機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課件 項(xiàng)目11 軸承

項(xiàng)目11軸承機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS滾動(dòng)軸承1滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)2滑動(dòng)軸承31滾動(dòng)軸承Part圖示分別是哪種軸承？請(qǐng)分析其使用的場(chǎng)合？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解滾動(dòng)軸承代號(hào)及其含義；2.理解滾動(dòng)軸承類(lèi)型及其特點(diǎn)；3.掌握滾動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)。概述軸承的功用是支承軸及軸上回轉(zhuǎn)零件零件，保證軸的回轉(zhuǎn)精度，減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損，并承受載荷。滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，只需要根據(jù)相應(yīng)的工況條件選擇合適的滾動(dòng)軸承類(lèi)型和型號(hào)即可。滾動(dòng)軸承安裝、維修方便、價(jià)格較便宜，因此應(yīng)用廣泛。一、滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)和材料滾動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)：外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架四部分構(gòu)成。一、滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)和材料滾動(dòng)體——鉻合金鋼外圈——鉻合金鋼內(nèi)圈——鉻合金鋼保持架——較軟的銅合金、鋁合金或工程塑料等常用的牌號(hào)如GCr6，GCr15，GCr15SiMn等。熱處理后硬度應(yīng)不低于61HRC-65HRC，工作表面要求磨削和拋光。二、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型根據(jù)滾子的外形球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、滾針軸承和球面滾子軸承。二、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型2.根據(jù)接觸角大小向心軸承：0≤α≤45°，軸承主要承受徑向載荷；推力軸承：45°<α≤90°，軸承主要承受軸向載荷；向心推力軸承：同時(shí)承受徑向和軸向載荷的軸承。接觸角：滾動(dòng)體與滾道接觸的法線(xiàn)和垂直于軸承軸線(xiàn)的平面之間的夾角α稱(chēng)為軸承的接觸角二、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型典型軸承類(lèi)型：二、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型典型軸承類(lèi)型：二、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型典型軸承類(lèi)型：二、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型典型軸承類(lèi)型：二、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型典型軸承類(lèi)型：二、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型典型軸承類(lèi)型：二、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型典型軸承類(lèi)型：二、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型典型軸承類(lèi)型：三、滾動(dòng)軸承代號(hào)后置代號(hào)排列順序用字母表示，經(jīng)常用于表示軸承分部件（軸承組件）用字母（或加數(shù)字）表示。代號(hào)所表示軸承的特性。三、滾動(dòng)軸承代號(hào)1) 類(lèi)型代號(hào)：用阿拉伯?dāng)?shù)字或大寫(xiě)拉丁字母表示。2) 尺寸系列代號(hào)：用數(shù)字表示，由軸承的寬（高）度系列代號(hào)和直徑系列代號(hào)組合而成。三、滾動(dòng)軸承代號(hào)3) 內(nèi)徑代號(hào)：用數(shù)字表示。根據(jù)內(nèi)徑的大小不同，進(jìn)行分段處理。當(dāng)內(nèi)徑為0.6~10（非整數(shù)）時(shí)，公稱(chēng)內(nèi)徑用數(shù)值直接表示；當(dāng)內(nèi)徑為1~9（整數(shù)）時(shí)，公稱(chēng)內(nèi)徑用數(shù)值直接表示；當(dāng)內(nèi)徑分別為10、12、15、17時(shí)，分別用00、01、02、03去代表；當(dāng)內(nèi)徑為20~480（22、28、32除外）時(shí)，公稱(chēng)內(nèi)徑除以5的商數(shù)來(lái)代表。若商數(shù)為個(gè)位數(shù)，則需要在個(gè)位數(shù)左邊加“0”；當(dāng)內(nèi)徑≥500或?yàn)?2、28、32時(shí)，用公稱(chēng)內(nèi)徑數(shù)值表示。四、滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇載荷轉(zhuǎn)速調(diào)心裝拆大小2滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)Part試分析圖中所示軸承定位、緊固和安裝拆卸中的問(wèn)題和困難，并提出相應(yīng)的改善方案。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解軸承定位、緊固方法；2.理解軸系統(tǒng)支撐形式及安裝拆卸方法。一、滾動(dòng)軸承的配合及周向固定滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，軸承內(nèi)圈與軸之間的配合采用基孔制，外圈與軸承座孔的配合采用基軸制。各公差等級(jí)軸承的內(nèi)徑和外徑公差帶都采用單向制，上極限偏差為零，下極限偏差為負(fù)值。由于普通基準(zhǔn)孔的基準(zhǔn)公差帶在零線(xiàn)以上，因此同樣配合，軸承內(nèi)圈與軸的配合要比普通圓孔與軸的配合要緊的多。若軸承經(jīng)常需要拆裝或者要求與配合的孔或軸有位移的，可選擇間隙配合或較松的過(guò)渡配合；承受重載荷的軸承，一般選用較緊的過(guò)盈配合。二、滾動(dòng)軸承的軸向緊固定位固定三、軸承系統(tǒng)剛度和同心度與軸承相配合的軸和軸承座或外殼應(yīng)具有足夠的剛度，否則過(guò)大的變形會(huì)影響滾動(dòng)體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)而提前損壞。對(duì)于支撐同一軸的兩個(gè)軸承座孔，必須保證兩孔之間的同軸度要求，否則會(huì)造成軸承內(nèi)、外圈軸線(xiàn)產(chǎn)生過(guò)大的傾斜，引起軸承劇烈磨損。四、軸系統(tǒng)的支撐形式兩端固定式左側(cè)軸承外圈利用軸承端蓋定位，內(nèi)圈以軸肩定位，限制軸向左側(cè)移動(dòng)；右側(cè)軸承內(nèi)圈以軸肩定位，外圈與端蓋相距一非常小的間隙，限制軸向右側(cè)移動(dòng)。這種兩端聯(lián)合共同限制軸的雙向移動(dòng)方式稱(chēng)為兩端固定式。四、軸系統(tǒng)的支撐形式2.一端固定一端游動(dòng)式左側(cè)軸承內(nèi)圈以軸肩定位、鎖緊螺母固定；外圈以臺(tái)階孔擋肩定位、軸承端蓋固定；而右側(cè)軸端帶動(dòng)軸承相對(duì)于外殼是游動(dòng)的。四、軸系統(tǒng)的支撐形式3.兩端游動(dòng)式主要適用于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的人字齒輪的主動(dòng)軸。與之相配的軸承通常為圓柱滾子軸承，而低速的從動(dòng)軸必須采用兩端固定式，以實(shí)現(xiàn)兩軸的軸向定位。這種支撐形式，通過(guò)軸向的微小游動(dòng)，可以補(bǔ)償輪齒兩側(cè)螺旋角的制造誤差。五、滾動(dòng)軸承的安裝和拆卸安裝方式一般有兩種：加壓裝入和熱脹冷縮裝入。當(dāng)配合有較大的過(guò)盈量時(shí)，可以采用熱脹冷縮法，例如把軸承或者套圈放到80C°~100C°的油箱中均勻加熱，然后撈出再安裝到軸上。當(dāng)軸孔配合較松時(shí)，對(duì)單件小批量的裝配，可以采用手動(dòng)工具加壓安裝軸承；如果是批量安裝，可以使用一定的工裝配合壓力機(jī)進(jìn)行安裝。滾動(dòng)軸承的拆卸可以使用壓力機(jī)或手動(dòng)拉拔工具完成。拆卸過(guò)程中防止對(duì)軸承和軸的損壞。3滑動(dòng)軸承Part圖示為一液體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承，油槽采用如圖方式在軸承蓋一側(cè)布置。試分析：1）油槽是否可以在軸承寬度上打通，為什么？2）與該軸承配合的軸，是否可以正反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)？為什么？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解滑動(dòng)軸承類(lèi)型及結(jié)構(gòu)；2.理解靜壓和動(dòng)壓滑動(dòng)軸承工作原理；3.理解滑動(dòng)軸承條件性計(jì)算。概述滑動(dòng)軸承由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力高、工作平穩(wěn)、徑向尺寸小等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在高速、重載、結(jié)構(gòu)尺寸小或受沖擊載荷的場(chǎng)合中。一.滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)與類(lèi)型整體式徑向軸承優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。缺點(diǎn)也很明顯：軸套徑向磨損后產(chǎn)生的間隙無(wú)法調(diào)整；安裝時(shí)必須從軸的端部裝入，設(shè)計(jì)上會(huì)限制其使用度。安裝大、重型軸會(huì)比較麻煩。一般應(yīng)用于輕載、低速及間歇工作的機(jī)械中，如手動(dòng)起重機(jī)。一.滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)與類(lèi)型剖分式徑向軸承軸承的剖分面一般與承載方向近似垂直，因此剖分面通常是水平的，有時(shí)也可以設(shè)置成傾斜的。軸瓦可做成剖分式和整體式兩種。為防止軸瓦與軸承座有軸向移動(dòng)，在軸瓦的端部一般設(shè)計(jì)有凸緣；使用銷(xiāo)釘或緊定螺釘限制軸瓦與軸承座的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。一.滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)與類(lèi)型調(diào)心滑動(dòng)軸承調(diào)心滑動(dòng)軸承的軸瓦外表面與軸承座的內(nèi)表面做成球面形狀相互配合。當(dāng)軸線(xiàn)發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，軸瓦隨同軸共同旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)新的位置，從而避免軸頸與軸瓦的局部磨損。該類(lèi)軸承適用于軸承長(zhǎng)徑比較大的場(chǎng)合。一.滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)與類(lèi)型止推滑動(dòng)軸承止推滑動(dòng)軸承一般由軸承座和止推軸頸組成，主要承受軸向載荷，并支持軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。單環(huán)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，潤(rùn)滑方便，適用于低速輕載場(chǎng)合；多環(huán)式結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，可承受較大的載荷，且能承受雙向載荷。二.油膜潤(rùn)滑軸承滑動(dòng)軸承類(lèi)型按照潤(rùn)滑（摩擦）狀態(tài)可分為固體摩擦軸承、不完整油膜潤(rùn)滑軸承和油膜潤(rùn)滑軸承三大類(lèi)。獲得油膜潤(rùn)滑主要有兩種方法：1）在兩者之間注入可以平衡軸的承載力的液壓油，稱(chēng)為液體靜壓潤(rùn)滑；2）利用軸頸本身回轉(zhuǎn)時(shí)形成的油泵效應(yīng)，從而平衡軸的承載力，稱(chēng)為液體動(dòng)壓潤(rùn)滑。三.滑動(dòng)軸承材料滑動(dòng)軸承的材料一般指的是軸瓦和軸承襯的材料。軸承襯是在軸瓦內(nèi)表面上澆鑄一層耐磨性和減磨性更好的材料。由于滑動(dòng)軸承的主要失效形式為磨損、膠合、疲勞破壞和腐蝕等，因此在選材時(shí)，應(yīng)注意右圖幾方面的需求。此外還應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱性、可加工性等性能。材料選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況、經(jīng)濟(jì)性等合理選擇。減摩性要求強(qiáng)度要求耐腐蝕性要求跑和性要求順應(yīng)性要求嵌藏性要求三.滑動(dòng)軸承材料滑動(dòng)軸承軸瓦常用材料有金屬材料、粉末冶金材料和非金屬材料三大類(lèi)。液體動(dòng)壓、靜壓軸承和不完整油膜軸承一般采用金屬材料制作軸瓦；含油軸承常采用粉末冶金材料做軸瓦；非金屬材料常