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軸承,根據(jù)摩擦狀態(tài)的不同，軸承分為：滾動軸承和滑動軸承,支承軸及軸上的零件,1,§13-1 概述,一.滾動軸承的結(jié)構(gòu),第十三章 滾動軸承,2,內(nèi)圈、外圈、滾動體：軸承鉻鋼，硬度?60 HRC 保持架：低碳鋼、銅、鋁、塑料。,3,向心軸承,推力軸承,接觸角：滾動體與套圈接觸處的法線與軸承的徑向平面之間的夾角,§13-2 滾動軸承的主要類型,一、類型、性能和特點,4,調(diào)心球軸承 “1”類軸承,,,調(diào)心滾子軸承 “2” 類軸承,,,,5,圓錐滾子軸承 “ 3 ” 類軸承,接觸角α,,,,,,角接觸球軸承 “ 7 ” 類軸承,成對使用，對稱安裝,,6,“正安裝”,7,“反安裝”,8,圓柱滾子軸承 “ N ” 類軸承,只能承受徑向力,9,推力球軸承 “ 5 ” 類軸承,只能承受軸向力,10,二.滾動軸承的代號,前置代號 基本代號 后置代號,× × × × ×,軸承分部件代號,對軸承技術(shù)性能 的特殊要求代號,公差等級代號★,內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號（字母）,游隙代號★,內(nèi)徑代號 ★,寬度系列代號 ★,類型代號2 3 5,軸承代號分三段，基本代號在中間， 前段表示分部件，結(jié)構(gòu)、精度在后邊。,直徑系列代號★,/ P×,/ C×,基本代號怎么看：抓兩頭，留中間。,11,滾動軸承代號舉例,6 2 3 1 2,--- 深溝球軸承,--- 無特殊結(jié)構(gòu),--- 公差等級代號略,--- 游隙代號略,/P0,/C0,7 2 0 8 AC /P5,--- 角接觸球軸承,12,主要考慮以下幾個因素:,1.軸承的載荷,重載選滾子軸承；,輕載選球軸承。,載荷的方向,§13-3 滾動軸承的類型選擇,13,4.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。,當工作轉(zhuǎn)速高時應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 ，應使n nlim。,（用球面調(diào)心軸承）,14,內(nèi)徑代號: 04, 05, …… , 96,內(nèi)徑mm: 20, 25, …… , 480,內(nèi)徑代號: 00, 01, 02, 03,內(nèi)徑mm: 10, 12, 15, 17,返回,15,返回,,,d,16,返回,,,d,,,,D,17,內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號: 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,18,軸承的公差等級代號: 用字母和數(shù)字表示: 公差等級分為2、4、5、6和0，共5個公差等級，公差等級依次由高到低，6x級僅適用于圓錐滾子軸承，0級為普通級，在軸承代號中省略不標，其余公差等級分別用/P2、/P4、/P5、/P6和/P6x表示。,返回,19,返回,軸承游隙,20,游隙代號 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，在軸承代號中省略不標，其余的游隙組別在軸承代號中分別用/C1、/C2、/C3、/C4、/C5表示。,返回,21,§13-4 滾動軸承的工作情況,一、軸承工作時元件上的載荷分布,二、軸承工作時元件上的載荷變化,,,22,內(nèi)部軸向力,,,,計算時 Fd = ××· Fr 式給出,三、軸向載荷的影響,23,§13-5 滾動軸承尺寸的選擇,一、失效形式和基本額定壽命,1、疲勞點蝕,2、塑性變形（低速軸承）,計算準則：對一般工作條件的回轉(zhuǎn)滾動軸承，針對疲勞點蝕進行疲勞強度（壽命）計算；低速重載的軸承，針對塑性變形，進行靜強度計算。,24,出現(xiàn)點蝕前的轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時數(shù)。,壽命：,基本額定壽命：,一個軸承達到基本額定壽命的概率 是 。,90%,一組軸承中，90%的軸承出現(xiàn)點蝕前 工作的轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時數(shù)。（ 或 ）,當軸承基本額定壽命達到 轉(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷值稱基本額定動載荷，C kN。,二、基本額定動載荷,25,三、壽命計算式,,球軸承 ? =3 滾子軸承 ? =10/3,26,例 軸承基本額定動載荷Cr=51.5kN，F(xiàn)r=12000N 求L10=?,=128.4,P=?,27,當量動載荷是與實際載荷等效的假想載荷。,對于只承受徑向力的向心軸承,對于只能承受軸向力的推力軸承,對于同時承受徑向和軸向力的軸承,四.滾動軸承當量動載荷P,28,表示軸向力較大，計算P時應考慮Fa 。,表示軸向力較小，計算P 時可忽略Fa 。,e－判斷系數(shù), e 值大的軸承，承受軸向載荷的能力高。,對單列 3、6、7 類 軸承：X、Y=?,當 時，X=1,Y=0 P=fp Fr,當 時，,29,表13-5 系數(shù)X和Y,30,內(nèi)部軸向力,計算時 Fd = ××· Fr 式給出,,,,五.角接觸軸承（3、7類）軸向載荷Fa的計算,31,32,正裝（面對面）,,,,,,33,,軸承1被壓緊，有 ，,軸承2被放松，無 ，,34,如果 ，,,軸承2被壓緊，有 ，,35,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Fd；,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：,36,1） 如果 Fae=0 ，F(xiàn)a1= Fa2 = (Fd1、 Fd2 ) 中的大值。,2) 如果Fd1 = Fd2 =0、 Fa1 = Fae ，F(xiàn)a2 =0,特例：,37,軸承 被壓緊，,軸承 被壓緊，,軸承 被放松;,軸承 被放松，,1,2,1,2,38,例,已知軸系用一對圓錐滾子軸承支承，載荷如圖，軸承的內(nèi)部軸向力 Fd = Fr /(2Y) ，Y=1.5，求 Fa1、Fa2 = ?,39,1、求Fd,2、求Fa,※ 畫出Fd方向,1 軸承 ，2 軸承 。,壓緊,放松,40,例,圖示軸系采用一對7312AC軸承支承，正安裝， 基本額定動載荷Cr=77.8 kN ,n=3000r/min 。 已知：Fr1= 1800N，F(xiàn)r2= 4200N, Fae=1000N，軸承內(nèi)部軸向力Fd = 0.68 Fr，e = 0.68 , 當 時，X=0.41,Y=0.87；取載荷系數(shù)fp=1.2，試計算軸承的壽命L10h。,41,1、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，,42,3、求P,43,4、求,一對軸承，選P值大的計算額定壽命。,,3,軸承達到額定壽命的概率是 %。,90,當P增大一倍時，軸承的額定壽命降低,44,,,,,,如果Fae反向，大小不變，求Fa1、 Fa2 = ？,軸承2放松，,軸承1壓緊，,45,例 軸系采用一對6210軸承支承,Cr=35.0kN, C0=23.2kN,軸上齒輪受力Ft=2625,FR=986,FA =668N,齒輪分度圓d=201mm,試計算P1,P2=?,1.求支點反力,對“1” 取矩：,FA×d/2+Rv2 ×166=FR ×116,Rv2=284.3N,Rv1= FR- Rv2=701.7N,46,對“1” 取矩：,Ft ×116= RH2 ×166,RH2 =1834.3N,,RH1 = Ft- RH2 =790.7N,Fa1=,Fa2 =,668N,0,47,步驟：計算Fa/ C0 → e →判斷Fa / Fr ≤＞ e,Fa1/ C0 =668/23.2/1000=0.029 →e1=,,,0.225,,,Y=1.947,對于軸承1,48,=1.2(0.56 ×1057+1.947 ×668)=2271 N,Fa1 / Fr1 =668/1057=0.632＞ e=0.225,∴X=0.56 ,Y=1.947,對于軸承2， Fa2 =0,∴X=1 ,Y=0,P2=fp Fr2 =1.2 ×1856=2227 N,49,低速軸承---塑性變形---靜載荷計算,基本額定靜載荷C0 :使受載最大的滾動體與滾道接觸中心處引起的接觸應力達到一定值的載荷。 向心球軸承----sH=4200MPa 滾子軸承----sH=4000MPa,當量靜載荷,七、滾動軸承的靜載荷,50,51,八、 滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速,極限轉(zhuǎn)速nlim—一定載荷和潤滑條件下允許的最高轉(zhuǎn)速。,nlim,nmax≤,f1,f2,52,,,,,,,,,,,,0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 P/C 載荷系數(shù),,f1 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6,,,,,,,53,54,作業(yè)：13-1、13-5,55,§13—6 軸承裝置的設(shè)計,主要是解決: 軸承的固定、調(diào)整、預緊、配合、裝拆、潤滑與密封等問題.,一、支承部分的剛度 和同軸度,56,,,,,,,,,57,二、滾動軸承的配置,1. 雙支點各單向固定,58,一對角接觸球軸承（正裝）,應用場合： 溫升較低的短軸,59,2. 一支點固定、一支點游動,,60,支承方式2,61,支承方式3,62,支承方式4,63,3. 兩端游動支承,64,三、 滾動軸承的軸向緊固,軸承內(nèi)圈的固定,65,軸承外圈的固定,66,四、 滾動軸承游隙和部件組合的調(diào)整,1. 軸承游隙的調(diào)整,67,2. 軸承零件位置的調(diào)整,68,69,“反安裝”,70,五、滾動軸承的配合,1)滾動軸承內(nèi)、外圈公差帶,滾動軸承內(nèi)、外圈公差帶示意圖,0 6x 5 4 2,0 6x 5 4 2,71,2)滾動軸承 相配件 公差帶,72,73,3） 相配件 公差帶選擇,74,75,4）配合在裝配圖的標注,76,5）相配件的精度要求,77,六、滾動軸承的預緊,78,六、滾動軸承的裝拆,79,80,七、滾動軸承的潤滑,1.脂潤滑,2.油潤滑,1)油浴潤滑,2)滴油潤滑,3)飛濺潤滑,4)噴油潤滑,5)油霧潤滑,81,1. 接觸式密封,八、滾動軸承的密封裝置,2. 非接觸式密封,⑴溝槽式密封,⑵迷宮式密封,82,1. 接觸式密封,1) 氈圈密封,83,2) 橡膠唇形密封,84,2. 非接觸式密封,⑴溝槽式密封,85,⑵曲路密封,內(nèi)部,,,86,,例：分析齒輪軸系圖上的錯誤結(jié)構(gòu)并改正，軸承采用脂潤滑。,87,錯誤： 1、轉(zhuǎn)動件與靜止件接觸 （1）軸與軸承端蓋 （2）套筒和軸承外圈,2、軸上零件未定位 （3）套筒頂不住齒輪；（4）聯(lián)軸器周向未定位；（5）聯(lián)軸器軸向未定位（6）卡圈無用,88,89,3、工藝不合理 加工：（7）精加工面過長且裝拆軸承不方便；（8）聯(lián)軸器未打通； （9）箱體端面加工面和非加工面沒有分開。 安裝：（10）臺肩過高，無法拆卸軸承；（11）鍵過長，套筒無法裝入； 調(diào)整：（12）無墊片，無法調(diào)整軸承游隙,90,4、潤滑與密封的問題 （13）齒輪油潤滑，軸承脂潤滑而無擋油環(huán) （14）軸承端蓋沒有密封。,91,改正后的結(jié)構(gòu),92,例：改正圖中結(jié)構(gòu)錯誤，齒輪油潤滑，軸承脂潤滑,93,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,習題：完成軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計,,94,改正圖中的結(jié)構(gòu)錯誤：,1,2、3,4,5,6,7,8,9,10,11,95,了解：滾動軸承的主要類型（調(diào)心軸承、角接觸軸承、深溝球軸承、圓柱滾子軸承）、特點、代號及類型選擇。滾動軸承靜強度計算。 理解：滾動軸承的失效形式和計算準則，滾動軸承基本額定壽命、基本額定動載荷的概念。 掌握：滾動軸承基本額定壽命計算，當量動載荷計算，角接觸軸承軸向載荷的計算。滾動軸承軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計,96,