸的支承特別精確的軸承。因為滑動軸承比滾動軸承中影響精度的零件數(shù)要少，故可制造的更精確。3.特重型軸承若采用滾動軸承，單件生產(chǎn)會導(dǎo)致造價很高。4

3、.承受巨大沖擊和振動載荷的軸承。由于滑動軸承的軸瓦和軸頸間存在的油層的緩沖和阻尼作用，因而顯示出較滾動軸承更優(yōu)越的工作性能。5.根據(jù)裝配要求必須做成剖分式的軸承，如曲軸的軸承，在這種場合，滾動軸承就無法滿足要求。6.當(dāng)軸的排列較緊密時，由于空間尺寸的限制，必須用徑向尺寸較小的軸承。7.在特殊工作條件下（如水或腐蝕性的介質(zhì)中等）工作的軸承。因為這時滾動軸承難以勝任。第6頁，共74頁。 按表面潤滑情況，將摩擦分為干摩擦、邊界摩擦和液體摩擦三種摩擦狀態(tài)。干摩擦 在兩摩擦表面不加任何潤滑劑時，所出現(xiàn)的固體表面直接接觸的摩擦，稱為干摩擦。存在大量摩擦功的損耗和嚴(yán)重磨損，表現(xiàn)為強(qiáng)烈的升溫，甚至軸瓦燒壞，因

4、此在滑動軸承中不允許出現(xiàn)干摩擦。干摩擦1. 滑動軸承的特點(diǎn)、類型及應(yīng)用第7頁，共74頁。邊界摩擦 兩摩擦表面有潤滑油的存在，由于潤滑油與摩擦表面的吸附作用，在摩擦金屬表面間形成極薄的邊界油膜。油膜厚度小于1m，不足以將兩金屬表面分開，所以相互運(yùn)動時，兩金屬表面微觀的高峰部分仍將相互搓削，這種狀態(tài)稱為邊界摩擦。邊界摩擦不能消除表面磨損，但可以減輕磨損。這種狀態(tài)的摩擦系數(shù)0.10.3。1. 滑動軸承的特點(diǎn)、類型及應(yīng)用第8頁，共74頁。液體摩擦 若兩摩擦表面間具有足夠的潤滑油，而且能滿足一定的條件，則在兩摩擦表面間可形成厚達(dá)幾十微米的壓力油膜，能將相對運(yùn)動著的兩金屬表面隔開，此時，只有液體之間的摩擦

5、，稱為液體摩擦，又稱液體潤滑。液體摩擦摩擦系數(shù)很小 0.0010.01 ，能顯著減少摩擦和磨損。1. 滑動軸承的特點(diǎn)、類型及應(yīng)用第9頁，共74頁。液體摩擦是最理想的情況，汽輪機(jī)等長期且高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)器，應(yīng)該確保其軸承在液體潤滑條件下工作。在一般機(jī)器中，摩擦表面多處于干摩擦、邊界摩擦和液體摩擦的混合狀態(tài)，稱為混合摩擦（或稱為非液體摩擦）。1. 滑動軸承的特點(diǎn)、類型及應(yīng)用第10頁，共74頁。2. 滑動軸承的典型結(jié)構(gòu)對開式整體式油環(huán)軸承推力滑動軸承橢圓軸承和多油楔軸承帶錐形表面軸套的軸承第11頁，共74頁。鑄鐵輕載、低速的軸瓦材料軸承合金 (巴氏合金)錫基鉛基銻錫、銅錫金屬硬粒錫基體或鉛基體綜合性能好

6、機(jī)械強(qiáng)度較低價格昂貴軸承合金澆鑄在鋼或鑄鐵的軸瓦基體上銅合金錫青銅 中速、中載或重載鋁青銅 低速重載鉛青銅 高速重載1)金屬材料，如軸承合金、銅合金、鋁基合金和鑄鐵等；常用的三大類軸承材料第12頁，共74頁。粉末冶金鐵或銅粉末混入石墨壓制燒結(jié)而成，多孔性存油用于載荷平穩(wěn)、低速和加油不便場合塑料、橡膠、尼龍等摩擦系數(shù)小、耐磨、耐腐蝕、承載低、熱變形大3)非金屬材料2)多孔質(zhì)金屬材料第13頁，共74頁。材料組成性能特點(diǎn)應(yīng)用軸承合金(巴氏合金)Sn,Pb,Sb合金耐磨，導(dǎo)熱性，油吸附性好；強(qiáng)度小，價格貴重載，中高速青銅Cu+Sn,Pb, Al較硬，強(qiáng)度高，耐磨；磨合性差重載，中速粉末冶金Fe+石墨C

7、u+石墨含油軸承；韌性低平穩(wěn)載荷，無沖擊，中低速鑄鐵HT、KT軸頸硬度軸瓦硬度輕載，低速常用材料性能比較第14頁，共74頁。4.潤滑特點(diǎn)潤滑劑潤滑裝置第15頁，共74頁。潤滑劑 軸承潤滑的目的在于降低功耗，減少磨損，同時還起到冷卻、吸振、防銹等作用。軸承能否正常工作，和選用的潤滑劑正確與否有很大關(guān)系。 潤滑劑分為液體潤滑劑(潤滑油)、半固體潤滑劑(潤滑脂)、固體潤滑劑等。 在潤滑性能上，潤滑油一般比潤滑脂好，應(yīng)用最廣。但潤滑脂具有不易流失等優(yōu)點(diǎn)，也常用。固體潤滑劑除在特殊場合下使用外，目前正在逐步擴(kuò)大使用范圍。第16頁，共74頁。液體潤滑劑 是滑動軸承中應(yīng)用最廣的潤滑劑。目前使用的潤滑油大部分

8、為石油系潤滑油（礦物油）。粘度（動力粘度）：表征液體流動的內(nèi)摩擦性能，是潤滑油最重要的物理性能，也是選擇潤滑油的主要依據(jù)，用表示（單位：Ns/m2，pa s）。流動液體內(nèi)部的摩擦剪應(yīng)力與的關(guān)系表達(dá)式： 牛頓液體流動定律第17頁，共74頁。液體潤滑劑運(yùn)動粘度：等于動力粘度與液體密度的比值。即第18頁，共74頁。液體潤滑劑常用潤滑油的主要性質(zhì)第19頁，共74頁。液體潤滑劑潤滑油的粘度隨溫度的升高而降低。描述粘度隨溫度變化情況的線圖稱為粘溫圖。 潤滑油的粘度還隨壓力的升高而增大，但壓力不太大時（如小于10MPa），變化極微，可忽略不計。選用原則：選用潤滑油時，要考慮速度、載荷和工作情況。對于載荷大、

9、溫度高的軸承宜選用粘度大的油，載荷小、速度高的軸承宜選用粘度較小的軸承。外載大 難形成油膜速度高 摩擦大 溫度高 油變稀 比壓大 油易擠出 選粘度高的油 選粘度高的油 選粘度低的油 選粘度高的油第20頁，共74頁。潤滑脂 在特殊情況下，使用潤滑脂也可以形成將滑動表面完全分開的一層油膜。由于其流動性極差，故無冷卻效果，常用在非液體摩擦軸承中那些要求不高，難以經(jīng)常供油或者特別低速重載及搖擺運(yùn)動之處。選擇潤滑脂的一般原則：單位壓力高和滑動速度低時，選擇錐入度小一些的品種，反之選擇錐入度大一些的品種；所用潤滑脂的滴點(diǎn)一般應(yīng)高于軸承工作溫度約20-30度，以免工作時潤滑脂過多的流失；在有水淋或潮濕的環(huán)境

10、下，應(yīng)選用防水性強(qiáng)的鈣基或鋁基潤滑脂，在溫度較高時，應(yīng)選用鈣鈉基或復(fù)合鈣基潤滑脂。第21頁，共74頁。固體潤滑劑及其它潤滑劑固體潤滑劑：常用的固體潤滑劑為石墨、二硫化鉬、二硫化鎢的固體粉末狀材料。它們主要用作潤滑油或潤滑脂的添加劑，但也可用樹脂或陶瓷材料將其粘結(jié)在滑動表面形成干潤滑膜或?qū)⑺鼈儞饺胼S瓦材料。水：主要用于橡膠軸承及酚醛膠布軸承的潤滑。液態(tài)金屬：如汞、液態(tài)鈉、鋰、鉀等主要用于宇宙飛行器中的某些軸承。氣體： 空氣只能用于特別高速輕載之處。用氣體作潤滑劑時，軸承的制造工藝要求也要相應(yīng)提高。第22頁，共74頁。潤滑特點(diǎn)潤滑裝置潤滑脂棉線連續(xù)滴油手動間歇式滴油國家標(biāo)準(zhǔn)中的三種潤滑裝置第23頁

11、，共74頁。潤滑特點(diǎn)潤滑裝置第24頁，共74頁。3、滑動軸承的失效形式及材料1）、主要失效形式：磨損和膠合（燒瓦）、疲勞破壞 2） 、對軸承材料的要求 1）良好的減摩性、耐擦性和抗膠合性；2）良好的跑合性、順應(yīng)性、嵌藏性和塑性；3）足夠的抗壓強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度；4）良好的導(dǎo)熱性、加工工藝性、熱彭脹系數(shù)低，耐腐蝕等。 第25頁，共74頁。4. 滑動軸承的潤滑(一)潤滑劑及其選擇 考慮工作載荷、相對滑動速度、工作溫度和特殊工作環(huán)境 .1、潤滑油 （1）壓力大、溫度高、載荷沖擊變動大 粘度大的潤滑油 （2）滑動速度大 粘度較低的潤滑油 （3）粗糙或未經(jīng)跑合的表面 粘度較高的潤滑油 2、潤滑脂 3、固體潤

12、滑劑 第26頁，共74頁。(二) 潤滑方法 1、油潤滑 連續(xù)供油: 間歇供油:油壺或油槍1) 滴油潤滑 2) 繩芯潤滑3) 油環(huán)潤滑 4) 浸油潤滑 5) 飛濺潤滑 6) 壓力循環(huán)潤滑 2、脂潤滑 旋蓋式油脂杯、黃油槍 第27頁，共74頁。二、滾 動 軸 承第28頁，共74頁。滾動軸承 滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，其主要作用是支承旋轉(zhuǎn)軸系以減少摩擦、磨損。在進(jìn)行滾動軸承選型時除了考慮軸承的受力大小、方向和種類以外，還應(yīng)考慮裝配方式以及一些特殊結(jié)構(gòu)對軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計和運(yùn)動性能的影響。第29頁，共74頁。主要內(nèi)容滾動軸承組成滾動軸承的種類和應(yīng)用滾動軸承代號的組成滾動軸承的類型選擇滾動軸承失效形式滾動軸承的組合設(shè)

13、計第30頁，共74頁。1. 滾動軸承組成第31頁，共74頁。滾動軸承組成 典型的滾動軸承結(jié)構(gòu)由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。 13第32頁，共74頁。內(nèi)圈第33頁，共74頁。外圈第34頁，共74頁。滾動體第35頁，共74頁。保持架第36頁，共74頁。和滑動軸承相比，滾動軸承有許多特點(diǎn)。滾動軸承材料滾動軸承的內(nèi)外圈和滾動體應(yīng)具有較高的硬度和接觸疲勞強(qiáng)度、良好的耐磨性和沖擊韌性，一般用鉻錳高碳鋼（抗點(diǎn)蝕）制造，常用材料有GCr15、GCr15SiMn、GCr6、GCr9等，淬火后硬度不低于61HRC-65HRC。滾動軸承的工作表面必須經(jīng)磨削拋光，以提高其接觸疲勞強(qiáng)度。 保持架選用較軟材料制造，常

14、用低碳鋼板沖壓后鉚接或焊接而成。實體保持架則選用銅合金、鋁合金、酚醛層壓布板或工程塑料等材料（減摩）。為適應(yīng)某些特殊要求，有些滾動軸承還要附加其他特殊元件或采用特殊結(jié)構(gòu)，如軸承無內(nèi)圈或外圈、帶有防塵密封結(jié)構(gòu)或在外圈上加止動環(huán)等。 第37頁，共74頁。優(yōu)點(diǎn)：1）起動力矩小，可在負(fù)載下起動；2）徑向游隙較小，運(yùn)動精度高； 3）軸向?qū)挾容^小；4）可同時承受徑向、軸向載荷,軸承組合較簡單； 5）便于密封、易于維護(hù)；6）不需有色金屬，標(biāo)準(zhǔn)件，成本低。特點(diǎn)缺點(diǎn)：1）承受沖擊載荷能力差； 2）振動、噪音較大；3）徑向尺寸較大； 4）有的場合無法使用；第38頁，共74頁。2、滾動軸承的種類及應(yīng)用按軸承所能承受

15、的載荷方向或公稱接觸角分類：向心軸承推力軸承按滾動體種類分類：球軸承滾子軸承軸心線第39頁，共74頁。向心軸承第40頁，共74頁。推力軸承第41頁，共74頁。球軸承第42頁，共74頁。滾子軸承第43頁，共74頁。3.滾動軸承代號組成第44頁，共74頁。例： R NU207 E前置代號基本代號后置代號類型代號尺寸系列代號02內(nèi)徑代號07內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號密封結(jié)構(gòu)代號保持架代號軸承材料代號公差等級代號游隙代號配置代號其它代號數(shù)字或字母表示不同類型的軸承代號舉例3.滾動軸承代號組成第45頁，共74頁。前置代號有特殊要求時使用第46頁，共74頁。類型代號雙列角接觸球軸承調(diào)心球軸承調(diào)心滾子軸承推力調(diào)心滾子軸承

16、圓錐滾子軸承雙列深溝球軸承推力球軸承雙向推力球軸承深溝球軸承角接觸球軸承第47頁，共74頁。內(nèi)徑代號(代號為：0499)第48頁，共74頁。6 2 1 2N 2 2 0 8尺寸系列代號為2表示軸承內(nèi)徑 8 5=40mm 深溝球軸承圓柱滾子軸承表示軸承內(nèi)徑 12 5=60mm 尺寸系列代號為223 3 3 1 5 E表示軸承內(nèi)徑 15 5=75mm 圓錐滾子軸承尺寸系列代號為33加強(qiáng)型代號舉例第49頁，共74頁。7306AC/P4角接觸球軸承，=25，d=30mm，精度為4級6204深溝球軸承，(0)2尺寸系列，d=20mm，精度P0級第50頁，共74頁。4.滾動軸承的類型選擇選擇滾動軸承可從以

17、下幾個方面來考慮：載荷 轉(zhuǎn)速 調(diào)心性 剛度安裝和拆卸 固定還是游動 價格 必須全面綜合考慮軸承的特性和使用性能，才能合理選定軸承的類型及其結(jié)構(gòu)形式。第51頁，共74頁。第52頁，共74頁。游動軸承第53頁，共74頁。軸承類型的選擇1、球軸承為點(diǎn)接觸、滾子軸承為線接觸。承載能力：球軸承滾子軸承耐沖擊： 球軸承滾子軸承nlim： 球軸承滾子軸承載荷大、有沖擊時選滾子軸承，轉(zhuǎn)速高時選球軸承。2、載荷性質(zhì)同時Fa、Fr：角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；Fr大、Fa?。荷顪锨蜉S承；Fa大、 Fr 小：推力角接觸軸承；第54頁，共74頁。4、軸承裝拆、調(diào)整方便：內(nèi)、外圈可分離型 如3、QJ類 。5、經(jīng)濟(jì)性：球

18、軸承比滾子軸承便宜。 精度價；3、軸剛度差、撓曲變形大、座孔不平行、不同軸、多支點(diǎn)軸：調(diào)心軸承。第55頁，共74頁。舉例1）直齒圓柱齒輪軸：2）斜齒輪、錐齒輪、蝸輪軸：3）懸臂圓錐齒輪軸：4）蝸桿軸：分別承受Fa、Fr5）滑輪軸：4類：雙列深溝球軸承（軸較長）第56頁，共74頁。5. 滾動軸承失效形式疲勞點(diǎn)蝕塑性變形磨粒磨損和粘著磨損套圈、保持架破裂計算準(zhǔn)則第57頁，共74頁。疲勞點(diǎn)蝕第58頁，共74頁。塑性變形第59頁，共74頁。磨粒磨損和粘著磨損第60頁，共74頁。套圈、保持架破裂第61頁，共74頁。常用三種固定方法：1 兩端固定2 一端固定、一端游動3 兩端游動軸承組的軸向固定第62頁，共74頁。兩端固定這是最常見的固定方式兩端的軸承各限制一個方向的軸向移動適合于工作溫升不高的短軸（跨距 L 400 mm）考慮到軸的受熱伸長，應(yīng)留出熱補(bǔ)償間隙 0.20.3mm第63頁，共74頁。調(diào)整墊片一端固定、一端游動適合于工作溫升高的長軸（跨距 L 400 mm）固定支點(diǎn)的軸承內(nèi)外圈左右均固定，承擔(dān)雙向軸向力游動支點(diǎn)的軸承只承受徑向力，不