《軸承汽車機(jī)械基礎(chǔ)》課件

軸承汽車機(jī)械基礎(chǔ)軸承是汽車機(jī)械中的重要組成部分，用于支撐旋轉(zhuǎn)軸和部件，減小摩擦并提高效率。課程內(nèi)容概覽軸承基礎(chǔ)知識(shí)軸承的定義、作用與分類滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的比較軸承的應(yīng)用汽車、機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用不同類型軸承的應(yīng)用場景分析軸承的維護(hù)與保養(yǎng)軸承的安裝、調(diào)試與潤滑常見的軸承故障診斷與維修軸承技術(shù)的發(fā)展趨勢新型軸承材料和結(jié)構(gòu)軸承狀態(tài)監(jiān)測與智能維護(hù)軸承的作用與重要性減少摩擦軸承可以降低機(jī)械部件之間的摩擦，從而減少能量損失，提高機(jī)器效率。支撐旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸承可以支撐旋轉(zhuǎn)部件，使其能夠平穩(wěn)、高效地轉(zhuǎn)動(dòng)，并有效地抵抗外力的影響。延長機(jī)械壽命減少摩擦和磨損可以延長機(jī)器的使用壽命，降低維修成本。軸承的基本結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承由滾珠或滾柱、內(nèi)外圈、保持架等組成。滾動(dòng)體在內(nèi)外圈的滾動(dòng)軌道上滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)軸與軸承座之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)?；瑒?dòng)軸承滑動(dòng)軸承由軸瓦和軸頸組成，兩者之間依靠潤滑油形成油膜，實(shí)現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)。軸承的主要分類1滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承由滾動(dòng)體、內(nèi)圈、外圈和保持架組成，適用于高速、輕載荷應(yīng)用。2滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承由軸瓦和軸頸組成，適用于低速、重載荷應(yīng)用，可承受更大的沖擊載荷。3磁力軸承磁力軸承利用磁力來支撐轉(zhuǎn)子，適用于超高速、無接觸旋轉(zhuǎn)應(yīng)用。4其他類型還有氣體軸承、流體動(dòng)力軸承等，根據(jù)不同的應(yīng)用場景進(jìn)行選擇。滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)與應(yīng)用低摩擦滾動(dòng)軸承使用滾動(dòng)元件，如鋼球或滾柱，減少摩擦，降低能耗。高精度滾動(dòng)軸承具有較高的尺寸精度和運(yùn)行精度，可提高機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行精度和壽命。結(jié)構(gòu)簡單滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝和維護(hù)，降低設(shè)備的維護(hù)成本。應(yīng)用廣泛滾動(dòng)軸承應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備，包括汽車、飛機(jī)、機(jī)床、電力設(shè)備等。滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)與應(yīng)用1結(jié)構(gòu)簡單滑動(dòng)軸承由軸瓦、軸頸和軸承座構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，制造和安裝比較容易。2工作穩(wěn)定與滾動(dòng)軸承相比，滑動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)更低，工作更平穩(wěn)，噪音更小，適合于重載、低速、振動(dòng)大的場合。3承載能力強(qiáng)由于滑動(dòng)軸承的接觸面積更大，其承載能力更強(qiáng)，可以承受較大的徑向載荷和軸向載荷。4應(yīng)用廣泛滑動(dòng)軸承在各種機(jī)械設(shè)備中都有廣泛的應(yīng)用，例如內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)、泵類等等。軸承的基本載荷類型徑向載荷軸承承受垂直于軸線的力，例如重力或旋轉(zhuǎn)力。軸向載荷軸承承受平行于軸線的力，例如推力或牽引力。組合載荷軸承同時(shí)承受徑向和軸向載荷，這在實(shí)際應(yīng)用中較為常見。軸承的靜力承載能力軸承的靜力承載能力是指軸承在靜止?fàn)顟B(tài)下所能承受的最大載荷。它反映了軸承抵抗靜載荷的能力，靜載荷通常是指軸承在長期靜止?fàn)顟B(tài)下所受到的載荷。靜力承載能力通常由軸承的材料、尺寸、結(jié)構(gòu)等因素決定。1.5倍數(shù)軸承的靜力承載能力通常是其動(dòng)力承載能力的1.5倍左右。30角度軸承的靜力承載能力通常會(huì)隨著軸承安裝角度的變化而變化，通常情況下，軸承的靜力承載能力在安裝角度為30度時(shí)最大。軸承的動(dòng)力承載能力承載能力描述基本動(dòng)載荷軸承在恒定速度和載荷下工作時(shí)的承載能力沖擊動(dòng)載荷軸承在受到?jīng)_擊載荷時(shí)的承載能力振動(dòng)動(dòng)載荷軸承在承受振動(dòng)載荷時(shí)的承載能力軸承的壽命計(jì)算1疲勞壽命軸承的壽命通常用疲勞壽命來衡量，即軸承在承受交變載荷的情況下，能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間。2壽命計(jì)算方法使用壽命計(jì)算公式，例如L10壽命，即90%的軸承能夠達(dá)到該壽命。3影響因素載荷大小轉(zhuǎn)速潤滑條件環(huán)境溫度軸承的選型原則工作條件軸承類型選擇需考慮工作條件，包括負(fù)載、速度、溫度、環(huán)境等因素。安裝方式軸承安裝方式也需要考慮，例如內(nèi)圈、外圈或滾珠是否需要固定。經(jīng)濟(jì)性考慮性價(jià)比，選擇合適的軸承，既滿足需求，又避免浪費(fèi)。使用壽命根據(jù)預(yù)期壽命，選擇合適的軸承材料、精度等級(jí)和潤滑方式。軸承的安裝與調(diào)整軸承的安裝和調(diào)整是確保其正常工作的重要環(huán)節(jié)，需要仔細(xì)操作，避免損壞軸承或其他部件。1清潔安裝前清潔軸承及安裝部位，確保干凈無雜質(zhì)。2潤滑根據(jù)軸承類型和工作環(huán)境選擇合適的潤滑劑，并充分潤滑軸承。3安裝使用合適的工具和方法將軸承安裝到位，避免過度緊固。4調(diào)整根據(jù)需要調(diào)整軸承間隙，確保軸承能夠正常工作。軸承的保養(yǎng)與維護(hù)定期清潔清除灰塵、污垢，防止?jié)櫥瑒┳冑|(zhì)。潤滑維護(hù)定期補(bǔ)充潤滑劑，確保潤滑效果，延長軸承壽命。檢查維護(hù)定期檢查軸承是否損壞、磨損、松動(dòng)。軸承常見故障及其預(yù)防滾動(dòng)體疲勞過度負(fù)荷或振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致滾動(dòng)體表面產(chǎn)生疲勞裂紋，最終導(dǎo)致軸承失效。潤滑不足潤滑不足會(huì)導(dǎo)致摩擦增加，產(chǎn)生高溫，加速軸承磨損，縮短使用壽命。安裝不當(dāng)軸承安裝不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致軸承的預(yù)緊力不足或過大，影響軸承的正常工作。外部污染灰塵、水、腐蝕性物質(zhì)進(jìn)入軸承內(nèi)部會(huì)導(dǎo)致軸承磨損、生銹，影響軸承的正常工作。液體潤滑劑的性質(zhì)和分類粘度液體潤滑劑的粘度決定其在承受壓力時(shí)的流動(dòng)性，粘度過高會(huì)導(dǎo)致摩擦力增加，過低則無法形成潤滑油膜。極壓性在高溫高壓下，液體潤滑劑的極壓性能可以有效防止金屬表面直接接觸，減少磨損?？寡趸詽櫥驮诟邷叵聲?huì)氧化，導(dǎo)致粘度升高，影響潤滑效果，抗氧化性好的潤滑油可以延長使用壽命。分類根據(jù)潤滑劑的化學(xué)成分，可以分為礦物油、合成油和生物基油等。液體潤滑劑的選擇11.負(fù)載類型選擇合適的粘度等級(jí)，以滿足軸承的負(fù)載要求。22.溫度考慮工作環(huán)境溫度，選擇具有適宜高溫或低溫性能的潤滑劑。33.速度高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承需要低粘度潤滑劑，以降低摩擦和熱量。44.潤滑方式根據(jù)潤滑方式選擇合適的潤滑劑，例如油浴潤滑或油霧潤滑。固體潤滑劑的特點(diǎn)及應(yīng)用石墨石墨具有良好的潤滑性能，常用于高溫、高壓或腐蝕性環(huán)境。二硫化鉬二硫化鉬的潤滑性能優(yōu)異，適用于高溫、真空或腐蝕性環(huán)境。聚四氟乙烯聚四氟乙烯具有低摩擦系數(shù)和耐高溫性，廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。陶瓷材料陶瓷材料具有高硬度、耐高溫和耐磨損等特點(diǎn)，常用于制造滾動(dòng)軸承。潤滑系統(tǒng)的組成與工作原理潤滑系統(tǒng)是汽車的重要組成部分，它負(fù)責(zé)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等機(jī)械部件進(jìn)行潤滑，以減少摩擦，降低磨損，延長使用壽命。潤滑系統(tǒng)主要由油底殼、油泵、機(jī)油濾清器、機(jī)油散熱器、機(jī)油管路等組成。油底殼是機(jī)油的儲(chǔ)存容器，油泵負(fù)責(zé)將機(jī)油從油底殼中抽取并輸送到需要潤滑的部件。機(jī)油濾清器可以過濾機(jī)油中的雜質(zhì)，機(jī)油散熱器可以降低機(jī)油的溫度，機(jī)油管路負(fù)責(zé)將機(jī)油輸送到各個(gè)部件。潤滑系統(tǒng)的工作原理是利用機(jī)油的粘性，在摩擦表面之間形成一層油膜，將摩擦表面隔開，從而降低摩擦系數(shù)，減少磨損。軸承常見損壞形式及原因疲勞剝落反復(fù)的載荷導(dǎo)致材料表面出現(xiàn)微裂紋，隨著時(shí)間的推移，裂紋逐漸擴(kuò)展，最終導(dǎo)致材料剝落。磨損軸承部件之間摩擦導(dǎo)致表面材料逐漸磨損，降低軸承的承載能力，甚至導(dǎo)致軸承卡死。腐蝕軸承接觸到腐蝕性物質(zhì)，例如酸堿鹽等，導(dǎo)致材料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成損傷。安裝不當(dāng)安裝過程中的操作失誤，例如過緊或過松，導(dǎo)致軸承內(nèi)部應(yīng)力分布不均，加速損壞。軸承的試驗(yàn)與檢測方法軸承的試驗(yàn)與檢測方法是保證軸承質(zhì)量和可靠性的重要手段，也是確保機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)行的必要環(huán)節(jié)。1性能測試測試軸承的負(fù)載能力、摩擦系數(shù)、轉(zhuǎn)速、溫度等性能指標(biāo)2外觀檢查檢查軸承的外觀是否完好，是否有損傷、裂紋等3尺寸測量測量軸承的尺寸是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求4材料分析分析軸承材料的成分和性能通過這些試驗(yàn)和檢測，可以判斷軸承是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并預(yù)測其使用壽命。軸承狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)振動(dòng)監(jiān)測通過測量軸承的振動(dòng)信號(hào)，可以判斷軸承的運(yùn)行狀態(tài)。振動(dòng)信號(hào)的變化可以反映軸承的磨損、松動(dòng)、斷裂等故障。溫度監(jiān)測軸承的溫度升高可能是由于摩擦力增大、潤滑不良或軸承過載等原因造成的。溫度監(jiān)測可以幫助及時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承的異常情況。聲學(xué)監(jiān)測軸承的摩擦、磨損或斷裂會(huì)產(chǎn)生特定的噪聲。聲學(xué)監(jiān)測可以捕捉這些聲音信號(hào)，判斷軸承的運(yùn)行狀態(tài)。油液監(jiān)測油液監(jiān)測可以分析軸承潤滑油的成分、黏度、金屬顆粒含量等，評(píng)估軸承的磨損情況和潤滑狀況。軸承選型實(shí)例分析確定軸承類型首先，根據(jù)應(yīng)用場景選擇合適的軸承類型，例如滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承。確定軸承尺寸根據(jù)軸承承載能力、安裝空間以及運(yùn)行速度等因素選擇合適的尺寸。確定軸承材料根據(jù)工作環(huán)境溫度、腐蝕性等因素選擇合適的軸承材料，例如鋼、陶瓷或其他材料。確定潤滑方式根據(jù)軸承的工作環(huán)境、速度和載荷選擇合適的潤滑方式，例如油潤滑、脂潤滑或干式潤滑。計(jì)算軸承壽命根據(jù)軸承的承載能力、工作速度和潤滑條件，計(jì)算軸承的預(yù)期壽命。軸承的環(huán)境影響因素溫度溫度過高會(huì)加速潤滑油的降解，降低軸承的潤滑效果，縮短軸承的使用壽命。溫度過低會(huì)導(dǎo)致潤滑油粘度增加，摩擦力增大，導(dǎo)致軸承啟動(dòng)困難。濕度高濕度環(huán)境容易造成軸承腐蝕，尤其在高溫環(huán)境下，腐蝕速度會(huì)更快。濕度過高還會(huì)影響軸承的潤滑效果，導(dǎo)致潤滑油的性能下降。振動(dòng)振動(dòng)會(huì)加速軸承的磨損，降低軸承的使用壽命。振動(dòng)還會(huì)導(dǎo)致軸承的噪音增加，影響設(shè)備的正常運(yùn)行?；覊m灰塵會(huì)污染軸承，導(dǎo)致軸承的潤滑效果下降，加速軸承的磨損?；覊m還會(huì)進(jìn)入軸承內(nèi)部，造成軸承內(nèi)部的摩擦力增大，降低軸承的使用壽命。軸承技術(shù)發(fā)展趨勢11.高精度化隨著對(duì)機(jī)器設(shè)備運(yùn)行精度要求的不斷提高，軸承的精度要求也越來越高。22.輕量化為了降低設(shè)備的能耗和提高效率，輕量化的軸承設(shè)計(jì)越來越受到重視。33.智能化傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用，使得軸承的智能化發(fā)展成為可能。44.長壽命化通過優(yōu)化材料和結(jié)構(gòu)，以及應(yīng)用先進(jìn)的潤滑技術(shù)，軸承的壽命不斷延長。軸承在汽車中的應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)使用多種軸承，如曲軸軸承、凸輪軸軸承等，保證發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。變速箱變速箱中使用軸承來支撐齒輪，實(shí)現(xiàn)換擋和動(dòng)力傳遞，確保平穩(wěn)換擋。傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸使用軸承來支撐萬向節(jié)，將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞到車輪，承受較大的扭矩和振動(dòng)。車輪車輪軸承支撐車輪，承受車輛重量和行駛時(shí)的沖擊載荷，保證轉(zhuǎn)向和行駛的穩(wěn)定性。汽車零部件安裝與調(diào)整1準(zhǔn)備階段清潔、檢查工具和零部件，確認(rèn)規(guī)格與型號(hào)2安裝階段按照說明書順序安裝，注意間隙、扭矩等3調(diào)整階段校準(zhǔn)位置、角度、間隙，確保正常運(yùn)行4測試階段試運(yùn)行檢查，確保安裝調(diào)整效果安裝與調(diào)整需要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，確保安全、高效、可靠不同的零部件安裝調(diào)整方法有所不同，需要熟練掌握相關(guān)技術(shù)汽車維修中的軸承問題軸承磨損軸承磨損是常見的汽車維修問題，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)部件摩擦增加，產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，甚至導(dǎo)致零件損壞。軸承故障診斷維修人員需要通過聽覺、觸覺和視覺等方式檢查軸承，判斷故障原因，并采取相應(yīng)的維修措施。軸承更換更換軸承需要專業(yè)工具和技巧，確保安裝精度，避免再次出現(xiàn)故障。汽車軸承故障診斷與維修汽車軸承故障診斷是維修的關(guān)鍵。專業(yè)技術(shù)人員使用多種工具和方法，如聽診器，檢查軸承發(fā)出的聲音，并根據(jù)聲音判斷軸承故障類型。診斷之后，根據(jù)故障情況，選擇合適的方法進(jìn)行維修，如更換軸承，清潔和潤滑軸承等。1檢查軸承檢查軸承的安裝情況、磨損程度、潤滑情況2識(shí)別故障根據(jù)軸承的聲音、振動(dòng)、溫度等判斷故障類型3選擇維修方式更換軸承、清潔和潤滑、調(diào)整安裝等4維修保養(yǎng)維修完成后，進(jìn)行必要的保養(yǎng)，延長軸承使用壽命案例分析與討論故障案例通過實(shí)際案例，深入分析軸承故障原因、診斷方