機(jī)械設(shè)計(jì)二十一講：滾動軸承

1、二十一講：滾動軸承（之二）二十一講：滾動軸承（之二） 本節(jié)主要內(nèi)容：本節(jié)主要內(nèi)容：1、掌握滾動軸承的壽命計(jì)算（重點(diǎn)）掌握滾動軸承的壽命計(jì)算（重點(diǎn)）2 2、滾動軸承的應(yīng)用實(shí)例、滾動軸承的應(yīng)用實(shí)例3 3、滾動軸承的組合設(shè)計(jì)、滾動軸承的組合設(shè)計(jì) 一、滾動軸承的壽命計(jì)算一、滾動軸承的壽命計(jì)算套圈和滾動體表面的疲勞點(diǎn)蝕是滾動軸承的一種最基本和常見的失效形式，也是通常作為滾動軸承壽命計(jì)算的依據(jù)。軸承發(fā)生點(diǎn)蝕破壞后，在運(yùn)轉(zhuǎn)時通常會出現(xiàn)較強(qiáng)的振動、噪聲和發(fā)熱現(xiàn)象。滾動軸承的壽命滾動軸承的壽命是指軸承的滾動體或套圈首次出現(xiàn)點(diǎn)蝕之前，軸承的轉(zhuǎn)數(shù)或相應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)小時數(shù)。滾動軸承的承載能力計(jì)算主要是指軸承的壽命計(jì)算。與一

2、般結(jié)構(gòu)的疲勞壽命一樣，滾動軸承的疲勞壽命的離散性也是相當(dāng)大的。工程中定義具有90可靠度的軸承壽命為軸承的基本額定壽命基本額定壽命。在工程實(shí)際中，通常是以軸承的基本額定動載荷來衡量一個軸承的承載能力。所謂軸承的基本額定動基本額定動載荷載荷是指:使軸承的基本額定壽命恰好為100萬轉(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷值，用字母C表示。軸承的基本額定動載荷是依實(shí)驗(yàn)與理論分析相結(jié)合而得出的，其值可在滾動軸承手冊中查得。二十一講：滾動軸承（之二）二十一講：滾動軸承（之二）軸承壽命計(jì)算基本公式式中： n軸承的轉(zhuǎn)速（r/min）； P當(dāng)量動載荷；壽命指數(shù)， 球軸承： 3； 滾子軸承： 10/3 。 C-軸承應(yīng)滿足的基本額

3、定動載荷（查軸承手冊）公式轉(zhuǎn)化已知某種軸承，計(jì)算在某載荷下壽命是多少？已知某裝軸承處內(nèi)徑，在預(yù)期的壽命和載荷要求下，應(yīng)選什么軸承？二、滾動軸承的壽命公式二、滾動軸承的壽命公式 C-軸承應(yīng)滿足的基本額定動載荷（查軸承手冊）二、滾動軸承的壽命公式二、滾動軸承的壽命公式查此項(xiàng)P P：當(dāng)量動載荷計(jì)算：當(dāng)量動載荷計(jì)算1、求出支座反力（徑向力）RA、RB 即為 Fr2、軸承（ 3，7）如何承受徑向力：FrFa二、滾動軸承的壽命公式二、滾動軸承的壽命公式派生軸向力（ 3，7特有）二、滾動軸承的壽命計(jì)算二、滾動軸承的壽命計(jì)算3、軸承壓緊狀態(tài)判斷當(dāng)FaeFd2Fd1時,則軸有向左竄動的趨勢,相當(dāng)于軸承1被“壓緊

4、”,軸承2被“放松”當(dāng)FaeFd2Fd1時,同前理，被“放松”的軸承1只受其本身派生的軸向力Fa14、軸向力的計(jì)算 先通過派生軸向力及外加軸向載荷的計(jì)算與分析，判斷被“放松”或被“壓緊”的軸承；然后確定被“放松”軸承的軸向力僅為其本身派生的軸向力，被“壓緊”軸承的軸向力則為本身派生的軸向力后其余各軸向力的代數(shù)和四、滾動軸承的壽命計(jì)算四、滾動軸承的壽命計(jì)算5、求當(dāng)量動載荷 滾動軸承的基本額定動載荷是在一定的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下確定的，如載荷條件為：向心軸承僅受純徑向載荷Fr，推力軸承僅受純軸向載荷Fa。實(shí)際上，軸承在許多應(yīng)用場合常常同時承受徑向載荷Fr和軸向載荷Fa。因此，在進(jìn)行滾動軸承的壽命計(jì)算時，應(yīng)該

5、把滾動軸承實(shí)際承受的載荷轉(zhuǎn)換為與確定基本額定動載荷的載荷條件相一致。按這一原則轉(zhuǎn)換的載荷稱為滾動軸承的當(dāng)量動載荷當(dāng)量動載荷, ,用字母P表示。當(dāng)量動載荷按下式計(jì)算：四、滾動軸承的壽命計(jì)算四、滾動軸承的壽命計(jì)算6、X、 Y的取值（書本P321）滾動軸承（之二）滾動壽命計(jì)算滾動軸承（之二）滾動壽命計(jì)算滾動軸承設(shè)計(jì)計(jì)算基本模式確定軸承所承受的FR與FA計(jì)算當(dāng)量動載荷FP=fP(XFR+YFA)明確軸承的工作轉(zhuǎn)速n與預(yù)期壽命L10計(jì)算軸承應(yīng)滿足的基本額定動載荷PhFnLC/ 161060由軸承樣本（手冊）查取合適的軸承矛矛盾盾如如何何解解決決重新驗(yàn)算軸承壽命先根據(jù)結(jié)構(gòu)選用軸承五 滾動軸承的組合設(shè)計(jì)一、

6、滾動軸承軸系的固定 通過軸承與軸和軸承座之間的聯(lián)接固定，使軸系在機(jī)器中有確定的位置。 要求：1）使軸上的載荷能可靠的傳到機(jī)架上去，防止軸沿軸向串動。 2）受熱膨脹時，軸能自由伸縮。 典型的軸系固定方法主要有三種：1. 兩端固定支承 一端軸承的固定只限制軸沿一個方向的串動，另一端軸承的固定限制另一方向的串動，兩端軸承的固定共同限制軸的雙向串動。對于深溝球軸承，應(yīng)留熱補(bǔ)償間隙 0.250.4mm調(diào)整墊片五 滾動軸承的組合設(shè)計(jì)一、滾動軸承軸系的固定 1. 兩端固定支承2. 一端固定一端游動支承 一端軸承的固定即限制軸的雙向串動；另一端軸承不固定，為游動支承。 特點(diǎn)：軸的位置準(zhǔn)確，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，適用于

7、溫度變化大的長軸。3. 兩端游動支承兩端軸承的固定均不限制軸的軸向串動，均為游動支承。 例如：人字齒圓柱齒輪傳動中的小齒輪軸必須采用兩端游動支承。但大齒 輪的軸向位置必須固定。六、軸承的軸向固定及裝拆六、軸承的軸向固定及裝拆1、軸承內(nèi)、外圈的軸向固定 根據(jù)軸向載荷大小選用不同結(jié)構(gòu)，如軸端擋圈、圓螺母、套筒、彈性擋圈、端蓋等。 2、裝拆（大尺寸軸承）：熱油8090加熱軸承或干冰冷卻軸頸。（大批量）：中小型軸承用軟錘敲入或用一段管子壓住內(nèi)圈敲入。裝：拆：專用拆卸器。七、潤滑與密封七、潤滑與密封1、潤滑目的：1. 摩擦阻力、磨損； 2. 吸振、冷卻、防銹、密封等。方式：高速 油潤滑低速 脂潤滑高溫、真空 固體潤滑由脂潤滑：裝填量軸承空間得1/31/2,否則,摩擦發(fā)熱潤滑劑：取決于速度、載荷、溫度等。載荷大、工作溫度高時高粘度油