軸承的安裝及使用pp課件.ppt

1、軸承的類型與應(yīng)用,軸承的安裝及使用,1,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(shí)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,2,任務(wù)導(dǎo)入,3,(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形式。,任務(wù)要求,4,在滑

2、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(shí)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(shí)例說明） 。,一、滑動軸承,5,1. 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?yàn)榛瑒虞S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(jià)很高。 4.承受巨大沖擊和振動載荷的軸承。由于滑

3、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(shí)，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?yàn)檫@時(shí)滾動軸承難以勝任。,6,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(shí)，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，因此在滑動軸承中不允許出現(xiàn)干摩擦。,干摩擦,1

4、. 滑動軸承的特點(diǎn)、類型及應(yīng)用,7,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(shí)，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,8,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(shí)，只有液體之間的摩擦，稱為液體摩擦，又稱液體潤滑。,液體摩擦,摩擦系數(shù)很小 0

5、.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,9,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,10,2. 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,11,輕載、低速的軸瓦材料,錫基,鉛基,銻錫、銅錫金屬硬粒,錫基體或鉛基體,綜合性能好,機(jī)械強(qiáng)度較低,價(jià)格昂貴,軸承合金澆鑄在鋼或 鑄鐵的軸瓦基體上,錫青銅 中速、中載或重載,

6、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,12,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,13,常用材料性能比較,14,4.潤滑特點(diǎn),潤滑劑 潤滑裝置,15,潤滑劑,軸承潤滑的目的在于降低功耗，減少磨損，同時(shí)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

7、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。,16,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,17,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,18,液體潤滑劑,常用潤滑油的主要性質(zhì),19,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

8、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(shí)（如小于10MPa），變化極微，可忽略不計(jì)。,選用原則：選用潤滑油時(shí)，要考慮速度、載荷和工作情況。對于載荷大、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。, 選粘度高的油, 選粘度高的油, 選粘度低的油, 選粘度高的油,20,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(shí)，選擇錐入度小一些的品種，反之選擇錐入度大一些的品種；

9、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(shí)潤滑脂過多的流失； 在有水淋或潮濕的環(huán)境下，應(yīng)選用防水性強(qiáng)的鈣基或鋁基潤滑脂，在溫度較高時(shí)，應(yīng)選用鈣鈉基或復(fù)合鈣基潤滑脂。,21,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(shí)，軸承的制造工藝要求也要相應(yīng)提高。

10、,22,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,23,潤滑特點(diǎn)潤滑裝置,24,3、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。,25,4. 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

11、,（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、固體潤滑劑,26,(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,27,二、滾 動 軸 承,28,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(shí)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(jì)和運(yùn)動性能的影響。,29,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

12、 滾動軸承失效形式 滾動軸承的組合設(shè)計(jì),30,1. 滾動軸承組成,31,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。,1,3,32,內(nèi)圈,33,外圈,34,滾動體,35,保持架,36,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，常用低碳鋼板沖壓后鉚接或焊接而成。實(shí)體保持

13、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。,37,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^??； 4）可同時(shí)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；,38,2、滾動軸承的種類及應(yīng)用,按軸承所能承受的載荷方向或公稱接觸角分類： 向心軸承 推力軸

14、承 按滾動體種類分類： 球軸承 滾子軸承,39,向心軸承,40,推力軸承,41,球軸承,42,滾子軸承,43,3.滾動軸承代號組成,44,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,45,前置代號,有特殊要求時(shí)使用,46,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,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,4

15、7,內(nèi)徑代號,(代號為：0499),48,6 2 1 2,N 2 2 0 8,3 3 3 1 5 E,代號舉例,49,7306AC/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,50,4.滾動軸承的類型選擇,選擇滾動軸承可從以下幾個(gè)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(jià)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。,51,52,游動軸承,53,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：

16、 球軸承滾子軸承,載荷大、有沖擊時(shí)選滾子軸承，轉(zhuǎn)速高時(shí)選球軸承。,2、載荷性質(zhì),同時(shí)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 ?。和屏墙佑|軸承；,54,4、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：球軸承比滾子軸承便宜。 精度價(jià)；,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。,55,舉例,56,5. 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(jì)算準(zhǔn)則,57,疲勞點(diǎn)蝕,58,塑性變形,59,磨粒磨損和粘著磨損,60,套圈、保持架破裂,61,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,62,兩端固定,這是最常見的固定方式 兩端的軸承各限制一個(gè)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,63,一端固定、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