機械基礎(chǔ)-軸承

軸承8-1軸承的分類8-2滾動軸承8-3滑動軸承8-1軸承的分類滾動軸承滑動軸承滾動軸承的摩擦系數(shù)低、起動力矩小、軸向尺寸小、徑向間隙小（通過預(yù)緊還可消除徑向間隙），部分滾動軸承還能同時承受徑向和軸向載荷的作用，并已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計、使用、潤滑、維護均很方便。其主要缺點是抗沖擊載荷能力差，高速時噪聲大、工作壽命低，徑向尺寸大。滑動軸承極限工作轉(zhuǎn)速高、工作平穩(wěn)、抗振性好、承載能力大、旋轉(zhuǎn)精度高、噪聲小、壽命長。尤其是完全液體潤滑的滑動軸承，其滑動表面被潤滑油膜分開而不直接接觸，故能大大減小摩擦損失和表面磨損。不能達(dá)到完全液體潤滑的軸承稱為不完全液體潤滑滑動軸承?；瑒虞S承的主要缺點是起動摩擦阻力較大，維護保養(yǎng)較復(fù)雜。

8-2滾動軸承的結(jié)構(gòu)和類型

一、結(jié)構(gòu)組成：內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架外圈內(nèi)圈滾動體保持架二、材料保持架：避免滾動體直接接觸，減少發(fā)熱和磨損材料：低碳鋼；銅、鋁、工程塑料內(nèi)圈、外圈、滾動體：高硬度、高接觸疲勞強度、良好耐磨性和沖擊韌性材料：含鉻軸承鋼，硬度60~65HRC三

.按滾動體形狀分按滾動體形狀分：球軸承、滾子軸承又可細(xì)分為：球軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承、球面滾子軸承7四.按受載方向分按受載方向和公稱接觸角分：滾動體與套圈接觸處的法線與軸承的徑向平面之間的夾角

向心軸承:a=0o向心推力軸承：0o<a<90o向心角接觸軸承:0o<a≤45o推力角接觸軸承:45o<a<90o推力軸承:a=90o注意：在徑向載荷作用下產(chǎn)生內(nèi)部軸向力Fd，其方向是使內(nèi)外圈分離，所以要成對使用內(nèi)部軸向力Fd的大小與a有關(guān)8（1.）向心軸承(a=0o)深溝球軸承:6類→nlim最高、價廉,優(yōu)先采用受力類型:Fr,不大的Fa(雙向)圓柱滾子軸承:N類→承載力較大受力類型:很大的Fr,不能承受軸向力Fa滾針軸承:NA類→內(nèi)外圈可分離,徑向尺寸小受力類型:很大的Fr,不能承受軸向力Fa（2.）調(diào)心軸承(a=0o)調(diào)心球軸承:1類→調(diào)心性能最好受力類型：Fr,不大的Fa(雙向)調(diào)心滾子軸承:2類→調(diào)心性能好、承載力較大受力類型：Fr,不大的Fa(雙向)（3.）向心推力軸承(0o＜a<90o)角接觸球軸承:７類，a＝15o、25o、40o受力類型：Fr,單向Fa圓錐滾子軸承：3類受力類型：Fr,單向Fa（4）

.推力軸承(a=90o)推力球軸承:

5類受力類型：只承受軸向(Fa)單列：承受單向軸向力雙列：承受雙向軸向力五、滾動軸承的代號滾動軸承為標(biāo)準(zhǔn)件：GB/T272-1993前置代號基本代號后置代號尺寸系列代號分部件代號類型代號內(nèi)徑代號直徑系列代號寬度系列代號內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號密封與防塵代號公差等級代號。。。字母21345字母(+數(shù)字)7212C舉例6305304/32(/P0)7211C/P5深溝球軸承直徑系列為3(中),寬度系列為0(不標(biāo))內(nèi)徑d=25mm0級精度(不標(biāo))角接觸球軸承直徑系列為2(輕)寬度系列為0(不標(biāo))內(nèi)徑d=60mma=15o內(nèi)徑d=32mm圓錐滾子軸承寬度系列為05級精度接觸角15

直徑55mm正常寬度、輕系列角接觸球軸承六

.滾動軸承類型的選擇原則根據(jù)載荷大小、性質(zhì)、軸承的轉(zhuǎn)速、調(diào)心性能、安裝和拆卸、價格等確定軸承類型其中，載荷(包括大小和方向)、轉(zhuǎn)速的大小一般是最主要的一般而言，高速，平穩(wěn)低載：60000（深溝球軸承）載荷較大+沖擊：滾子軸承徑/軸向載荷較大：較低轉(zhuǎn)速：30000（圓錐滾子）較高轉(zhuǎn)速：70000角接觸球軸承軸向載荷>>徑向載荷：推力+向心組合七、軸承的固定作用：實際上是對整個軸系起固定作用，使軸系應(yīng)有確定的位置，承受軸向力，防止軸向竄動；防止溫升后卡死；軸承游隙的調(diào)整。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1、兩端單向固定(雙支點各單向固定)特點:兩個支承各限制軸一個方向的移動,結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便應(yīng)用場合:溫度變化不大的短軸(L<400mm)可用軸承:深溝球軸承、角接觸球軸承、圓錐滾子軸承注意：一端軸承蓋與外圈端面之間留熱補償間隙

=0.1~0.5mmΔ七、滾動軸承的組合設(shè)計調(diào)整墊片2、一端固定、一端游動適合于工作溫升高的長軸（跨距L＞400mm）固定支點的軸承內(nèi)外圈左右均固定，承擔(dān)雙向軸向力游動支點的軸承只承受徑向力，不承受軸向力當(dāng)軸受熱伸長時，游動支點隨軸一起向外移動，避免軸承受到附加載荷作用，防止軸承卡住為什么“N”類軸承作游動支點時外圈亦需軸向固定？3、兩端游動一根軸上的兩個軸承都不進(jìn)行軸向固定主要用于人字齒輪傳動中的小齒輪軸大齒輪軸進(jìn)行了兩端固定，小齒輪軸系，其軸向位置的約束靠人字齒的形鎖合來保證調(diào)整墊片二、軸承的潤滑與密封1潤滑目的：減少摩擦磨損、冷卻、吸振、防銹方式：脂；浸油、滴油、噴油、油霧浸油潤滑時，油面不高于最下方滾動體的中心2密封目的：防塵、防水、防止?jié)櫥瑒┝魇Х绞剑?接觸式密封：氈圈、O形密封圈、唇形密封圈、機械密封（端面密封）2非接觸式密封：縫隙密封、離心式密封（甩油密封）、迷宮密封、螺旋密封1接觸式密封氈圈唇形密封圈2非接觸式密封離心式密封（甩油密封）縫隙密封迷宮密封三、軸承的配合與裝拆1滾動軸承的配合內(nèi)圈與軸頸：采用基孔制外圈與座孔：采用基軸制選擇的原則：緊些的配合旋轉(zhuǎn)精度高、振動小轉(zhuǎn)動套圈、速度高、受載大、工作溫度變化大——選較緊的配合（過盈配合）不動套圈、常拆軸承——選較松的配合（間隙配合2滾動軸承的裝拆要求：容易裝拆；裝拆時不被損壞，也不能損壞其他零件

——安裝力或拆卸力不要通過滾動體傳遞軸肩高度應(yīng)低于內(nèi)圈厚度→拆卸時不損壞軸肩開槽軸承內(nèi)圈Ｒ＞軸肩處ｒ安裝軸承軸段不宜過長→易裝易拆8-3滑動軸承概述應(yīng)用情況：徑向尺寸小的軸承；工作轉(zhuǎn)速特高的軸承；要求對軸的支承位置特別精確的軸承；特重型軸承；大沖擊和振動載荷的軸承；剖分式軸承滑動軸承中的摩擦按摩擦面間存在潤滑劑情況分：干摩擦、邊界摩擦、液體摩擦、混合摩擦8-3滑動軸承的結(jié)構(gòu)向心滑動軸承滑動軸承組成：軸承體、軸瓦及軸承襯、潤滑與密封裝置推力滑動軸承滑動軸承分類：向心滑動軸承——整體式、剖分式、自動調(diào)心式推力滑動軸承一、整體式向心滑動軸承軸承體整體軸瓦油孔螺栓孔結(jié)構(gòu)：軸承體、整體軸瓦軸承體設(shè)有安裝潤滑油杯的螺紋孔軸瓦上開有油孔，內(nèi)表面開有油槽通常用螺栓將軸承固定在機架上。普通軸承（圖13-4）。凸緣軸承（圖13-3）特點：結(jié)構(gòu)簡單，成本低但裝拆不便，難于調(diào)整應(yīng)用：低速、輕載或間歇性工作的機器二、剖分式向心滑動軸承結(jié)構(gòu)：軸承座、軸承蓋、剖分式軸瓦、螺柱特點：剖分面作成階梯狀，且垂直載荷方向正剖、斜剖，裝拆方便，常在軸瓦表面粘附軸承襯；磨損后可調(diào)整間隙，結(jié)構(gòu)復(fù)雜最常用三、自動調(diào)心式向心滑動軸承應(yīng)用：用于支承撓度較大或多支點的長軸結(jié)構(gòu)：軸瓦瓦背制成凸球面其支承面制成凹球面特點：軸瓦能擺動，適應(yīng)軸的變形四、推力滑動軸承分類：空心式、單環(huán)式、多環(huán)式軸上的軸向力應(yīng)采用推力軸承來承受止推面：軸端面、軸中段做凸肩或裝上推力圓盤五、滑動軸承的材料軸瓦或軸承襯：對材料性能的要求:

小的摩擦系數(shù)、高的耐磨性和抗膠合性足夠的強度良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟性等軸頸應(yīng)比軸瓦耐磨常用材料：金屬：青銅、軸承合金、粉末冶金、灰鑄鐵等非金屬：工程塑料、硬木、橡膠、聚四氟乙烯軸承蓋、軸承座：灰鑄鐵，鑄鋼六、常用材料性能比較材料組成性能特點應(yīng)用軸承合金(巴氏合金)Sn,Pb,Sb合金耐磨，磨合、導(dǎo)熱性、油吸附性好強度小，價格貴重載，中高速青銅Cu+Sn,Pb,Al較硬,強度高,耐磨跑合性差重載，中速粉末冶金Fe+石墨Cu+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，低速七、潤滑劑和潤滑裝置一、潤滑劑二、潤滑裝置1、潤滑劑潤滑油：液體，用途最廣泛潤滑脂：半固體，潤滑油＋稠化劑，一般用于中低速固體潤滑劑：主要用作油、脂的添加劑，也可單獨使用，如C,MoS2,PTFE(聚四氟乙烯)等常用潤滑劑：潤滑油、潤滑脂、固體潤滑劑作用：減少摩擦損失、減輕工作表面的磨損、冷卻、吸振等潤滑油的性能指標(biāo)及選擇性能指標(biāo)：粘度——液體流動時，每薄層相互間的阻抗剪力，它是液體流動時內(nèi)部摩擦阻力的度量是最重要的性能指標(biāo)，也是選擇潤滑油的主要依據(jù)油性——也稱潤滑性，表征油中的極性分子對金屬表面的吸附性能。油性好則摩擦系數(shù)小凝點——反映潤滑油的低溫工作性能閃點——反映潤滑油的高溫工作性能潤滑油的選擇原則：壓力大或在沖擊、變載條件下工作，應(yīng)選粘度高的油速度高時，應(yīng)選粘度低的油，以減少摩擦損失工作溫度高時，應(yīng)選粘度高的油，因粘度會隨溫度升高而下降潤滑脂的性能指標(biāo)及選擇性能指標(biāo)：針入度(稠度)——表征潤滑脂的稀稠度，類似于油的粘度用一特制重1.5N錐形針在25°C恒溫下5s內(nèi)刺入潤滑脂內(nèi)的深度。標(biāo)志潤滑脂內(nèi)阻力的大小和受力后流動性的強弱滴點——溫度升高時，潤滑脂第一滴掉下時的溫度，表征潤