ch10滾動軸承課件

第十章滾動軸承組成：材料：滾動體與內(nèi)外圈材料應(yīng)具有高硬度和接觸疲勞強(qiáng)度、良好的耐磨性和沖擊韌性。一般用含鉻合金鋼并進(jìn)行熱處理，工作表面經(jīng)磨削和拋光。保持架一般用低碳鋼板沖壓制成，高速軸承的保持架多采用有色金屬或塑料。內(nèi)圈1:裝在軸頸上外圈2:裝在機(jī)座上滾動體3:在滾道中滾動保持架4:均勻隔開滾動體優(yōu)點(diǎn)：摩擦阻力小、起動靈敏、效率高、潤滑簡便和易于互換，所以應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：抗沖擊能力較差，高速時出現(xiàn)噪聲，工作壽命也不及液體摩擦的滑動軸承、應(yīng)用：滾動軸承已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，對其設(shè)計(jì)是熟悉標(biāo)準(zhǔn)、正確選用滾動軸承。第一節(jié)概述一、滾動軸承部件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容已知條件設(shè)計(jì)內(nèi)容工作條件載荷大小及性質(zhì)轉(zhuǎn)速工作溫度選擇軸承的類型軸承的組合設(shè)計(jì)軸承的固定和調(diào)整軸承的配合軸承的潤滑和密封軸承尺寸的驗(yàn)算一、滾動軸承的主要類型向心軸承徑向接觸軸承向心角接觸軸承主要承受球軸承亦能承受較小同時承受和

：滾動體同外圈滾道接觸點(diǎn)的法線與垂直于軸承軸心線的平面之間的夾角推力軸承推力角接觸軸承軸向接觸軸承也承受較小主要承受只能承受軸向承載能力按公稱接觸角分類第二節(jié)滾動軸承的類型、代號及其選擇球軸承滾子軸承按滾動體分類二、滾動軸承的代號前置代號基本代號后置代號用字母和數(shù)字表示軸承的結(jié)構(gòu)、公差及材料的特殊要求等公差等級24566X0標(biāo)注/P2/P4/P5/P6/P6X不標(biāo)

例如；用字母表示軸承的分部件例如；L表示分離軸承

的可分離套圈基本代號61206內(nèi)徑代號

直徑系列代號

同一內(nèi)徑有不同的直徑

寬度系列代號

內(nèi)外徑相同時有不同的寬度6

深溝

球軸承類型代號7角接觸球軸承3圓錐滾子軸承5推力球軸承5內(nèi)徑一般為：代號0123~6寬度

窄

正常

寬

特寬代號0、1234直徑

特輕

輕

中

重(2)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度球軸承

極限轉(zhuǎn)速

和

旋轉(zhuǎn)精度

比滾子軸承的高推力軸承

極限轉(zhuǎn)速

低

(離心力使?jié)L動體與保持架摩擦嚴(yán)重)整體保持架

極限轉(zhuǎn)速

比分離的高球軸承

滾子軸承高速、輕載低速、重載(3)調(diào)心性能(4)其它支承剛度差、軸承座孔不同心、多支點(diǎn)內(nèi)外圈相對偏轉(zhuǎn)一定角度仍可正常運(yùn)轉(zhuǎn)裝拆方便價(jià)格球軸承比滾子軸承低精度低的價(jià)格低

(一般公差等級選0級)內(nèi)外圈分離的軸承

(圓錐滾子軸承)2.尺寸選擇軸承內(nèi)徑

與軸頸直徑相等

直徑系列

載荷很小

超輕或特輕系列載荷很大重系列一般情況輕或中系列校核計(jì)算選擇軸承寬度系列一般選正常系列代號0123~6寬度

窄

正常

寬

特寬代號0、1234直徑

特輕

輕

中

重第三節(jié)滾動軸承的工作情況及計(jì)算準(zhǔn)則一、軸承工作時軸承元件上的載荷分布實(shí)際上，由于軸承內(nèi)存在游隙，故由徑向載荷產(chǎn)生的承載區(qū)將小于180°，也即并不是下半圈滾動體全部受載。這時如有軸向載荷，可使承載區(qū)增大。

二、軸承工作時軸承元件上的載荷及應(yīng)力的變化一、軸承壽命

定義：軸承的一個套圈或滾動體的材料首先出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕前，一個套圈相對于另一套圈的總轉(zhuǎn)數(shù)，或在某一轉(zhuǎn)速下的工作小時數(shù)，稱為軸承的壽命。

壽命的表示：一組同型號軸承，由于材料、熱處理和工藝等因素的影響，即使在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，壽命也不一樣。通常用在一定可靠度下的壽命來表示軸承壽命(可靠度試驗(yàn)表明:軸承可靠性與壽命間存在一定關(guān)系,如P287圖10-6所示)。L/(1×106r)R/%軸承壽命曲線第四節(jié)滾動軸承的計(jì)算

軸承壽命的可靠度:一組相同軸承能達(dá)到或超過規(guī)定壽命的百分率。額定壽命：一組同一型號軸承在同一條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其可靠度為90％時，能達(dá)到或超過的壽命稱為基本額定壽命，記作L(單位:106(百萬)r)或Lh[單位:h(小時)]。

基本額定動載荷C

：當(dāng)一套軸承進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)并且基本額定壽命為一百萬轉(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷。

滾動軸承的基本額定壽命L(106r)與基本額定動載荷C(N)、當(dāng)量動載荷P(N)間的關(guān)系為

ε：壽命指數(shù)，球軸承ε=3，滾子軸承ε=10/3。

C：基本額定動載荷。對于向心軸承，為徑向額定動載荷Cr；對推力軸承，為軸向額定動載荷Ca。C、Cr、Ca在本書附表1、2、3中查找(P295)。

L=—106rCPε二、當(dāng)量動載荷的計(jì)算滾動軸承的基本額定動載荷是在一定條件下確定的。對向心軸承是指承受純徑向載荷；對推力軸承是指承受中心軸向載荷；若軸上實(shí)際既有徑向載荷又有軸向載荷時，必須將實(shí)際載荷換算成與試驗(yàn)條件相同的假定載荷，即當(dāng)量動載荷。當(dāng)量動載荷的計(jì)算公式為：

P=XFr+YFa(16-4)式中:Fr、Fa分別為軸承的徑向和軸向載荷(N)；

X、Y分別為徑向和軸向動載荷系數(shù)。可按Fa/Fr>e和Fa/Fr≤e兩種情況由P260表16-2查得。參數(shù)e反映了軸向載荷對軸承承載能力的影響，其值與軸承類型及Fa/C0r有關(guān)(C0r：軸承的徑向額定靜載荷)。對向心軸承：P=Fr(X=1

Y=0)對推力軸承：P=Fa(X=0

Y=1)三、角接觸向心軸承軸向載荷的計(jì)算當(dāng)角接觸向心軸承承受徑向載荷Fr時,作用在承載區(qū)內(nèi)第i個滾動體上的法向力Fi可分解為徑向分力Fi”和軸向分力Fi’。各滾動體上所受軸向分力之和即為軸承的內(nèi)部軸向力F’(F’可按P261表16-13中公式近似求得)。FrF’Fi”Fi’Fi軸承類型角接觸向心球軸承圓錐滾子軸承α=15oα=25oα=40oF’eFr0.68Fr1.14FrFr/(2Y)Y是Fa/Fr>e時的軸向系數(shù)平衡角接觸向心軸承內(nèi)部軸向力是通過成對使用、對稱安裝軸承來完成的。支反力作用點(diǎn)?？拷馊φ吿?，為簡化計(jì)算，通?？烧J(rèn)為支反力作用在軸承寬度的中點(diǎn)

安裝方式:正裝(兩外圈窄邊相對)、反裝(兩外圈寬邊相對)

軸向載荷計(jì)算方法：確定內(nèi)部軸向力方向：向開口處。計(jì)算并比較兩個方向的軸向力，判斷放松端。放松端軸承的軸向力=本身內(nèi)部軸向力。壓緊端軸承的軸向力=除本身內(nèi)部軸向力外其余軸向力的代數(shù)和。四、滾動軸承的靜載荷計(jì)算滾動軸承的靜載荷是指軸承內(nèi)外圈之間相對轉(zhuǎn)速為零或接近為零時作用在軸承上的載荷。為了限制滾動軸承在過載或沖擊載荷下產(chǎn)生的永久變形，有時還需按靜載荷進(jìn)行校核(參閱有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊)。第五節(jié)滾動軸承的組合設(shè)計(jì)

一、滾動軸承支承的結(jié)構(gòu)型式

1、兩端固定支承

一端單向固定兩端單向固定正裝3、7類軸承在大端軸向固定正裝3、兩端游動——人字齒輪高速主動軸

低速齒輪軸必須兩端固定

圓柱滾子軸承的游動深溝球軸承的游動二、滾動軸承的軸向固定

內(nèi)圈與軸：5）開口圓錐緊定套+圓螺母和止動墊圈1）軸肩2）軸用彈性擋圈3）軸端檔圈+緊固螺釘4）圓螺母+止動墊圈三、支承的剛度和座孔的同心度

提高支承剛度的措施：1）增加軸承座孔的壁厚2）減小軸承支點(diǎn)相對于箱體孔壁的懸臂3）采用加強(qiáng)筋加強(qiáng)支承部位的剛性保證軸上兩個支承的座孔的同心度的方法1）整體機(jī)座，兩軸承座孔一次鏜出2）如軸上兩軸承外徑不同——采用套杯結(jié)構(gòu)四、滾動軸承游隙和軸系軸向位置的調(diào)整通過帶螺紋的零件或端蓋下的墊片來調(diào)節(jié)軸承的調(diào)整：1）軸承游隙的調(diào)整2）軸系軸向位置的調(diào)整注意：圓錐齒輪和蝸桿必須調(diào)整軸系的軸向位置方法：調(diào)整套杯端面與軸承座端面間墊片厚度五、滾動軸孔的配合軸承內(nèi)圈與軸松————→緊js6，j6，k6，m6，n6松————→緊G7，H7，JS7，J7軸承外圈與軸承座孔基孔制：基軸制：5）與空心軸配合的軸承應(yīng)取較緊的密合。

滾動軸承配合的選擇原則：1）轉(zhuǎn)動圈比不動圈配合松一些2）高速、重載、有沖擊、振動時，配合應(yīng)緊一些，載荷平穩(wěn)時，配合應(yīng)松一些3）旋轉(zhuǎn)精度要求高時，配合應(yīng)緊一些4）常拆卸的軸承或游動套圈應(yīng)取較松的配合六、滾動軸承的預(yù)緊預(yù)緊的目的預(yù)緊原理常用預(yù)緊方法：1）用墊片和長短隔套預(yù)緊2）夾緊一對磨窄了的外圈（或內(nèi)圈）的角接觸軸承3）夾緊一對圓錐滾子軸承4）