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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(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）,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(yīng)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(yīng)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(yù)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(yīng)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(yù)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,