第十二章-轴承.ppt

,*,第十二章轴承,12-1,滑动轴承的类型,一、滑动轴承的主要结构形式,整体式径向滑动轴承,特点：结构简单，成本低廉。,应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。,轴承座,整体轴套,螺纹孔,油杯孔,磨损后轴颈与轴承孔之间的间隙无法调整；,只能沿轴向装拆,。,滑动轴承的结构,2,滑动轴承的结构,剖分式（对开式）径向滑动轴承,特点：便于轴的安装，间隙可调整，但结构复杂。,对开式轴承,(,整体轴套,),对开式轴承,(,剖分轴套,),注：剖分面的垂线与径向力的夹角不得大于,35,，否则，采用,45,倾斜,剖分式。,3,调隙式径向滑动轴承,特点：便于调整间隙，但结构复杂。,4,调心式径向滑动轴承,（自位轴承）,特点：轴瓦能自动调整位置，以适应轴的偏斜。,注：调心式轴承必须成对使用。,球面配合,当轴倾斜时，可保证轴颈与轴承配合表面接触良好，从而避免产生偏载。,主要用于轴的刚度较小，轴承宽度较大的场合。,滑动轴承的结构,滑动轴承的结构,4,二、止推滑动轴承的结构,止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有：,环形轴端：轴颈接触面上压力分布较均匀，润滑条件比实心式好。,单止推环式：利用轴颈的环形端面作为止推面，结构简单，润滑方便，,可承受双向轴向载荷,。广泛用于低速、轻载的场合。,多止推环式：承载能力大，可承受双向轴向载荷。但,各环间载荷分布,不均匀。,环形轴端,单止推环式,多止推环式,整体式轴瓦,轴瓦和轴承一般采用过盈配合,一、轴瓦结构,11-2,轴瓦的材料与结构,剖分式轴瓦,为了向摩擦表面间加注润滑剂,在轴承上方开设注油孔。,1.,对轴承材料的要求,基本要求,耐磨性,磨损少,减摩性,摩擦系数小,其他要求：,抗胶合性,耐腐蚀性,强度,顺应性、嵌入性、跑合性,导热性,工艺性,经济性,2.,常用材料,轴承合金,(,巴氏合金,),锡基,铅基,锑、铜金属硬粒,锡基体或铅基体,综合性能好,机械强度较低,价昂,轴承合金浇铸在钢或,铸铁的轴瓦基体上,轴瓦和轴承衬材料统称为轴承材料。,二,.,轴瓦材料,轻载、低速的轴瓦材料,锡青铜,中速、中载或重载,铝青铜,低速重载,铅青铜,高速重载,铁或铜粉末混入石墨压制烧结而成多孔性存,油，用于载荷平稳、低速和加油不便场合。,石墨、塑料、橡胶、尼龙等,摩擦系数小、耐磨、耐腐蚀、承载低、热变形大,铸铁,铜合金,粉末冶金,非金属材料,强度高，承载能力大，耐磨性和导热性优于轴承合金。但其可塑性差，不易跑合，与之相配的轴径须淬硬。,一、,润滑剂 的种类、性能及其选择,作用：,降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。,分类,液体,润滑剂,-,润滑油,半固体,润滑剂,-,润滑脂,固体,润滑剂,1.,润滑油,矿物油来源充足、成本低廉、稳定性好、因而应用最广。,种类：,气体,润滑剂,-,空气,有机油,-,动、植物油,矿物油,-,石油产品，,化学合成油,12-3,滑动轴承的润滑及润滑装置,润滑油润滑在工程中的应用最普遍，其供油方式有：,二、润滑方式和润滑装置,润滑方式,手工润滑；,滴油润滑；,浸油润滑、飞溅给油；,用油泵强制润滑和冷却。,低速传动,高速传动,甩油环,喷油润滑,油泵,冷却器,滴油润滑,浸油润滑,飞溅润滑,针阀式油杯,旋盖式油杯,脂用,压注式油杯,弹簧盖油杯,三、润滑装置,1.,油杯,油环,4,一、滚动轴承的基本构造,滚动轴承的组成一般由内圈,1,、外圈,2,、滚动体,3,和,保持架,4,组成,12-4,滚动轴承的基本构造和类型,滚动体的种类有,二,.,滚动轴承的类型,向心轴承,推力轴承,1),按承受载荷的方向或接触角的不同,2),按滚动体的类型,：球轴承，滚子轴承,3),按滚动体的列数,：单列、双列及多列,4),按工作时轴承能否起调心作用,：调心轴承，非,调心轴承,5),按安装时轴承内外圈是否分别安装,：可分离轴,承和不可分离轴承,6),按公差等级,：,0,、,6,、,5,、,4,、,2,级滚动轴承,常用的滚动轴承类型及特性见表,10-2,。,滚动轴承代号的构成,前置代号,字母,成,套,轴,承,分,部,件,代,号,基本代号,数字或,字母,类,型,代,号,尺寸系列代号,数字,数字,宽,度,系,列,代,号,直,径,系,列,代,号,数字,内,径,代,号,后置代号,(,组,),内,部,结,构,密,封,与,防,尘,套,圈,变,形,保,持,架,及,其,材,料,轴,承,材,料,公,差,等,级,游,隙,配,置,其,他,三、滚动轴承的代号,1.,类型代号,轴承类型,代号,原代号,轴承类型,代号,原代号,双列角接触球轴承,调心球轴承,调心滚子轴承和推力调心滚子轴承,圆锥滚子轴承,推力球轴承,0,1,2,3,5,6,1,3,和,9,7,8,深沟球轴承,角接触球轴承,推力圆柱滚子轴承,圆柱滚子轴承,外球面球轴承,四点接触球轴承,6,7,8,N,U,QJ,0,6,9,2,0,6,2.,尺寸系列代号,直,径,系,列,代,号,向心轴承,推力轴承,宽度系列代号,高度系列代号,8,0,1,2,3,4,5,6,7,9,1,2,尺寸系列代号,7,17,37,8,08,18,28,38,48,58,68,9,09,19,29,39,49,59,69,0,00,10,20,30,40,50,60,70,90,10,1,01,11,21,31,41,51,61,71,91,11,2,82,02,12,22,32,42,52,62,72,92,12,22,3,83,03,13,23,33,73,93,13,23,4,04,24,74,94,14,24,5,95,直径系列代号,3.,内径代号,4.,内部结构代号,轴承类型,代号,含义,示例,角接触球轴承,B,=40,7210B,C,=15,7005C,AC,=25,7210AC,圆锥滚子轴承,B,接触角 加大,32310B,E,加强型,N207E,5.,公差等级代号,代号,含义,示例,公差等级符合标准规定的,0,级，为普通级，可省略不表示,6203,/p6,公差等级符合标准规定的,6,级,6203/p6,/p6x,公差等级符合标准规定的,6x,级,30210/p6x,/p5,公差等级符合标准规定的,5,级,6203/p5,/p4,公差等级符合标准规定的,4,级,6203/p4,/p2,公差等级符合标准规定的,2,级,6203/p2,例如,:,试说明滚动轴承代号,30210/p6x,和,61202,的意义,30210/p6x,3,圆锥滚子轴承；,0,宽度系列代号为,0,；,2,直径系列代号为,2,；,10,轴承内径为,d,=50mm,；,p6x,公差等级为,6x,级。,61202,6,深沟球轴承；,1,宽度系列代号为,1,；,2,直径系列代号为,2,；,02,轴承内径,d,=15mm,；,公差等级为,0,级（代号,/p0,，省略）。,1.,载荷：,当只受径向载荷时，或虽同时受径向和轴向载荷，但以径向载荷为主时，应用,向心轴承,。,当只受轴向载荷时，一般应用推力轴承，而当转速很高时，可用,角接触球轴承,或,深沟球轴承,。,当径向和轴向载荷都较大时，应采用,角接触轴承,。,当载荷加大后有冲击载荷时，宜用,滚子轴承,；当载荷较小时，宜用,球轴承,。,四、滚动轴承类型的选择,当轴的挠曲变形大或轴承座孔不同、跨度大而对支承有调心要求时，应选用,调心轴承,。,为便于轴承的装拆，可选用内、外圈分离的轴承。,从经济角度看，球轴承比滚子轴承便宜，精度低的轴承比精度高的轴承便宜，普通结构轴承比特殊结构的轴承便宜。,2.,转速：,当转速较高时，宜用,球轴承,；当转速较低时，可用,滚子轴承,，也可用,球轴承,。,3.,调心：,4.,装调：,5.,经济：,一,.,滚动轴承的失效形式,(1),疲劳点蚀,(2),塑性变形,(3),磨粒磨损,12-5,滚动轴承的疲劳寿命及静载荷的计算,1,）对于转动的滚动轴承,疲劳点蚀是其主要失效形式,因而主要是进行寿命计算,必要时再作静强度校核。,2,）对于不转动、低速或摆动的轴承,局部塑性变形是其主要失效形式，因而主要是进行静强度计算。,3,）对于高速轴承,发热以至胶合是其主要失效形式，因而除进 行寿命计算外还应该校核极限转速。,二、计算准则,三、滚动轴承疲劳寿命计算,1),轴承寿命,轴承在工作过程中，其内圈、外圈或滚动体出 现疲劳点蚀前所经历的总转数,(,或一定转速下所工作的小时数,),。,2),基本额定寿命,同一批同种型号的轴承在相同条件下运转，其可靠度为,90,轴承所能能到或超过的寿命，用,L,(,或,),表示。,3),基本额定动载荷,轴承进入运转状态并且当其基本额定寿命恰好为 转时，轴承所能承受的载荷，用,C,表示。,对于同时作用有径向载荷和轴向载荷的轴承，在进行轴承寿命计算时，为了和基本额定动负荷进行比较，需把实际载荷折算为与基本额定动负荷的方向相同的一假想载荷，在该假想载荷作用下轴承的寿命与实际载荷作用下的寿命相同，则称该假想载荷为当量动载荷，用,P,表示。,当量动载荷,P,的计算式为：,4),当量动载荷,轴承的径向载荷和轴向载荷,径向载荷系数和轴向载荷系数,滚动轴承的载荷与寿命之间的关系,:,5),滚动轴承基本额定寿命计算,在当量动载荷,P,作用下的基本额定寿命为,6),角接触轴承轴向载荷的计算,若,压紧端轴承,1,所受的轴向载荷为,时,放松端轴承,2,所受的轴向载荷为,若,压紧端轴承,2,所受的轴向载荷为,时,放松端轴承,1,所受的轴向载荷为,综上所述，计算两端轴承所受轴向载荷的步骤为：,（,1,）根据轴承类型和表,12-10,求出内部轴力 ；,（,2,）根据轴上所受轴向力的合力 ，判断,哪个轴承被压紧；哪个轴承被放松；,（,3,）压紧端轴承所受的轴向载荷 等于除去自身内,部轴向力以外的其他轴向力的代数和；,（,4,）放松端轴承所受的轴向载荷 等于自身内部轴,向力。,滚动轴承的静承载能力是由允许的塑性变形量决定的，在静载荷或冲击载荷作用下的轴承可能会产生过大的塑性变形量，会影响到轴承的使用性能。因此，对于缓慢摆动或极低速运转的轴承，应按静载荷选择轴承的尺寸。,三、滚动轴承的静载荷计算,一、轴承的轴向固定,1.,单个轴承的轴向固定,轴承内圈固定常用方法：,a),轴肩；,b),轴肩和弹性挡圈；,c),轴肩和轴端挡板；,d),轴肩和圆螺母。,12-6,滚动轴承装置的设计,轴承外圈固定常用方法：,a),轴承端盖；,c),孔内凸肩和轴承盖作双向固定。,b),孔内凸台和孔用弹性挡圈作双向固定；,双支点单向固定方案,(1),双支点单向固定,2.,轴承组合的轴向固定,一端固定，另一端游动支承方案,(2),单支点双向固定,三、轴承组合的调整,加减轴承盖与机座间调整垫片的厚度；,2),利用调整螺钉通过压盖移动外圈位置，调 整好后利用螺母锁紧。,四、轴承的预紧,在一对轴承加套筒；,2),磨窄轴承内圈或外圈。,滚动轴承的装拆,1,润滑,目的：,减少摩擦磨损、冷却、吸振、防锈,方式：,脂；浸油、滴油、喷油、油雾,12-7,滚动轴承的润滑和密封,浸油润滑时，油面不高于最下方滚动体的中心,2,密封,目的：,防尘、防水、防止润滑剂流失,方式：,1,接触式密封：,毡圈、,O,形密封圈、唇形密封圈、机械密封（端面密封）,2,非接触式密封：,缝隙密封、离心式密封（甩油密封）、迷宫密封、螺旋密封,1,接触式密封,毡圈,唇形密封圈,2,非接触式密封,离心式密封（甩油密封）,缝隙密封,迷宫密封,