《機(jī)械設(shè)計(jì)第十三章》PPT課件.ppt

13-1 概述 13-2 滾動(dòng)軸承的主要類(lèi)型和代號(hào) 13-3 滾動(dòng)軸承的類(lèi)型選擇 13-4 滾動(dòng)軸承的工作情況 13-5 滾動(dòng)軸承尺寸的選擇 13-6 軸承裝置的設(shè)計(jì) 13-7 其他,第十三章 滾動(dòng)軸承,概述,滾動(dòng)軸承的作用：依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)支承 轉(zhuǎn)動(dòng)零件,滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)精度高、啟動(dòng)力矩小、標(biāo)準(zhǔn) 件，選用方便,滾動(dòng)軸承的構(gòu)成：內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體、保持架等,13-1概 述,常用滾動(dòng)體：球、圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子、 非對(duì)稱(chēng)球面滾子、滾針,保持架作用：均勻地隔開(kāi)滾動(dòng)體，防止?jié)L動(dòng)體接觸磨損 保持架類(lèi)型：低碳鋼板+沖壓 銅合金、鋁合金或塑料+切削,內(nèi)、外圈和滾動(dòng)體材料：高碳鉻軸承鋼(如GCr15)或滲碳軸 承鋼(如G20Cr2Ni4A) 硬度：不低于60 HRC+工作溫度 120，硬度不下降 無(wú)內(nèi)圈或外圈情況：軸頸或軸承座作為內(nèi)圈或外圈，工作 表面應(yīng)具備相應(yīng)的硬度和粗糙度,類(lèi)型和代號(hào)1,一、滾動(dòng)軸承的分類(lèi),接觸角：滾動(dòng)體與外圈滾道接觸點(diǎn)法線(xiàn)與半徑方向夾角 載荷角：徑向載荷Fr與軸向載荷Fa合力與半徑方向夾角,13-2滾動(dòng)軸承的主要類(lèi)型及其代號(hào),向心軸承,推力軸承,向心推力軸承,常用滾動(dòng)軸承的類(lèi)型、主要性能和特點(diǎn),深溝球軸承,主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最小。在高轉(zhuǎn)速且有輕量化要求的場(chǎng)合，可用來(lái)承受單向或雙向的軸向載荷。工作中允許內(nèi)、外圈軸線(xiàn)偏斜量816，大量生產(chǎn)，價(jià)格最低。,圓柱滾子軸承,有較大的徑向承載能力。外圈(或內(nèi)圈)可以分離，故不能承受軸向載荷，滾子由內(nèi)圈(或外圈)的擋邊軸向定位，工作時(shí)允許內(nèi)、外圈有少量的軸向錯(cuò)動(dòng)。內(nèi)外圈軸線(xiàn)的允許偏斜量很小(24)。此類(lèi)軸承還可以不帶外圈或內(nèi)圈。,推力球軸承,工作時(shí)必須加有一定的軸向載荷。軸線(xiàn)必須與軸承座底面垂直，載荷必須與軸線(xiàn)重合，以保證鋼球載荷的均勻分配。,角接觸球軸承,可同時(shí)承受徑向載荷及軸向載荷，也可以單獨(dú)承受軸向載荷。能在較高轉(zhuǎn)速下正常工作由于一個(gè)軸承只能承受單向的軸向力，一般成對(duì)使用。承受軸向載荷的能力與接觸角有關(guān)。接觸角大的，承受軸向載荷的能力也高。,圓錐滾子軸承,可以同時(shí)承受徑向載荷及軸向載荷(30000型以徑向載荷為主，30000B型以軸向載荷為主)。外圈可分離，安裝時(shí)可調(diào)整軸承的游隙。一般成對(duì)使用。,調(diào)心球軸承,外圈滾道表面是以軸承中點(diǎn)為中心的球面，能自動(dòng)調(diào)心，允許內(nèi)圈(軸)相對(duì)外圈(外殼)軸線(xiàn)偏斜量23，一般不宜承受純軸向載荷。,類(lèi)型和代號(hào)3,(二)滾動(dòng)軸承的主要類(lèi)型和代號(hào) 在常用的各類(lèi)滾動(dòng)軸承中，每一種類(lèi)型又可做成幾種不同的結(jié)構(gòu)、尺寸和公差等級(jí)，以便適應(yīng)不同的技術(shù)要求。為了統(tǒng)一表征各類(lèi)軸承的特點(diǎn)，便于組織生產(chǎn)和選用，GB/T 272-1993規(guī)定了軸承代號(hào)的表示方法。,1.基本代號(hào) 1)軸承的內(nèi)徑代號(hào) 位置：基本代號(hào)右起第一、二位數(shù)字 常用：內(nèi)徑d =20480 mm的軸承，內(nèi)徑一般為5的倍數(shù)，這兩位數(shù)字表示軸承內(nèi)徑尺寸被5除得的商數(shù)，如04表示d=20mm，12表示d=60mm等。 特例1：對(duì)于內(nèi)徑為10、12、15和17的軸承，內(nèi)徑代號(hào)依次為00、01、02和03。 特例2：對(duì)于d500 mm的特大型軸承和d10 mm的微型軸承，內(nèi)徑代號(hào)不在此列。,2)軸承的直徑系列 位置：基本代號(hào)右起第三位數(shù)字 直徑系列代號(hào)：7、8、9、 0、1、2、3、4和5，相同內(nèi) 徑時(shí)的外徑尺寸遞增,3)軸承的寬度系列 位置：基本代號(hào)右起第四位數(shù)字 寬度系列代號(hào)：8、0、1、2、3、4、5和6，依次遞增。 “0”的標(biāo)注：多數(shù)軸承在代號(hào)中不標(biāo)出，對(duì)于調(diào)心滾子 軸承和圓錐滾子軸承代號(hào)0應(yīng)標(biāo)出,4)軸承類(lèi)型代號(hào)用基本代號(hào)右起第五位數(shù)字(或字母),2.后置代號(hào),3.前置代號(hào) 軸承的前置代號(hào)用于表示軸承的分部件，用字母表示。 如用L表示可分離軸承的可分離套圈。,類(lèi)型和代號(hào)5,三、軸承代號(hào)示例,6308：,6深溝球軸承，3中系列，08 內(nèi)徑d=40mm， 公差等級(jí)為0級(jí)，游隙組為0組；,N105/P5：,N圓柱滾子軸承，1特輕系列，05內(nèi)徑d=20mm，公差等級(jí)為 5級(jí)，游隙組為0組；,7214AC/P4：,7角接觸球軸承，2輕系列，14內(nèi)徑d=70mm，公差等級(jí)為4級(jí)，游隙組為0組，公稱(chēng)接觸角=25；,30213：,3圓錐滾子軸承，2輕系列，13內(nèi)徑d=65mm，0正常寬度(0不可省略)，公差等級(jí)為0級(jí)，游隙組為0組；,6103：,6深溝球軸承，1特輕系列，03內(nèi)徑d=17mm，公差等級(jí)為0級(jí)，游隙組為0組；,注：滾動(dòng)軸承代號(hào)比較復(fù)雜，上述代號(hào)僅為最常用的、最有規(guī)律的部分。 具體應(yīng)用時(shí)，若遇到看不懂的代號(hào)時(shí)，應(yīng)查閱GB/T272-93。,類(lèi)型選擇1,13-3滾動(dòng)軸承的類(lèi)型選擇 (一)軸承的載荷 滾子軸承線(xiàn)接觸承受較大的載荷 球軸承點(diǎn)接觸承受較輕的或中等的載荷 純軸向載荷推力軸承 較小的純軸向載荷推力球軸承 純徑向載荷深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承 徑向+不大軸向載荷深溝球軸承、接觸角不大的角接觸球軸承、 圓錐滾子軸承 徑向+較大軸向載荷接觸角較大的角接觸球軸承、圓錐滾子軸 承、向心軸承和推力軸承組合,2. 軸承的轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速過(guò)高溫度 潤(rùn)滑失效滾動(dòng)體回火、膠合 極限轉(zhuǎn)速滾動(dòng)軸承在一定載荷與潤(rùn)滑條件下，允許 的最高轉(zhuǎn)速 選用原則 (1)球軸承比滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速高 (2)高速時(shí)，選用超輕、特輕及輕系列的軸承 (3)轉(zhuǎn)速：青銅實(shí)體保持架實(shí)體保持架沖壓保持架 (4)推力軸承極限轉(zhuǎn)速很低，工作轉(zhuǎn)速高時(shí)，若軸向載荷不大，采用角接觸球軸承 (5)若工作轉(zhuǎn)速超過(guò)了軸承樣本，可以提高公差等級(jí)、適當(dāng)增大游隙、循環(huán)冷卻,3. 軸承的調(diào)心行性能 軸承由于安裝誤差或軸的變形等都會(huì)引起內(nèi)外圈中心線(xiàn)發(fā)生相對(duì)傾斜。傾斜角稱(chēng)為角偏差。,滾針軸承對(duì)軸線(xiàn)傾斜最敏感，應(yīng)緊可能避免在軸線(xiàn)有傾斜的情況下使用。,可采用調(diào)心軸承,(四)軸承的安裝和拆卸 軸承座沒(méi)有剖分面、沿軸向安裝拆卸內(nèi)外圈可分離軸承,當(dāng)軸承在長(zhǎng)軸上安裝時(shí)，為了便于裝拆，可以選用內(nèi)圈孔為1:12的圓錐孔的軸承，用以安裝在緊定襯套上。,13-4滾動(dòng)軸承的工作情況,(一)軸承工作時(shí)軸承元件上的載荷分布 徑向載荷Fr通過(guò)軸頸作用于內(nèi)圈 上半圈的滾動(dòng)體不承載 下半圈的滾動(dòng)體承載 Fr作用線(xiàn)上的接觸點(diǎn)接觸載荷最大 兩側(cè)載荷逐漸變小,(二)軸承工作時(shí)軸承元件上的載荷及應(yīng)力的變化,當(dāng)滾動(dòng)體進(jìn)入承載區(qū)后，載荷由0逐漸增加到FN2、FN1、直到最大值FN0，然后再逐漸降低到FN1、FN2而至0。,固定套圈，對(duì)于每一個(gè)位置的點(diǎn)，每當(dāng)一個(gè)滾動(dòng)體滾過(guò)時(shí)，便承受一次載荷，大小是不變的，也就是承受穩(wěn)定的脈動(dòng)循環(huán)載荷的作用,轉(zhuǎn)動(dòng)套圈上各點(diǎn)的受載情況，類(lèi)似于滾動(dòng)體的受載情況。,(三)軸向載荷對(duì)載荷分布的影響,以圓錐滾子軸承為例，假設(shè)承受徑向載荷Fr 滾動(dòng)體反力分解為徑向分力FNi和軸向分力Fdi 徑向分力FNi的矢量和=徑向載荷Fr 軸向分力Fdi的代數(shù)和派生軸向力Fd=軸向力Fa,當(dāng)只有最下面一個(gè)滾動(dòng)體受載時(shí),當(dāng)受載的滾動(dòng)體數(shù)目增多時(shí)，雖然在同樣的徑向載荷Fr的作用下，但派生的軸向力Fd將增大，即,上式表明n個(gè)FNi的代數(shù)和大于向量和,徑向力為Fr時(shí)，軸向力為Frtan，一個(gè)滾動(dòng)體受載,徑向力為Fr時(shí)，軸向力大于Frtan，多個(gè)滾動(dòng)體受載,軸向力Fa=Frtan時(shí)單個(gè)滾動(dòng)體受載 軸向力Fa受載滾動(dòng)體數(shù)目 Fa1.25Frtan約半數(shù)的滾動(dòng)體同時(shí)受載 Fa1.7Frtan全部的滾動(dòng)體同時(shí)受載,為了可靠工作，應(yīng)使軸承至少達(dá)到下半圈的滾動(dòng)體全部受載。在安裝這類(lèi)軸承時(shí)，不能有較大的軸向竄動(dòng)量。,13-5滾動(dòng)軸承尺寸的選擇,(一)滾動(dòng)軸承的失效形式及基本額定壽命,疲勞點(diǎn)蝕最基本和常見(jiàn)的失效形式壽命計(jì)算依據(jù),膠合,斷裂,常見(jiàn)的失效形式：,磨損,點(diǎn)蝕,滾動(dòng)軸承的壽命：軸承的滾動(dòng)體或套圈首次出現(xiàn)點(diǎn)蝕之 前，軸承的轉(zhuǎn)數(shù)。 點(diǎn)蝕的后果：出現(xiàn)較強(qiáng)烈的振動(dòng)、噪聲和發(fā)熱,生產(chǎn)批次、尺寸、材料、工作條件完全相同 制造精度、材料的均質(zhì)程度差異 壽命差異很大,以同一批試驗(yàn)軸承中的最長(zhǎng)壽命作為標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于不安全 以同一批試驗(yàn)軸承中的最短壽命作為標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于保守 基本額定壽命：一組在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的近于相同的軸 承，將可靠度為90%時(shí)的壽命，記為L(zhǎng)10,5年,17年,其他形式的失效：潤(rùn)滑油不足使軸承燒傷 潤(rùn)滑油不清潔而使?jié)L動(dòng)體和滾道磨損 裝配不當(dāng)而使軸承卡死 脹破內(nèi)圈 擠碎內(nèi)外圈和保持架 失效計(jì)算：目前尚不能根據(jù)這些失效形式來(lái)建立軸承的計(jì) 算理論和公式 解決辦法： 一般的軸承裝配質(zhì)量控制和完善使用條件 重要用途軸承線(xiàn)監(jiān)測(cè)及故障診斷發(fā)現(xiàn)故障并更換,(二)滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷 工作載荷接觸應(yīng)力在發(fā)生點(diǎn)蝕破壞前所能經(jīng)受的應(yīng)力變化次數(shù)軸承的壽命 基本額定動(dòng)載荷：軸承的基本額定壽命恰好為l06(轉(zhuǎn))時(shí) 承受的載荷，用字母C代表。 基本額定動(dòng)載荷承載特性 基本額定動(dòng)載荷的獲得：大量的試驗(yàn)+理論分析,(三)滾動(dòng)軸承壽命的計(jì)算公式,實(shí)際計(jì)算時(shí)用小時(shí)數(shù)表示壽命比較方便，將上式改寫(xiě),如果載荷P和轉(zhuǎn)速n為已知，預(yù)期計(jì)算壽命Lh又已取定，則所需軸承應(yīng)具有的基本額定動(dòng)載荷C可計(jì)算得出,高于120溫度下工作的軸承需乘以溫度系數(shù)ft，即,考慮溫度系數(shù)后的計(jì)算公式,(四)滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷,基本額定動(dòng)載荷測(cè)定時(shí)的假設(shè)： 向心軸承僅承受徑向載荷 推力軸承僅承受軸向載荷,軸承壽命計(jì)算時(shí)的轉(zhuǎn)換 當(dāng)量動(dòng)載荷=折算公式（徑向力，軸向力）,X、Y為徑向動(dòng)載荷系數(shù)與軸向動(dòng)載荷系數(shù)，見(jiàn)表13-5 f d為載荷系數(shù)，見(jiàn)表13-6,(五)角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的徑向載荷與軸向載荷,角接觸球軸承和圓錐滾子軸承承受徑向載荷時(shí)，要產(chǎn)生派生的軸向力，為保證正常工作，通常是成對(duì)使用的。,根據(jù)平衡條件，由徑向力Fre的位置和大小可計(jì)算出兩個(gè)軸承上的徑向載荷Fr1、Fr2。,派生的軸向力Fd1、Fd2的大小可按照表13 -7中的公式計(jì)算,計(jì)算所得的Fd值，相當(dāng)于正常的安裝情況，即大致相當(dāng)于下半圈的滾動(dòng)體全部受載(軸承實(shí)際的工作情況不允許比這樣更壞)。,派生軸向力：軸承對(duì)軸的力 軸向力：軸對(duì)軸承的力,把派生軸向力的方向與外加軸向載荷Fae的方向一致的軸承標(biāo)為軸承2，另一端標(biāo)為軸承1。,當(dāng)FaeFd2Fd1，相當(dāng)于軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松”,Fa1FaeFd2 Fa2Fd2,當(dāng)FaeFd2Fd1，相當(dāng)于軸承1被“放松”，軸承2被“壓緊”,Fa1Fd1 Fa2Fd1Fae,(六)不穩(wěn)定載荷和不穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)軸承的壽命計(jì)算,對(duì)于金屬切削機(jī)床、起重機(jī)等機(jī)械中的軸承工作載荷和轉(zhuǎn)速頻繁改變以疲勞損傷累積理論求軸承壽命 設(shè)軸承順次地在當(dāng)量動(dòng)載荷P1、P2、.Ps，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為n1、n2、. ns，軸承在每種工作狀態(tài)下的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間與總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間之比為q1、q2、.qs。,在Pi作用下實(shí)際的載荷循環(huán)次數(shù),在Pi作用下極限的載荷循環(huán)次數(shù),根據(jù)疲勞損傷累積理論，在壽命達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，有,假定軸承在P1、P2、.Ps作用下總共工作了H時(shí)間后，元件壽命達(dá)到了極限狀態(tài)，則軸承失效前在Pi作用下實(shí)際載荷循環(huán)次數(shù)可按下式計(jì)算,將所有載荷作用次數(shù)的總和記為zm,假定作用一個(gè)相當(dāng)?shù)妮d荷Pm來(lái)代替所有的載荷的作用，并在作用Zm次后，軸承達(dá)到極限狀態(tài)，滿(mǎn)足,壽命計(jì)算公式為,再有,滾動(dòng)軸承尺寸的選擇7,(七)滾動(dòng)軸承的靜承載能力,對(duì)于在工作載荷下基本不旋轉(zhuǎn)或緩慢旋轉(zhuǎn)或緩慢擺動(dòng)的軸承，其失效形式不是疲勞點(diǎn)蝕，而是因滾動(dòng)接觸面上的接觸應(yīng)力過(guò)大而產(chǎn)生的過(guò)大的塑性變形。,在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)每一種規(guī)格的滾動(dòng)軸承規(guī)定了一個(gè)不應(yīng)超過(guò)得載荷界限基本額定靜載荷，用C0表示。,軸承上作用的徑向載荷Fr與軸向載荷Fa應(yīng)折合成一個(gè)當(dāng)量靜載荷P0,P0=X0Fr+Y0Fa,X0、Y0分別為當(dāng)量靜載荷的徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)，可由軸承手冊(cè)查取。,S0為靜強(qiáng)度安全系數(shù)，可由設(shè)計(jì)手冊(cè)查取。,按軸承靜承載能力選擇軸承的公式為：,(八)不同可靠度時(shí)滾動(dòng)軸承壽命的計(jì)算,一般的工程問(wèn)題，以軸承的基本額定動(dòng)載荷和基本額定壽命來(lái)衡量承載能力，對(duì)應(yīng)的可靠度為90%。對(duì)于航空航天產(chǎn)品、國(guó)防裝備等，對(duì)于軸承的可靠度有更高的要求。引入可靠性系數(shù)a1，修正壽命為：,可靠度不為90%時(shí)的額定壽命修正系數(shù)a1 (GB/T6391-2010),滾動(dòng)軸承尺寸的選擇8,滾動(dòng)軸承選擇的過(guò)程,軸承裝置的設(shè)計(jì)1,13-6軸承裝置的設(shè)計(jì),軸承裝置的設(shè)計(jì)主要是正確解決軸承的安裝、配置、緊固、調(diào)節(jié)、潤(rùn)滑、密封等問(wèn)題。下面提出一些設(shè)計(jì)中的注意要點(diǎn)以供參考。,(一)支承部分的剛性和同心度 軸和安裝軸承的外殼或軸承座，軸承 裝置中的其他受力零件必須有足夠的剛性。 外殼及軸承座孔壁足夠的厚度,外殼上軸承座的懸臂應(yīng)盡可能地縮短，并用肋板來(lái)增強(qiáng)支承部位的剛性。,外殼是用輕合金或非金屬制成的，安裝軸承處應(yīng)采用鋼或鑄鐵制的套杯,一根軸上兩個(gè)支承的座孔，必須盡可能地保持同心 整體結(jié)構(gòu)的外殼，并把安裝軸承的兩個(gè)孔一次鏜出。當(dāng)兩個(gè)軸承孔分在兩個(gè)外殼上時(shí)，則應(yīng)把兩個(gè)外殼組合在一起進(jìn)行鏜孔。,(二)軸承的配置,1.雙支點(diǎn)各單向固定,左邊的懸臂較長(zhǎng)，支承剛性較差，軸向和徑向熱膨脹時(shí)易卡死。,采用深溝球軸承的雙支點(diǎn)各單向固定,軸向間隙,軸向間隙適當(dāng)補(bǔ)償軸受熱伸長(zhǎng) 軸向間隙存在不能做精確的軸向定位 軸向間隙不能過(guò)大避免竄動(dòng) 軸向間隙不能過(guò)大不能用于工作溫度較高時(shí),2.一支點(diǎn)雙向固定，另一端支點(diǎn)游動(dòng)(跨距大、溫度高),固定,游動(dòng),用可分離型的圓柱滾子軸承或滾針軸承時(shí)，內(nèi)外圈都固定。,軸向載荷較大固定的支點(diǎn)：向心軸承+推力軸承,采用兩個(gè)角接觸球軸承(或圓錐滾子軸承)“背對(duì)背”或“面對(duì)面”組合的結(jié)構(gòu)。,3.兩端游動(dòng)支承,(三)滾動(dòng)軸承的軸向緊固 內(nèi)圈緊固的常用方法有： 1)彈性擋圈軸向力不大及轉(zhuǎn)速不高時(shí),2)螺釘固定的軸端擋圈高轉(zhuǎn)速、大的軸向力,鋼絲串聯(lián)防松,3)圓螺母和止動(dòng)墊圈轉(zhuǎn)速高、較大的軸向力,4)緊定襯套、止動(dòng)墊圈和圓螺母 用于光軸、軸向力和轉(zhuǎn)速不大、內(nèi)圈為圓錐孔,內(nèi)圈的另一端，常以軸肩作為定位面。為了便于軸承拆卸，軸肩的高度應(yīng)低于軸承內(nèi)圈的厚度。,拆卸軸承,外圈軸向緊固的常用方法有: 1)彈性擋圈軸向力不大及轉(zhuǎn)速不高時(shí),2)彈性擋圈嵌入軸承外圈的止動(dòng)槽內(nèi),3)軸承蓋緊固用于高轉(zhuǎn)速及很大軸向力時(shí)的各類(lèi)軸承,4)用螺紋環(huán)緊轉(zhuǎn)速高、軸向載荷大，不便使用軸承蓋,緊固螺釘,(四)軸承游隙及軸上零件位置的調(diào)整,墊片調(diào)整(操作簡(jiǎn)單),圓螺母調(diào)整(操作復(fù)雜),1)錐齒輪裝配，要調(diào)整軸向位置； 2)軸承裝在套杯中，套杯裝在外殼孔中； 3)通過(guò)增減墊片，可調(diào)整錐齒輪軸向位置。,(六)滾動(dòng)軸承的預(yù)緊 定義：安裝時(shí)產(chǎn)生并保持一軸向力，消除軸向游隙 意義：內(nèi)外圈徑向及軸向相對(duì)移動(dòng)量要比未預(yù)緊大大減少,1)夾緊一對(duì)圓錐滾子軸承的外圈而預(yù)緊,2)用彈簧預(yù)緊，可以得到穩(wěn)定的預(yù)緊力,3)軸承中間裝入長(zhǎng)度不等的套筒而預(yù)緊，預(yù)緊力可由兩套筒的長(zhǎng)度差控制,長(zhǎng),短,4)磨窄外圈并夾緊,(七)滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑,d滾動(dòng)軸承內(nèi)徑，mm n軸承轉(zhuǎn)速，r/min,1.脂潤(rùn)滑 適用：不便經(jīng)常添加潤(rùn)滑劑、不允許潤(rùn)滑油流失而致污 染產(chǎn)品 限制：較低的dn值 所占容積：1/32/3內(nèi)部空間 錐入度：dn值大、載荷小選錐入度較大粘度小 反之，選錐入度較大 滴點(diǎn)：工作溫度滴點(diǎn)； 礦物油潤(rùn)滑脂，應(yīng)低1020 合成潤(rùn)滑脂，應(yīng)低2030,2.油潤(rùn)滑,潤(rùn)滑油選擇圖,(1)油浴潤(rùn)滑 把軸承局部浸入潤(rùn)滑油中，當(dāng)軸承靜止時(shí)，油面應(yīng)不高于最低滾動(dòng)體的中心。 不適于高速，攪動(dòng)油液劇烈時(shí)能量損失大，油液和軸承的嚴(yán)重過(guò)熱。,(2)滴油潤(rùn)滑 適用于需要定量供應(yīng)潤(rùn)滑油的軸承部件 滴油量應(yīng)適當(dāng)控制，過(guò)多的油量將引起軸承溫度增高。 常使用粘度較小(粘度等級(jí)不高于15)的潤(rùn)滑油。,(3)飛濺潤(rùn)滑 利用齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)把潤(rùn)滑齒輪的油甩到四周壁面上，然后通過(guò)適當(dāng)?shù)臏喜郯延鸵胼S承中去。,(4)噴油潤(rùn)滑 適用于轉(zhuǎn)速高、載荷大、要求潤(rùn)滑可靠的軸承。,(5)油霧潤(rùn)滑,適用：當(dāng)dn6105 mmr/min時(shí) 優(yōu)點(diǎn)：避免其他潤(rùn)滑方法由于供油過(guò)多，油的內(nèi)摩擦增大 而增高軸承的工作溫度。,壓強(qiáng)圖,流速圖,3.固體潤(rùn)滑 用途：高溫中使用的軸承、真空環(huán)境中工作的軸承 方法： 1)用粘結(jié)劑將固體潤(rùn)滑劑粘結(jié)在滾道和保持架上 2)固體潤(rùn)滑劑加入工程塑料和粉末冶金材料中，制成有自潤(rùn)滑性能的軸承零件 3)電鍍、高頻濺射、離子鍍層、化學(xué)沉積薄膜,(八)滾動(dòng)軸承的密封裝置,氈圈油封(滑動(dòng)速度45m/s，拋光軸78m/s),毛氈：工業(yè)常用工具，采用羊毛制成，加工粘合而成。,唇形密封圈(精車(chē)軸10m/s，磨光軸15m/s),如果主要是為了封油，密封唇應(yīng)對(duì)著軸承；如果主要是為了防止外物浸入，則密封唇應(yīng)背著軸承(a)； 如果兩個(gè)作用都要有，使用密封唇反向放置的兩個(gè)唇形密封圈(b)。,密封環(huán)(含鉻的耐磨鑄鐵100 m/s，錫青銅6080 m/s),密封環(huán)靠缺口被壓攏后所具有的彈性而抵緊在靜止件的內(nèi)孔壁上,隙縫密封,在軸和軸承蓋的通孔壁之間留一個(gè)極窄的隙縫，半徑間隙通常為0.l0.3 mm。這對(duì)使用脂潤(rùn)滑的軸承來(lái)說(shuō)，已具有一定的密封效果。如果在軸承蓋上車(chē)出環(huán)槽，在槽中填以潤(rùn)滑脂，可以提高密封效果。,甩油密封,開(kāi)出溝槽,甩油環(huán),螺旋式送油槽,曲路密封,徑向,軸向,例題13-1 設(shè)某支承根據(jù)工作條件決定選用深溝球軸承。軸承徑向載荷Fr=5500 N，軸向載荷Fa=2700 N，軸承轉(zhuǎn)速n = 1250 r/min，裝軸承處的軸頸直徑可在5060mm范圍內(nèi)選擇，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有輕微沖擊，預(yù)期計(jì)算壽命Lh=5000 h。試選擇其軸承型號(hào)。,根據(jù)表13-5，深溝球軸承的最大e值為0. 44，故此時(shí),按照表13-6，fd=1.01.2，取fd=1.2，見(jiàn)下頁(yè),按照表13-5，X=0.56，Y值需在已知型號(hào)和基本額定靜載荷C0后才能求出。現(xiàn)暫選一近似中間值，取Y=1.5，則,根據(jù)式(13-6)，求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值,按照軸承樣本或設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇C=61.8 kN的6310軸承,此軸承的基本額定靜載荷C0=38 kN。驗(yàn)算如下:,相對(duì)軸向載荷為,低于預(yù)期計(jì)算壽命。因題中的軸徑尺寸允許取為5060 mm，故可改用6311 按照軸承樣本或設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇C=71.5 kN，C0=44.8 kN,6311可用,深溝球軸承的設(shè)計(jì)步驟 1.計(jì)算軸向力與徑向力的比值Fa/Fr Fa/Fr大于0.22，初取X=0.56，Y=1.5 Fa/Fr小于0.22，初取X=1，Y=0 2.根據(jù)載荷情況取fd，計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P 3.計(jì)算基本額定動(dòng)載荷值C,4.選擇軸承型號(hào)，然后確定C和C0,5.校核所選型號(hào)，先計(jì)算相對(duì)軸向載荷,6.根據(jù)相對(duì)軸向載荷，確定e，再確定X和Y，最后算P,7.計(jì)算使用壽命，看是否夠用，若不夠用重選型號(hào)，再校核,例題13-2 設(shè)根據(jù)工作條件決定在軸的兩端正裝兩個(gè)角接觸球軸承，如圖13-34a所示。已知軸上齒輪受切向力Fte=2200N，徑向力Fre=900N，軸向力Fae=400N，齒輪分度圓直徑d=314 mm，齒輪轉(zhuǎn)速n=1440r/min，運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，軸承預(yù)期壽命Lh=15000 h。設(shè)初選兩個(gè)軸承型號(hào)均為7207C，試驗(yàn)算軸承是否可達(dá)到預(yù)期壽命的要求。,1.求兩軸承受到的徑向載荷Fr1和Fr2 將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面(圖13-34b)和水平面(圖13-34c)兩個(gè)平面力系。,鉛垂面內(nèi)徑向力計(jì)算,水平面內(nèi)徑向力計(jì)算,鉛垂面和水平面內(nèi)徑向力合成,2.求兩軸承的計(jì)算軸向力Fa1和Fa2,7207C的C=30500，C0=20000,先初取e=0. 4,=400N,3.求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2,4.驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)镻1P2，所以按軸承2的受力大小驗(yàn)算,故所選軸承滿(mǎn)足壽命要求,角接觸球軸承的校核步驟 1.確定軸向力、徑向力、切向力，在鉛垂面和水平面內(nèi)計(jì)算軸承的反力，然后以平方和開(kāi)根號(hào)做合成。 2.先初取e=0. 4，計(jì)算派生軸向力Fd1和Fd2，結(jié)合軸向力，判定軸的運(yùn)動(dòng)方向，確定哪個(gè)軸承放松，哪個(gè)軸承壓緊，再計(jì)算實(shí)際的軸向力Fa1和Fa2。 3.根據(jù)軸承型號(hào)，確定C0 ，計(jì)算相對(duì)軸向載荷，再確定實(shí)際的e值，若與初取0. 4相差不大，則以實(shí)際的e值進(jìn)行下面的計(jì)算，否則再取e重算。 4.查表13-5的得到X和Y值，再確定fd，計(jì)算兩個(gè)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷，取較大P值計(jì)算實(shí)際壽命，看是否大于設(shè)計(jì)壽命。,13-3某深溝球軸承需在徑向載荷Fr =7150 N作用下，以n=1 800 r/min的轉(zhuǎn)速工作3800 h。試求此軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷C。,