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1、關(guān)節(jié)軸承知識 一、基本概念 1 徑向額定動載荷：關(guān)節(jié)軸承中的工作表面動應(yīng)力達(dá)到最大許用應(yīng)力時的徑向載荷。 2 軸向額定動載荷：關(guān)節(jié)軸承中的工作表面動應(yīng)力達(dá)到最大許用應(yīng)力時的軸向載荷。 3 壽命：關(guān)節(jié)軸承的摩擦系數(shù)達(dá)到規(guī)定的極限值或關(guān)節(jié)軸承磨損量超過規(guī)定的極限值時關(guān)節(jié)軸承工作擺動的總次數(shù)。 4 徑向當(dāng)量動載荷：一恒定的徑向載荷，在該載荷作用下，關(guān)節(jié)軸承中工作表面接觸應(yīng)力與實際載荷作用相當(dāng)。用于向心關(guān)節(jié)軸承、角接觸關(guān)節(jié)軸承、桿端關(guān)節(jié)軸承同時承受徑向載荷和軸向載荷時計算關(guān)節(jié)軸承使用壽命用。一般情況下，對于向心、角接觸關(guān)節(jié)軸承承受的軸向載荷推薦不要超過徑向載荷的30％，桿端關(guān)節(jié)軸承承受的軸向載荷

2、推薦不要超過徑向載荷的20％ 5 軸向當(dāng)量動載荷：一恒定的軸向載荷，在該載荷作用下，關(guān)節(jié)軸承中工作表面接觸應(yīng)力與實際載荷作用相當(dāng)。用于推力關(guān)節(jié)軸承同時承受徑向載荷和軸向載荷時計算關(guān)節(jié)軸承使用 50％ 4 關(guān)節(jié)軸承配合選擇的基本原則。 4.1 根據(jù)軸承的類型、尺寸、公差、游隙，軸承的工作條件，作用在軸承上載荷的大小、方向和性質(zhì)，軸和外殼孔的材料，以及裝拆方便等來進(jìn)行軸承與軸和外殼孔配合的選擇。 4.2 軸承的擺動套圈一般采用過盈配合，使軸承在載荷下工作時，套圈在軸和外殼孔的配合表面不產(chǎn)生磨損和相對轉(zhuǎn)動現(xiàn)象。 4.3 為防止內(nèi)圈與軸之間的滑動或爬行，內(nèi)圈與軸應(yīng)優(yōu)先采用過盈配合，如

3、果為裝拆方便或由于采用浮動支承，而必須選用間隙配合時，軸頸表面必須淬硬。 4.4 選用過盈配合時，應(yīng)考慮過盈量對徑向游隙的影響。對于必須使用較大過盈量的場合，應(yīng)選用原始游隙大于基本組游隙值的軸承。 4.5 軸和外殼孔的公差帶 4.5.1 軸的公差帶按表1的規(guī)定選取。 表1軸的公差帶 4.5.2 外殼孔的公差帶按表2的規(guī)定選取 四、關(guān)節(jié)軸承的壽命計算 理論上計算關(guān)節(jié)軸承的使用壽命，都是假設(shè)關(guān)節(jié)軸承安裝正確、常規(guī)加載、常溫下工作、關(guān)節(jié)軸承潤滑良好、無外來物侵入關(guān)節(jié)軸承。 1 額定載荷的計算 注：C ：外圈寬度 dm：軸承球徑 B：內(nèi)圈寬度 H：軸承高度 2 滑動

4、速度 V= 2.9089×10-4 ×β×f ×dm β：擺動角 f ：擺動頻率 dm ：dm=§dm 為等效滑動球面直徑，§為折算系數(shù)；向心為1，角接觸為0.9，推力為0.7 dm ：軸承球徑 3 名義接觸壓力 p （小寫）＝ k× P (大寫 （N/mm2） （Cd ：額定動載荷） Cd 4 關(guān)節(jié)軸承使用壽命的計算 關(guān)節(jié)軸承的使用壽命與軸承的承受載荷、滑動速度、摩擦副材料、當(dāng)量動載荷系數(shù)、載荷特性（恒定載荷、脈動載荷、交變載荷）系數(shù)、溫度壽命系數(shù)、滑動速度壽命系數(shù)、載荷壽命系數(shù)、軸承質(zhì)量與潤滑壽命系數(shù)、重潤滑間隔壽命系數(shù)、重潤滑擺角壽命系數(shù)有關(guān)。 五、關(guān)節(jié)軸承的使用工況與失效

5、判定準(zhǔn)則 以下以向心關(guān)節(jié)軸承為例： 1 摩擦副材料：鋼對鋼 使用工況： 軸承內(nèi)徑： 6mm<=d<=30mm 許用溫度：-60℃<=t<=200℃ 許用接觸壓力：1N/mm2<=p<=100N/mm2 滑動速度：1mm/s<=v<=100mm/s p.v 值：1N/mm.mm/s2<=p.v<=400N/mm2.mm/s 徑向游隙增加量 >0.004×d k （軸承球徑） 摩擦系數(shù) μR >= 0.22 2 .摩擦副材料：鋼對青銅 使用工況： 軸承內(nèi)徑：5mm<=d<=50mm 許用溫度：-60℃<=t<=250℃ 許用接觸壓力：1N/mm2<=p<=50N/mm2 滑動速度：1m

6、m/s<=v<=100mm/s p.v 值：1N/mm2.mm/s<=p.v<=400N/mm2.mm/s 失效判定準(zhǔn)則： 徑向游隙增加量 >0.004×d k （軸承球徑） 摩擦系數(shù) μR >= 0.25 3. 摩擦副材料：鋼對PTFE 織物 使用工況： 向心關(guān)節(jié)軸承內(nèi)徑： 17<=d<=300mm 角接觸關(guān)節(jié)軸承內(nèi)徑：25mm<=d<=200mm 推力關(guān)節(jié)軸承內(nèi)徑：10<=d<=200mm 許用溫度：-60℃<=t<=150℃ 許用接觸壓力：5N/mm2<=p<=150N/mm2 滑動速度：1mm/s<=v<=300mm/s p.v 值：5N/mm2.mm/s<=p.v<=30

7、0N/mm2.mm/s 失效判定準(zhǔn)則： 徑向游隙增加量： A 承受恒定載荷時：為 0.3mm B 承受交變載荷時：為0.6mm 4摩擦副材料：鋼對PTFE 復(fù)合材料 使用工況： 向心關(guān)節(jié)軸承內(nèi)徑： 6mm<=d<=30mm 許用溫度： –60℃<=t<=200℃ 許用接觸壓力：5N/mm2<=p<=100N/mm2 滑動速度1mm/s<=v<=300mm/s p.v 值：5N/mm2.mm/s<=p.v<=300N/mm2.mm/s 徑向游隙增加量： a 承受恒定載荷時為 約0.15mm b 承受交變載荷時為 約0.30mm 六、安全系數(shù)的選擇 七、干膜（也稱減摩涂層、磨合

8、膜）的作用 M o S 2潤滑干膜是以“M o S 2”+“粘結(jié)劑”+“各種性能改進(jìn)劑和溶劑”組成，噴涂在關(guān)節(jié)軸承表面，并在一定溫度下固化，形成一層粘結(jié)在軸承表面的薄的潤滑層，有利于磨合，薄膜厚度5～15μm ，不會移動，在起初運動時薄膜有部分傳送到配合表面，促進(jìn)了過渡磨合期，直到建立潤滑油膜，從而確保穩(wěn)定的低摩擦系數(shù)，避免了蠕動，表面壓力有助于潤滑薄膜傳遞過程，因此，裝配后關(guān)節(jié)軸承就可承受全負(fù)載。 注：C 為關(guān)節(jié)軸承的額定動載荷， P為關(guān)節(jié)軸承實際承受的載荷 與常規(guī)的潤滑油、潤滑脂相比，表面改性層具有以下的優(yōu)點： 1 極強的防止磨合不良，防止關(guān)節(jié)軸承球面金屬的直接接觸； 2 表面改性層與關(guān)節(jié)軸承球面之間具有一定的結(jié)合力，從而有效地保證關(guān)節(jié)軸承在使用過程中的潤滑； 3 與添加N32機(jī)油或其它機(jī)油配合使用，可以極大延長關(guān)節(jié)軸承壽命； 4 表面改性層適用于除水、酸堿物質(zhì)外的環(huán)境中，特別適用于潤滑不及時的機(jī)械機(jī)構(gòu)