ch13+滾動軸承及裝置設(shè)計.ppt

1、軸承,根據(jù)摩擦狀態(tài)的不同，軸承分為：滾動軸承和滑動軸承,支承軸及軸上的零件,13.1 滾動軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點 13.2 滾動軸承類型代號和類型選擇 13.3 滾動軸承的壽命計算 13.4 滾動軸承的組合設(shè)計,第十三章 滾動軸承,13.1 滾動軸承的結(jié)構(gòu)、類型及特點,14.2.1 滾動軸承的組成,內(nèi)圈、外圈、滾動體：軸承鉻鋼，硬度60 HRC 保持架：低碳鋼、銅、鋁、塑料。,13.1 滾動軸承的結(jié)構(gòu)、類型及特點,13.1 滾動軸承的結(jié)構(gòu)、類型及特點,13.1 滾動軸承的結(jié)構(gòu)、類型及特點,向心軸承,推力軸承,接觸角：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,13.1 滾動軸承的結(jié)構(gòu)、

2、類型及特點,調(diào)心球軸承 “1”類軸承,調(diào)心滾子軸承 “2” 類軸承,圓錐滾子軸承 “ 3 ” 類軸承,接觸角,角接觸球軸承 “ 7 ” 類軸承,成對使用，對稱安裝,“正安裝”,“反安裝”,圓柱滾子軸承 “ N ” 類軸承,只能承受徑向力,推力球軸承 “ 5 ” 類軸承,只能承受軸向力,前置代號 基本代號 后置代號, ,軸承分部件代號,對軸承技術(shù)性能 的特殊要求代號,公差等級代號,內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號（字母）,游隙代號,內(nèi)徑代號 ,寬度系列代號 ,類型代號2 3,軸承代號分三段，基本代號在中間， 前段表示分部件，結(jié)構(gòu)、精度在后邊。,直徑系列代號,/ P,/ C,基本代號怎么看：抓兩頭，留中間。,13.2

3、 滾動軸承的代號和類型選擇,13.2.1 滾動軸承的代號,滾動軸承代號舉例,6 2 3 1 2,- 深溝球軸承,- 無特殊結(jié)構(gòu),- 公差等級代號略,- 游隙代號略,/P0,/C0,7 2 0 8 AC /P5,- 角接觸球軸承,內(nèi)徑代號: 04, 05, , 96,內(nèi)徑mm: 20, 25, , 480,內(nèi)徑代號: 00, 01, 02, 03,內(nèi)徑mm: 10, 12, 15, 17,返回,返回,d,返回,d,D,內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號: 表示同一類型軸承的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用字母表示。 如公稱接觸角為15O、25O和40O的角接觸 球軸承，分別用 C、AC 和 B 表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同。,返回,軸承的公差

4、等級代號: 用字母和數(shù)字表示: 公差等級分為2、4、5、6和0，共5個公差等級，公差等級依次由高到低，6x級僅適用于圓錐滾子軸承，0級為普通級，在軸承代號中省略不標(biāo)，其余公差等級分別用/P2、/P4、/P5、/P6和/P6x表示。,返回,返回,軸承游隙,游隙代號 表示常用軸承徑向游隙系列，分為1、2、0、3、4和5組，共6個游隙組，徑向游隙依次由小到大。0組游隙是常用的游隙組別，在軸承代號中省略不標(biāo)，其余的游隙組別在軸承代號中分別用/C1、/C2、/C3、/C4、/C5表示。,返回,1.軸承的載荷,重載選滾子軸承；,輕載選球軸承。,載荷的方向,13.2 滾動軸承的代號和類型選擇,13.3.2

5、滾動軸承類型的選擇,4.安裝和拆卸（選可分離軸承）,2.軸承的轉(zhuǎn)速,球軸承極限轉(zhuǎn)速高于滾子軸承。,當(dāng)工作轉(zhuǎn)速高時應(yīng)選球軸承或輕系列軸承。,3.調(diào)心性能要求,軸承有極限轉(zhuǎn)速nlim ，應(yīng)使n nlim。,（用球面調(diào)心軸承）,13.2 滾動軸承的代號和類型選擇,第十四章 滾動軸承及裝置設(shè)計,13.1 滾動軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點 13.2 滾動軸承類型代號和類型選擇 13.3 滾動軸承的壽命計算 13.4 滾動軸承的組合設(shè)計,13.3 滾動軸承的壽命計算,13.3.1 滾動軸承的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則,13.3 滾動軸承的壽命計算,2.設(shè)計準(zhǔn)則,對于一般轉(zhuǎn)速的軸承，即10r/minnnlim,如果軸承的

6、制造、保管、安裝、使用等條件均良好時，軸承的主要失效形式為疲勞點蝕，因此應(yīng)以疲勞強度計算為依據(jù)進行軸承的壽命計算。,對于低速軸承，即n10r/min，可近似地認(rèn)為軸承各元件是在靜應(yīng)力作用下工作的，其失效形式為塑性變形，應(yīng)進行以下不發(fā)生塑性變形為準(zhǔn)則的強度計算。,13.3 滾動軸承的壽命計算,出現(xiàn)點蝕前的轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時數(shù)。,壽命：,基本額定壽命：,一個軸承達到基本額定壽命的概率是 。,90%,一組軸承中，90%的軸承出現(xiàn)點蝕前工作的轉(zhuǎn)數(shù) 或工作小時數(shù)。（ 或 ）,當(dāng)軸承基本額定壽命達到 轉(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷值稱基本額定動載荷，C kN。,基本額定動載荷,13.3 滾動軸承的壽命計算,13.3

7、.2 滾動軸承的承載能力計算,壽命計算式,球軸承 =3 滾子軸承 =10/3,13.3 滾動軸承的壽命計算,例 軸承基本額定動載荷Cr=51.5kN，F(xiàn)R=12000N 求L10=?,=128.4,P=?,13.3 滾動軸承的壽命計算,當(dāng)量動載荷是與實際載荷等效的假想載荷。,對于只承受徑向力的向心軸承,對于只能承受軸向力的推力軸承,對于同時承受徑向和軸向力的軸承,四.滾動軸承當(dāng)量動載荷P,表示軸向力較大，計算P時應(yīng)考慮Fa 。,表示軸向力較小，計算P 時可忽略FA 。,e判斷系數(shù), e 值大的軸承，承受軸向載荷的能力高。,對單列 3、6、7 類 軸承：X、Y=?,當(dāng) 時，X=1,Y=0 P=f

8、F FR,當(dāng) 時，,表13-8 系數(shù)X和Y,內(nèi)部軸向力,計算時 FS = FR 式給出,角接觸軸承（3、7類）軸向載荷FA的計算,正裝（面對面）,軸承1被壓緊，有 ，,軸承2被放松，無 ，,軸承2被壓緊，有 ，,軸承1被放松，無 ，,角接觸軸承Fa的求法：,1.根據(jù)軸向合力方向判定“壓緊”和“放松” 軸承；,2. 松軸承的軸向力FA= 自身的內(nèi)部軸向力FS；,3. 緊軸承的軸向力FA= 除去自身的內(nèi)部軸向力，其它軸向力的代數(shù)和。,綜上所述：,軸承 被壓緊，,軸承 被壓緊，,軸承 被放松;,軸承 被放松，,1,2,1,2,已知軸系用一對圓錐滾子軸承支承，載荷如圖，軸承的內(nèi)部軸向力 FS = FR

9、 /(2Y) ，Y=1.5，求 FA1、FA2 = ?,1、求FS,2、求FA, 畫出Fd方向,1 軸承 ，2 軸承 。,壓緊,放松,圖示軸系采用一對7312AC軸承支承，正安裝， 基本額定動載荷Cr=77.8 kN ,n=3000r/min 。 已知：FR1= 1800N，F(xiàn)R2= 4200N, Fa=1000N，軸承內(nèi)部軸向力FS = 0.68 FR，e = 0.68 , 當(dāng) 時，X=0.41,Y=0.87；取載荷系數(shù)fF=1.2，試計算軸承的壽命L10h。,1、求內(nèi)部軸向力FS,畫出方向,2、求FA,軸承2放松，,軸承1壓緊，,3、求P,4、求,一對軸承，選P值大的計算額定壽命。,3,軸

10、承達到額定壽命的概率是 %。,90,當(dāng)P增大一倍時，軸承的額定壽命降低,如果Fa反向，大小不變，求FA1、 FA2 = ？,軸承2放松，,軸承1壓緊，,第十四章 滾動軸承及裝置設(shè)計,13.1 滾動軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點 13.2 滾動軸承類型代號和類型選擇 13.3 滾動軸承的壽命計算 13.4 滾動軸承的組合設(shè)計,13.4.1 支承部分的剛度和同軸度,軸承座孔壁應(yīng)有足夠的厚度，并用加強肋增強其剛性。,支撐結(jié)構(gòu)中同一根軸上的軸承座孔盡可能同心。,角接觸軸承安裝方式不同時軸承組合的剛性也不同。,13.4 滾動軸承的組合設(shè)計,為了保證軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件正常運行，還應(yīng)解決軸承組合的結(jié)構(gòu)問題，其中包括，

11、軸承組合的軸向固定，軸承與相關(guān)零件的配合，間隙調(diào)整、裝拆、潤滑等一系列問題。,13.4.2 軸承的軸向固定,13.4 滾動軸承的組合設(shè)計,1. 兩端固定支承,13.4 滾動軸承的組合設(shè)計,13.4.3 軸系支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計,一對角接觸球軸承（正裝）,應(yīng)用場合： 溫升較低的短軸,2. 一支點固定、一支點游動,支承方式2,13.4.4 軸承的調(diào)整,13.4 滾動軸承的組合設(shè)計,13.4 滾動軸承的組合設(shè)計,13.4 滾動軸承的組合設(shè)計,13.4 滾動軸承的組合設(shè)計,13.4.5 滾動軸承的配合與裝拆,1滾動軸承的配合,滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制，軸承外圈與軸承座孔的配合采用基軸制。

12、,在設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)及其的工作條件、載荷的大小及性質(zhì)、轉(zhuǎn)速的高低、工作溫度及內(nèi)外圈中哪一個套圈跳動等因素選擇軸承的配合。,當(dāng)外載荷方向不變時，轉(zhuǎn)動套圈應(yīng)比固定套圈的配合緊一些。,高速、重載情況下應(yīng)采用較緊配合。,作游動支撐的軸承外圈與座孔間應(yīng)采用間隙配合，但又不能過松而 發(fā)生相對轉(zhuǎn)動,軸承與空心軸的配合應(yīng)選用較緊配合，部分式軸承座座孔與軸承外 圈的配合應(yīng)較松。,充分考慮溫升對配合的影響。,13.4 滾動軸承的組合設(shè)計,2滾動軸承的裝拆,（1）軸承的安裝,冷壓法,熱套法,（2）軸承的拆卸,采用中用工具或壓力機拆卸軸承,為方便拆卸，軸上定位軸肩的高度應(yīng)小于軸承內(nèi)圈的高度。,13.4 滾動軸承的組合設(shè)計,13.4.6 軸承的預(yù)緊,軸承的預(yù)緊就是在安裝軸承時使其受到一定的軸向力，以消除軸承的游隙并使?jié)L動體和內(nèi)、外圈接觸處產(chǎn)生彈性預(yù)變形。,預(yù)緊的目的在于提高軸承的剛度和旋轉(zhuǎn)精度。,13.4 滾動軸承的組合設(shè)計,13.4.7 滾動軸承的潤滑,1潤滑的目的,潤滑可以降低滾動軸承內(nèi)部的摩擦，減少磨損和發(fā)熱量；,軸承的摩擦發(fā)熱使軸承升溫，油潤滑可以到起冷卻作用，從而降低軸承的工作溫度，延長使用壽命；,良好的潤滑狀態(tài)，可在滾動體與滾道間形成一層使兩者隔開的油膜，可以 使接觸壓力減?。?軸承零件表面覆蓋一層潤滑劑，可以防止表面氧化生銹。,