《滾動(dòng)軸承例題》課件

滾動(dòng)輪軸承例題課程概述1課程目標(biāo)深入了解滾動(dòng)軸承的工作原理、分類、應(yīng)用及相關(guān)理論知識。2課程內(nèi)容涵蓋滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)、性能、選型、安裝、維護(hù)等方面，并結(jié)合典型案例進(jìn)行講解。3學(xué)習(xí)方法理論講解與案例分析相結(jié)合，并輔以實(shí)驗(yàn)演示和互動(dòng)練習(xí)。滾動(dòng)軸承概述滾動(dòng)軸承是一種機(jī)械零件，由內(nèi)外圈、滾動(dòng)體和保持架組成，利用滾動(dòng)體在內(nèi)外圈之間滾動(dòng)來降低摩擦，從而減少能量損耗。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有以下優(yōu)點(diǎn)：摩擦系數(shù)低，工作效率高耐高溫，耐腐蝕結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕可承受較大的徑向載荷和軸向載荷典型滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承主要由**內(nèi)圈**、**外圈**、**滾動(dòng)體**和**保持架**構(gòu)成。內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)軸固定連接，外圈固定在軸承座上，滾動(dòng)體在內(nèi)圈和外圈的滾道之間滾動(dòng)，保持架用來保持滾動(dòng)體的間距和相對位置。滾動(dòng)軸承的工作原理1滾動(dòng)體滾動(dòng)體與內(nèi)圈和外圈之間的滾動(dòng)摩擦2滾動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦系數(shù)比滑動(dòng)摩擦系數(shù)低3低摩擦減少摩擦，降低功耗，提高效率滾動(dòng)軸承的分類按結(jié)構(gòu)分類深溝球軸承，圓錐滾子軸承，圓柱滾子軸承，調(diào)心滾子軸承，球面滾子軸承。按用途分類通用軸承，精密軸承，高速軸承，特殊用途軸承。滾動(dòng)軸承的選擇軸承的載荷能力必須滿足應(yīng)用需求，包括徑向載荷和軸向載荷。軸承的轉(zhuǎn)速和運(yùn)行速度應(yīng)與應(yīng)用場景相匹配。軸承尺寸應(yīng)與軸承座和軸的尺寸相協(xié)調(diào)，并考慮安裝空間和重量。軸承的疲勞壽命應(yīng)滿足應(yīng)用需求，通常需要評估軸承的壽命。滾動(dòng)軸承的安裝1清潔安裝前，需清潔軸承和軸承座，以確保無灰塵、油污等雜質(zhì)。2預(yù)緊根據(jù)軸承類型和載荷情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)緊，以保證軸承正常工作。3固定使用合適的固定方法，確保軸承牢固安裝在軸承座上。滾動(dòng)軸承的拆卸1安全第一確保軸承和周圍環(huán)境的安全2工具準(zhǔn)備準(zhǔn)備好合適的工具，例如拉拔器、錘子、螺絲刀等3拆卸步驟按照正確的步驟拆卸，避免損壞軸承或其他部件滾動(dòng)軸承的潤滑潤滑油滾動(dòng)軸承的潤滑油有助于減少摩擦和磨損，延長軸承的使用壽命。潤滑脂潤滑脂可以提供更強(qiáng)的粘附性，適用于一些難以潤滑的場合。潤滑方法滾動(dòng)軸承的潤滑方法包括油浴潤滑、油霧潤滑、油脂潤滑等。滾動(dòng)軸承的維護(hù)定期檢查定期檢查軸承的運(yùn)行狀態(tài)，例如溫度、振動(dòng)和噪聲，以確保其正常工作。清潔潤滑定期清潔軸承，更換潤滑油或潤滑脂，以防止污染和磨損。更換損壞零件及時(shí)更換磨損或損壞的軸承部件，例如滾珠、滾道和密封件。載荷分析軸承載荷軸承載荷是指作用在軸承上的所有外力，包括靜載荷和動(dòng)載荷。載荷類型軸承載荷可以是徑向載荷、軸向載荷或組合載荷。靜力承載能力分析1靜力分析計(jì)算滾珠軸承在靜止?fàn)顟B(tài)下的承載能力2材料強(qiáng)度考慮滾珠軸承材料的彈性模量和屈服強(qiáng)度3接觸應(yīng)力計(jì)算滾珠與滾道之間的接觸應(yīng)力，確保不超過材料的極限應(yīng)力動(dòng)力承載能力分析承載能力定義影響因素基本動(dòng)載荷軸承在規(guī)定的工作條件下所能承受的動(dòng)載荷軸承類型、尺寸、材料、潤滑條件等極限動(dòng)載荷軸承在規(guī)定的工作條件下所能承受的最大動(dòng)載荷軸承類型、尺寸、材料、潤滑條件等疲勞壽命分析10^6循環(huán)次數(shù)10^7循環(huán)次數(shù)10^8循環(huán)次數(shù)10^9循環(huán)次數(shù)疲勞壽命分析是指在重復(fù)載荷作用下，預(yù)測軸承失效所需循環(huán)次數(shù)。軸承的疲勞壽命取決于材料強(qiáng)度、載荷、潤滑、溫度等因素。熱力學(xué)分析熱力學(xué)分析主要關(guān)注滾動(dòng)軸承的溫度變化，影響因素包括摩擦、環(huán)境溫度、潤滑油、轉(zhuǎn)速等。噪聲振動(dòng)分析噪聲源振動(dòng)源滾珠與滾道間摩擦滾動(dòng)體與滾道間的不平衡軸承內(nèi)部間隙軸承安裝不當(dāng)潤滑劑軸承結(jié)構(gòu)缺陷滾動(dòng)軸承的應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)械設(shè)備廣泛應(yīng)用于汽車、航空、船舶、冶金、化工、電力、紡織、印刷等領(lǐng)域，是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的部件。精密儀器在精密儀器、醫(yī)療器械、航空航天等領(lǐng)域，滾動(dòng)軸承發(fā)揮著重要作用，確保儀器運(yùn)行的精度和穩(wěn)定性。日常用品一些日常用品，比如自行車、滑板、電動(dòng)工具，也使用滾動(dòng)軸承，為我們的生活提供便利。典型案例1-輪轂軸承輪轂軸承是汽車、摩托車等車輛的重要部件之一，承受著來自車輪的負(fù)荷，并保證車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)順暢。輪轂軸承通常使用滾珠軸承或滾柱軸承，并需要定期維護(hù)以保證其正常工作。典型案例2-離心泵軸承離心泵的軸承是重要的部件，它們承受著泵軸的旋轉(zhuǎn)和負(fù)載。離心泵軸承的類型有很多，包括滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承通常用于高速、低負(fù)載的應(yīng)用，而滑動(dòng)軸承則適用于低速、高負(fù)載的應(yīng)用。離心泵軸承的選擇取決于泵的運(yùn)行條件和負(fù)載。選擇合適的離心泵軸承對于泵的正常運(yùn)行至關(guān)重要。軸承的尺寸、類型、潤滑方式、安裝方式等都會(huì)影響泵的性能和壽命。在選擇離心泵軸承時(shí)，需要考慮泵的運(yùn)行條件、負(fù)載、速度、溫度、腐蝕環(huán)境等因素。典型案例3-電機(jī)軸承軸承失效電機(jī)軸承失效會(huì)導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，甚至停機(jī)。潤滑問題潤滑不足或潤滑劑選擇不當(dāng)會(huì)加速軸承磨損。安裝錯(cuò)誤安裝不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致軸承過度預(yù)緊或松動(dòng)，影響電機(jī)性能。典型案例4-數(shù)控機(jī)床主軸軸承高精度要求主軸軸承需要承受高轉(zhuǎn)速和高精度要求，以確保加工精度和表面質(zhì)量。高剛性要求主軸軸承需要承受較大的徑向載荷和軸向載荷，并保持一定的剛性，以確保加工穩(wěn)定性。低噪聲要求主軸軸承在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的噪音需要控制在一定范圍內(nèi)，以確保加工環(huán)境的安靜和舒適性。經(jīng)典例題1一個(gè)機(jī)械設(shè)備需要安裝一個(gè)滾動(dòng)軸承，其額定動(dòng)載荷為10kN，靜載荷為5kN，實(shí)際工作中承受的動(dòng)載荷為8kN，靜載荷為4kN。求該軸承的壽命。經(jīng)典例題2滾動(dòng)軸承例題2，一個(gè)應(yīng)用案例，展示如何選擇合適的軸承類型和尺寸。例題2中，一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸承載著負(fù)載，需要選擇合適的軸承來承受該負(fù)載。例題的目的是闡釋滾動(dòng)軸承選擇的過程，包括確定軸承類型，計(jì)算載荷，選擇合適的尺寸和材料。例題還包含了軸承壽命計(jì)算，確保軸承在預(yù)期壽命內(nèi)能夠正常運(yùn)行。經(jīng)典例題3問題描述某型號的電動(dòng)機(jī)，使用一段時(shí)間后軸承出現(xiàn)損壞，需要更換軸承。已知電動(dòng)機(jī)功率為10kW，轉(zhuǎn)速為1440r/min，工作條件為輕載，環(huán)境溫度為25℃。請確定更換軸承的型號和數(shù)量。解題思路根據(jù)電動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)速、工作條件和環(huán)境溫度，查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和手冊，選取合適的軸承型號和數(shù)量。具體步驟如下：經(jīng)典例題4某臺設(shè)備的軸承需要更換，已知其工作條件為：軸承類型為深溝球軸承，軸承內(nèi)徑為50毫米，軸承外徑為100毫米，軸承寬度為25毫米，軸承工作溫度為80度，軸承轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘，軸承承受的徑向載荷為5千牛，軸承承受的軸向載荷為2千牛。請問：1.應(yīng)該選擇哪種類型的軸承？2.軸承的靜力承載能力是多少？3.軸承的動(dòng)力承載能力是多少？4.軸承的疲勞壽命是多少？5.軸承的潤滑方式應(yīng)該選擇哪種？6.軸承的安裝和拆卸應(yīng)該如何進(jìn)行？7.軸承的維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)該如何進(jìn)行？經(jīng)典例題5經(jīng)典例題5旨在幫助學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，并提高解決實(shí)際工程問題的實(shí)踐能力。通過分析不同滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、性能、選型、安裝、維護(hù)等方面的知識，學(xué)生能夠更好地理解滾動(dòng)軸承的工作原理，并掌握在實(shí)際應(yīng)用中如何選擇、使用和維護(hù)滾動(dòng)軸承。例題5涵蓋了滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)、應(yīng)用、故障診斷等方面的知識，能夠幫助學(xué)生更好地理解滾動(dòng)軸承的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。經(jīng)典例題6Arollingbearingproblemisaclassicexampleinmechanicalengineering.Herewecanlookattheclassicexample6,arealworldcase.Thisexamplewillbeagreatwaytoillustratetheprinciplesandapplicationofrollingbearingtheory.經(jīng)典例題7滾動(dòng)軸承選型案例。某機(jī)械設(shè)備的軸承需要更換，該設(shè)備運(yùn)行于高溫高壓環(huán)境下?，F(xiàn)有軸承無法滿足要求，需選擇一款新的軸承。該設(shè)備的軸承需要具備以下特性：高承載能力、耐高溫、抗腐蝕、低摩