ch13+滾動(dòng)軸承及裝置設(shè)計(jì).ppt

1、軸承,根據(jù)摩擦狀態(tài)的不同，軸承分為：滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承,支承軸及軸上的零件,13.1 滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 13.2 滾動(dòng)軸承類型代號(hào)和類型選擇 13.3 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 13.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì),第十三章 滾動(dòng)軸承,13.1 滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、類型及特點(diǎn),14.2.1 滾動(dòng)軸承的組成,內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體：軸承鉻鋼，硬度60 HRC 保持架：低碳鋼、銅、鋁、塑料。,13.1 滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、類型及特點(diǎn),13.1 滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、類型及特點(diǎn),13.1 滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、類型及特點(diǎn),向心軸承,推力軸承,接觸角：滾動(dòng)體與套圈接觸處的法線與軸承的徑向平面之間的夾角,13.1 滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、

2、類型及特點(diǎn),調(diào)心球軸承 “1”類軸承,調(diào)心滾子軸承 “2” 類軸承,圓錐滾子軸承 “ 3 ” 類軸承,接觸角,角接觸球軸承 “ 7 ” 類軸承,成對(duì)使用，對(duì)稱安裝,“正安裝”,“反安裝”,圓柱滾子軸承 “ N ” 類軸承,只能承受徑向力,推力球軸承 “ 5 ” 類軸承,只能承受軸向力,前置代號(hào) 基本代號(hào) 后置代號(hào), ,軸承分部件代號(hào),對(duì)軸承技術(shù)性能 的特殊要求代號(hào),公差等級(jí)代號(hào),內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)（字母）,游隙代號(hào),內(nèi)徑代號(hào) ,寬度系列代號(hào) ,類型代號(hào)2 3,軸承代號(hào)分三段，基本代號(hào)在中間， 前段表示分部件，結(jié)構(gòu)、精度在后邊。,直徑系列代號(hào),/ P,/ C,基本代號(hào)怎么看：抓兩頭，留中間。,13.2

3、 滾動(dòng)軸承的代號(hào)和類型選擇,13.2.1 滾動(dòng)軸承的代號(hào),滾動(dòng)軸承代號(hào)舉例,6 2 3 1 2,- 深溝球軸承,- 無(wú)特殊結(jié)構(gòu),- 公差等級(jí)代號(hào)略,- 游隙代號(hào)略,/P0,/C0,7 2 0 8 AC /P5,- 角接觸球軸承,內(nèi)徑代號(hào): 04, 05, , 96,內(nèi)徑mm: 20, 25, , 480,內(nèi)徑代號(hào): 00, 01, 02, 03,內(nèi)徑mm: 10, 12, 15, 17,返回,返回,d,返回,d,D,內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào): 表示同一類型軸承的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用字母表示。 如公稱接觸角為15O、25O和40O的角接觸 球軸承，分別用 C、AC 和 B 表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同。,返回,軸承的公差

4、等級(jí)代號(hào): 用字母和數(shù)字表示: 公差等級(jí)分為2、4、5、6和0，共5個(gè)公差等級(jí)，公差等級(jí)依次由高到低，6x級(jí)僅適用于圓錐滾子軸承，0級(jí)為普通級(jí)，在軸承代號(hào)中省略不標(biāo)，其余公差等級(jí)分別用/P2、/P4、/P5、/P6和/P6x表示。,返回,返回,軸承游隙,游隙代號(hào) 表示常用軸承徑向游隙系列，分為1、2、0、3、4和5組，共6個(gè)游隙組，徑向游隙依次由小到大。0組游隙是常用的游隙組別，在軸承代號(hào)中省略不標(biāo)，其余的游隙組別在軸承代號(hào)中分別用/C1、/C2、/C3、/C4、/C5表示。,返回,1.軸承的載荷,重載選滾子軸承；,輕載選球軸承。,載荷的方向,13.2 滾動(dòng)軸承的代號(hào)和類型選擇,13.3.2

5、滾動(dòng)軸承類型的選擇,4.安裝和拆卸（選可分離軸承）,2.軸承的轉(zhuǎn)速,球軸承極限轉(zhuǎn)速高于滾子軸承。,當(dāng)工作轉(zhuǎn)速高時(shí)應(yīng)選球軸承或輕系列軸承。,3.調(diào)心性能要求,軸承有極限轉(zhuǎn)速nlim ，應(yīng)使n nlim。,（用球面調(diào)心軸承）,13.2 滾動(dòng)軸承的代號(hào)和類型選擇,第十四章 滾動(dòng)軸承及裝置設(shè)計(jì),13.1 滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 13.2 滾動(dòng)軸承類型代號(hào)和類型選擇 13.3 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 13.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì),13.3 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算,13.3.1 滾動(dòng)軸承的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,13.3 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算,2.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,對(duì)于一般轉(zhuǎn)速的軸承，即10r/minnnlim,如果軸承的

6、制造、保管、安裝、使用等條件均良好時(shí)，軸承的主要失效形式為疲勞點(diǎn)蝕，因此應(yīng)以疲勞強(qiáng)度計(jì)算為依據(jù)進(jìn)行軸承的壽命計(jì)算。,對(duì)于低速軸承，即n10r/min，可近似地認(rèn)為軸承各元件是在靜應(yīng)力作用下工作的，其失效形式為塑性變形，應(yīng)進(jìn)行以下不發(fā)生塑性變形為準(zhǔn)則的強(qiáng)度計(jì)算。,13.3 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算,出現(xiàn)點(diǎn)蝕前的轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時(shí)數(shù)。,壽命：,基本額定壽命：,一個(gè)軸承達(dá)到基本額定壽命的概率是 。,90%,一組軸承中，90%的軸承出現(xiàn)點(diǎn)蝕前工作的轉(zhuǎn)數(shù) 或工作小時(shí)數(shù)。（ 或 ）,當(dāng)軸承基本額定壽命達(dá)到 轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的載荷值稱基本額定動(dòng)載荷，C kN。,基本額定動(dòng)載荷,13.3 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算,13.3

7、.2 滾動(dòng)軸承的承載能力計(jì)算,壽命計(jì)算式,球軸承 =3 滾子軸承 =10/3,13.3 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算,例 軸承基本額定動(dòng)載荷Cr=51.5kN，F(xiàn)R=12000N 求L10=?,=128.4,P=?,13.3 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算,當(dāng)量動(dòng)載荷是與實(shí)際載荷等效的假想載荷。,對(duì)于只承受徑向力的向心軸承,對(duì)于只能承受軸向力的推力軸承,對(duì)于同時(shí)承受徑向和軸向力的軸承,四.滾動(dòng)軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P,表示軸向力較大，計(jì)算P時(shí)應(yīng)考慮Fa 。,表示軸向力較小，計(jì)算P 時(shí)可忽略FA 。,e判斷系數(shù), e 值大的軸承，承受軸向載荷的能力高。,對(duì)單列 3、6、7 類 軸承：X、Y=?,當(dāng) 時(shí)，X=1,Y=0 P=f

8、F FR,當(dāng) 時(shí)，,表13-8 系數(shù)X和Y,內(nèi)部軸向力,計(jì)算時(shí) FS = FR 式給出,角接觸軸承（3、7類）軸向載荷FA的計(jì)算,正裝（面對(duì)面）,軸承1被壓緊，有 ，,軸承2被放松，無(wú) ，,軸承2被壓緊，有 ，,軸承1被放松，無(wú) ，,角接觸軸承Fa的求法：,1.根據(jù)軸向合力方向判定“壓緊”和“放松” 軸承；,2. 松軸承的軸向力FA= 自身的內(nèi)部軸向力FS；,3. 緊軸承的軸向力FA= 除去自身的內(nèi)部軸向力，其它軸向力的代數(shù)和。,綜上所述：,軸承 被壓緊，,軸承 被壓緊，,軸承 被放松;,軸承 被放松，,1,2,1,2,已知軸系用一對(duì)圓錐滾子軸承支承，載荷如圖，軸承的內(nèi)部軸向力 FS = FR

9、 /(2Y) ，Y=1.5，求 FA1、FA2 = ?,1、求FS,2、求FA, 畫出Fd方向,1 軸承 ，2 軸承 。,壓緊,放松,圖示軸系采用一對(duì)7312AC軸承支承，正安裝， 基本額定動(dòng)載荷Cr=77.8 kN ,n=3000r/min 。 已知：FR1= 1800N，F(xiàn)R2= 4200N, Fa=1000N，軸承內(nèi)部軸向力FS = 0.68 FR，e = 0.68 , 當(dāng) 時(shí)，X=0.41,Y=0.87；取載荷系數(shù)fF=1.2，試計(jì)算軸承的壽命L10h。,1、求內(nèi)部軸向力FS,畫出方向,2、求FA,軸承2放松，,軸承1壓緊，,3、求P,4、求,一對(duì)軸承，選P值大的計(jì)算額定壽命。,3,軸

10、承達(dá)到額定壽命的概率是 %。,90,當(dāng)P增大一倍時(shí)，軸承的額定壽命降低,如果Fa反向，大小不變，求FA1、 FA2 = ？,軸承2放松，,軸承1壓緊，,第十四章 滾動(dòng)軸承及裝置設(shè)計(jì),13.1 滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 13.2 滾動(dòng)軸承類型代號(hào)和類型選擇 13.3 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 13.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì),13.4.1 支承部分的剛度和同軸度,軸承座孔壁應(yīng)有足夠的厚度，并用加強(qiáng)肋增強(qiáng)其剛性。,支撐結(jié)構(gòu)中同一根軸上的軸承座孔盡可能同心。,角接觸軸承安裝方式不同時(shí)軸承組合的剛性也不同。,13.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì),為了保證軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件正常運(yùn)行，還應(yīng)解決軸承組合的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，其中包括，

11、軸承組合的軸向固定，軸承與相關(guān)零件的配合，間隙調(diào)整、裝拆、潤(rùn)滑等一系列問(wèn)題。,13.4.2 軸承的軸向固定,13.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì),1. 兩端固定支承,13.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì),13.4.3 軸系支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),一對(duì)角接觸球軸承（正裝）,應(yīng)用場(chǎng)合： 溫升較低的短軸,2. 一支點(diǎn)固定、一支點(diǎn)游動(dòng),支承方式2,13.4.4 軸承的調(diào)整,13.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì),13.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì),13.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì),13.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì),13.4.5 滾動(dòng)軸承的配合與裝拆,1滾動(dòng)軸承的配合,滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制，軸承外圈與軸承座孔的配合采用基軸制。

12、,在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)及其的工作條件、載荷的大小及性質(zhì)、轉(zhuǎn)速的高低、工作溫度及內(nèi)外圈中哪一個(gè)套圈跳動(dòng)等因素選擇軸承的配合。,當(dāng)外載荷方向不變時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)套圈應(yīng)比固定套圈的配合緊一些。,高速、重載情況下應(yīng)采用較緊配合。,作游動(dòng)支撐的軸承外圈與座孔間應(yīng)采用間隙配合，但又不能過(guò)松而 發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),軸承與空心軸的配合應(yīng)選用較緊配合，部分式軸承座座孔與軸承外 圈的配合應(yīng)較松。,充分考慮溫升對(duì)配合的影響。,13.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì),2滾動(dòng)軸承的裝拆,（1）軸承的安裝,冷壓法,熱套法,（2）軸承的拆卸,采用中用工具或壓力機(jī)拆卸軸承,為方便拆卸，軸上定位軸肩的高度應(yīng)小于軸承內(nèi)圈的高度。,13.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì),13.4.6 軸承的預(yù)緊,軸承的預(yù)緊就是在安裝軸承時(shí)使其受到一定的軸向力，以消除軸承的游隙并使?jié)L動(dòng)體和內(nèi)、外圈接觸處產(chǎn)生彈性預(yù)變形。,預(yù)緊的目的在于提高軸承的剛度和旋轉(zhuǎn)精度。,13.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì),13.4.7 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑,1潤(rùn)滑的目的,潤(rùn)滑可以降低滾動(dòng)軸承內(nèi)部的摩擦，減少磨損和發(fā)熱量；,軸承的摩擦發(fā)熱使軸承升溫，油潤(rùn)滑可以到起冷卻作用，從而降低軸承的工作溫度，延長(zhǎng)使用壽命；,良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，可在滾動(dòng)體與滾道間形成一層使兩者隔開(kāi)的油膜，可以 使接觸壓力減??；,軸承零件表面覆蓋一層潤(rùn)滑劑，可以防止表面氧化生銹。,