第八章支承零部件

第八章支承零部件

第一節(jié)軸

§8－1軸的用途和分類§8－2軸的材料§8－3轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)§8－1軸的用途和分類一、用途

支承回轉(zhuǎn)零件（如齒輪、帶輪等），傳遞運動和動力。按軸線形狀按承載情況直軸曲軸撓性鋼絲軟軸（簡稱撓性軸）心軸：僅承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩。自行車的軸傳動軸：只傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩。汽車傳動軸轉(zhuǎn)軸：既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩。減速器的軸二、分類§8－2軸的材料

軸的主要材料是優(yōu)質(zhì)碳鋼和合金鋼。1、中碳鋼一般的軸用45號鋼，應(yīng)用最廣。對于受力較小或不太重要的軸，可以使用Q235、Q275等普通碳鋼。2、合金鋼對于要求強度較高，尺寸較小或有其他特殊要求的軸，可以采用合金鋼。耐磨要求高：20Cr、20CrMnTi要求較高的軸：40Cr、40CrNi3、高強度鑄鐵和球墨鑄鐵應(yīng)用于曲軸、凸輪軸。§8－3轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)軸頸：用于裝配軸承的部分軸頭：裝配回轉(zhuǎn)零件（如帶輪、齒輪）的部分

軸身：連接軸頭與軸頸的部分軸肩或軸環(huán)：軸上截面尺寸變化的部分。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足三方面的要求：

軸上的零件要有可靠的周向固定與軸向固定軸應(yīng)便于加工和盡量避免或減小應(yīng)力集中便于軸上零件的安裝與拆卸一、軸上零件的固定1．軸上零件的軸向固定

目的：保證零件在軸上有確定的軸向位置，防止零件作軸向移動，并能承受軸向力。1）軸肩和軸環(huán)

要求r軸<R孔或r軸<C孔

錯誤

正確2）套筒

3）軸用圓螺母

錯誤

正確要求軸肩高度<滾動軸承內(nèi)圈高度當用軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸端擋圈進行零件的軸向定位時，為保證軸向定位可靠，要求L軸<L轂4）軸端擋圈

5）軸承端蓋

6）彈性擋圈

7）鎖緊擋圈、緊定螺釘或銷

軸承端蓋與機座間加墊片，以調(diào)整軸的位置

8）圓錐面（+擋圈、螺母）

1）鍵2）花鍵2．軸上零件的周向固定

目的：保證軸能可靠地傳遞運動和轉(zhuǎn)矩，防止軸上零件與軸產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。3）緊定螺釘、銷

4）過盈配合二、軸上常見的工藝結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)工藝性——軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于加工、便于軸上零件的裝配和便于使用維修，并且能提高生產(chǎn)率，降低成本。軸的結(jié)構(gòu)和形狀應(yīng)便于加工、裝配和維修。階梯軸的直徑應(yīng)該是中間大，兩端小，以便于軸上零件的裝拆。軸端、軸頸與軸肩（或軸環(huán)）的過渡部位應(yīng)有倒角或過渡圓角，并應(yīng)盡可能使倒角大小一致和圓角半徑相同，以便于加工。軸上需要切制螺紋或進行磨削時，應(yīng)有螺紋退刀槽或砂輪越程槽。當軸上有兩個以上鍵槽時，槽寬應(yīng)盡可能統(tǒng)一，并布置在同一直線上，以利加工。有關(guān)軸的工藝結(jié)構(gòu)應(yīng)注意問題：234567811．鍵過長；2．過定位，輪轂寬應(yīng)大于配合軸段長度；3．軸承內(nèi)圈軸向定位臺肩過高；4．箱體端面應(yīng)留出和端蓋接觸的凸臺；5．應(yīng)加密封墊圈，端蓋和軸應(yīng)留有間隙6．應(yīng)設(shè)一軸肩，便于軸承安裝；7．應(yīng)在軸上開設(shè)聯(lián)軸器定位臺肩；8．軸頭應(yīng)開設(shè)鍵槽。①——定位軸肩過高②——鍵的長度太短③——兩個鍵應(yīng)在同一母線上④——齒輪右端沒有定位⑤——該傳動件不能裝入⑥——安裝右軸承的軸段應(yīng)設(shè)一軸肩⑦——右軸承與右邊的傳動件之間應(yīng)有一個端蓋，且有一個密封裝置①——該處軸端應(yīng)短于皮帶輪左端面②——皮帶輪右端未軸向定位③——皮帶輪沒有周向定位④——端蓋軸孔處未密封⑤——接合面沒有密封圈和調(diào)整墊片⑥——軸承內(nèi)圈沒有定位⑦——齒輪左右端面沒有軸向定位⑧——齒輪沒有周向定位①——聯(lián)軸器左端無軸端擋圈②——聯(lián)軸器無周向固定（缺鍵）③——聯(lián)軸器右端無軸向固定④——套筒過高⑤——軸頭長度等于輪轂寬度⑥——齒輪無周向固定（缺鍵）⑦——定位軸肩過高⑧——缺調(diào)整墊片①——軸承端蓋與軸之間應(yīng)留有間隙②——左端軸承內(nèi)圈和套筒裝不上③——與齒輪輪轂相配的軸頭長度應(yīng)小于輪轂長度④——齒輪沒有周向固定⑤——定位軸肩過高⑥——左端軸承應(yīng)的窄邊應(yīng)與右端軸承的窄邊相對安裝軸承的功用是支承軸及軸上零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損,并承受載荷。

滑動摩擦軸承和滾動摩擦軸承，分別簡稱為滑動軸承和滾動軸承。第二節(jié)滑動軸承1.按受載方向不同，分為：徑向滑動軸承：推力滑動軸承：承受徑向力承受軸向力徑向滑動軸承推力滑動軸承一、滑動軸承的結(jié)構(gòu)與特點2.根據(jù)軸系和拆裝需要整體式對開式1、滑動軸承的分類⑴、向心滑動軸承組成：軸承座、軸套或軸瓦、聯(lián)接螺栓等。1.結(jié)構(gòu)形式1)整體式向心滑動軸承軸承座軸套如圖，由軸承座、整體軸套、油孔等組成油孔2、滑動軸承的結(jié)構(gòu)特點：1）結(jié)構(gòu)簡單、成本低

2）軸套磨損后，間隙無法調(diào)整

3）裝拆不便（只能從軸端裝拆）適于低速、輕載或間隙工作的機器。2)對開式向心滑動軸承定位口油孔軸承座軸承蓋聯(lián)接螺栓剖分軸瓦

對開式滑動軸承,由軸承座、軸承蓋、對開軸瓦、螺栓等組成。軸瓦和軸承座均為對開式結(jié)構(gòu),在軸承蓋與軸承座的對開面上制有階梯形定位口,便于安裝時定心。軸瓦直接支承軸頸,因而軸承蓋應(yīng)適度壓緊軸瓦,以使軸瓦不能在軸承孔中轉(zhuǎn)動。軸承蓋頂端制有螺紋孔,以便安裝油杯或油管。應(yīng)用于中、高速、重載工作的機器中。當載荷垂直向下或略有偏斜時，軸承剖分面常為水平方向。若載荷方向有較大偏斜時，則軸承的剖分面也斜著布置（通常傾斜45），使剖分平面垂直于或接近垂直于載荷方向。3、滑動軸承的特點1．承載能力大，耐沖擊；2．工作平穩(wěn)，噪音低；3．結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸小，軸向尺寸大。

軸上的軸向力應(yīng)采用止推軸承來承受。止推面可以利用軸的端面，或在軸的中段做出凸肩或裝上止推圓盤。⑵、推力（止推）滑動軸承

軸瓦和軸承襯的材料稱為軸承材料.

基本要求：足夠的強度（抗壓、抗沖擊、抗疲勞），承載能力大，良好的減摩性、耐磨性和磨合性，提高效率延長使用壽命。足夠的強度和良好的導熱性、耐腐蝕性、工藝性、經(jīng)濟性二、軸承材料滑動軸承材料有：1）軸承合金；2）銅合金；3）粉末冶金材料；4）非金屬材料—如塑料、橡膠、硬木等。進油孔油溝F薄壁軸瓦厚壁軸瓦整體軸套卷制軸套三、軸瓦

滑動軸承中的軸瓦結(jié)構(gòu)有整體式和剖分式兩種。剖分式軸瓦軸瓦的定位為防止軸瓦做軸向和周向移動，常將軸瓦兩端做出凸緣作軸向定位，也可用緊定螺釘或銷釘將其固定在軸承座上。油孔和油溝：徑向滑動軸承的軸瓦內(nèi)孔為圓柱形。若載荷方向向下，則下軸瓦為承載區(qū)，上軸瓦為非承載區(qū)。潤滑油應(yīng)由非承載區(qū)引入，所以在頂部開進油孔。在軸瓦內(nèi)表面，以進油口為中心沿縱向、斜向或橫向開有油溝，以利于潤滑油均布在整個軸頸上。通常油溝的軸向長度約為軸瓦寬度的80%,

如圖所示,以便在軸瓦兩端留出封油部分,防止?jié)櫥偷牧魇А］S瓦的油溝一般應(yīng)開設(shè)在非壓力區(qū)或剖分面上?；瑒虞S承殼體和軸瓦的結(jié)構(gòu)尺寸,可參看有關(guān)手冊、圖冊中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和公式，并結(jié)合設(shè)計要求確定。油溝的形式軸承襯為節(jié)約貴重的減摩材料和便于修理,常制成雙金屬軸瓦,即以鋼、鑄鐵或青銅做瓦背,再在瓦背上澆鑄一薄層減摩材料(軸承襯)以提高軸瓦的工作性能。厚度從零點幾個毫米到6毫米。金屬軸瓦一般是鑄造的，在瓦背上澆鑄軸承襯時,為了使軸承襯貼附牢固,應(yīng)在瓦背上預(yù)制燕尾形或螺紋形溝槽,如圖所示。

通常由外圈、內(nèi)圈、滾動體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸頸上,外圈裝在軸承座孔內(nèi),多數(shù)情況下內(nèi)圈與軸一起轉(zhuǎn)動,外圈保持不動。工作時,滾動體在內(nèi)外圈間滾動,保持架將滾動體均勻地隔開,以減少滾動體之間的摩擦和磨損。第三節(jié)滾動軸承一、滾動軸承的結(jié)構(gòu)滾動體有球、圓錐滾子、圓柱滾子、鼓形滾子和滾針等幾種形狀,如圖所示。

實物滾動軸承材料用滾動軸承鋼制造，常用的材料有GCr6、GCr9、GCr15、GCr15SiMn等。保持架：外圈、內(nèi)圈和滾動體：一般有低碳鋼沖壓成型，有時用有色金屬或塑料滾動軸承滑動軸承優(yōu)點多，應(yīng)用廣用于高速、高精度、重載、結(jié)構(gòu)上要求剖分等場合。滾動軸承的特點:缺點：抗沖擊能力差、壽命較短、安裝精度要求高、高速時出現(xiàn)噪音。優(yōu)點：摩擦阻力小、啟動靈敏、效率高、潤滑簡便、標準化，易于互換等。1.按滾動體的種類可分為球軸承和滾子軸承

在外廓尺寸相同的條件下，滾子軸承比球軸承的承載能力和耐沖擊能力都好，但球軸承摩擦小、高速性能好且價格低。二、滾動軸承的分類(1)向心軸承：主要承受或只承受徑向載荷。如深溝球、調(diào)心軸承等。(2)推力軸承：主要承受或只承受軸向載荷。如推力球、推力滾子軸承等。(3)向心推力軸承：同時承受徑向和軸向載荷，如角接觸球軸承、圓錐滾子軸承等。接觸角大，承受軸向載荷的能力越強。2.按滾動軸承承載方向分類表10-4滾動軸承的主要類型和特性軸承名稱、類型及代號結(jié)構(gòu)簡圖承載方向極限轉(zhuǎn)速允許角偏差主要特性和應(yīng)用雙列角接觸球軸承00000較高相當于一對角接觸球軸承背靠背安裝。調(diào)心球軸承10000中2?~3?

主要承受徑向載荷，同時也能承受少量軸向載荷。因為外滾道表面是以軸承中點為中心的球面，故能自動調(diào)心。2’~10’調(diào)心滾子軸承20000C低1?~2.5?

能承受很大的徑向載荷和少量軸向載荷。承載能力大，具有自動調(diào)心性能。圓錐滾子軸承30000中2’能同時承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷。因線性接觸，承載能力大，內(nèi)外圈可分離，裝拆方便，需成對使用。設(shè)計：潘存云推力球軸承50000低不允許a)單向表10-4滾動軸承的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、類型及代號結(jié)構(gòu)簡圖承載方向極限轉(zhuǎn)速允許角偏差主要特性和應(yīng)用只能承受單向軸向載荷，高速時，滾動體離心力大，可用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。推力球軸承50000低不允許承受雙向軸向載荷，高速時，滾動體離心力大，可用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。設(shè)計：潘存云b)雙向深溝球軸承60000高2’~10’主要承受徑向載荷、也能承受一定軸向載荷，極限轉(zhuǎn)速高。耐沖擊能力差。角接觸球軸承70000C(α=15?)70000AC(α=25?)70000B(α=40?)較高2’~10’能同時承受較大的徑向、單向軸向載荷。α大，承載能力越大，有三種規(guī)格。需成對使用。表10-4滾動軸承的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、類型及代號結(jié)構(gòu)簡圖承載方向極限轉(zhuǎn)速允許角偏差主要特性和應(yīng)用表10-4滾動軸承的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、類型及代號結(jié)構(gòu)簡圖承載方向極限轉(zhuǎn)速允許角偏差主要特性和應(yīng)用推力圓柱滾子軸承80000低不允許能承受很大的單向軸向載荷。圓柱滾子軸承N0000較高2’~4’能承受較大的徑向載荷。因線性接觸，內(nèi)外圈只允許有小的軸向移動，內(nèi)外圈可分離。三、滾動軸承的代號前置代號基本代號后置代號

軸承的分

部件代號內(nèi)

部

結(jié)

構(gòu)

代

號密

封

與

防

塵

結(jié)

構(gòu)

代

號保

持

架

及

其

材

料

代

號特

殊

軸

承

材

料

代

號公

差

等

級

代

號游

隙

代

號多

軸

承

配

置

代

號其

它

代

號五四三二一類

型

代

號尺寸系

列代號內(nèi)

徑

代

號寬

度

系

列

代

號直

徑

系

列

代

號前置代號——表示軸承的分部件?；敬枴硎据S承的類型與尺寸等主要特征。后置代號——表示軸承的精度與材料的特征。

類型代號為字母時與后數(shù)字空半格6深溝球軸承四點接觸球軸承5推力球軸承U外球面球軸承4雙列深溝球軸承NN雙列或多列圓柱滾子軸承3圓錐滾子軸承N圓柱滾子軸承2調(diào)心滾子軸承和推力調(diào)心滾子軸承8推力滾子軸承1調(diào)心球軸承7角接觸球軸承0雙列角接觸球軸承代號軸承類型代號軸承類型QJ表10-6常用滾動軸承類型及代號1、基本代號（1）軸承類型基本代號右起五位

寬度系列——右起第四位

數(shù)字

0~9（2）尺寸系列基本代號右起三、四位

寬度系列在前，直徑系列在后801234567912特窄

窄正常寬特寬特低低正常向心軸承寬度增加推力軸承高度增加但對圓錐滾子軸承(3類)和調(diào)心滾子軸承(2類)不能省略“0”。寬度系列代號：一般正常寬度為“0”，通常不標注。直徑系列——右起第三位

數(shù)字

0~9789012345

超輕特輕輕中重特重直徑增加（3）軸承的內(nèi)徑代號——右起一二位數(shù)字a)d=10,12,15,17mm時

代號00010203

b)d=20~480mm時d=代號×5(mm)

c)d<10mm，d>500mm，d=22，28，32mm時

代號=內(nèi)徑尺寸

直徑代號/內(nèi)徑代號

代號04~96

2、前置代號

——表示軸承的分部件，用字母表示

L——可分離軸承的可分離內(nèi)圈或外圈如LN207K——軸承的滾動體與保持架組件K81107R——不帶可分離內(nèi)圈或外圈的軸承，如RNU207NU——表示內(nèi)圈無檔邊的圓柱滾子軸承WS、GS——分別為推力圓柱滾子軸承的軸圈和座圈，如WS81107、GS81107。3、后置代號（8組）——軸承的結(jié)構(gòu)、公差、游隙及材料的特殊要求等（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號

C、AC、B——角接觸球軸承的接觸角（2）密封、防塵與外部形狀變化代號

（3）軸承的公差等級

精度高————————————→