ch13滚动轴承及装置设计.pptx

o13.1 滚动轴承的类型、结构和特点o13.2 滚动轴承类型代号和类型选择o13.3 滚动轴承的寿命计算o13.4 滚动轴承的组合设计第十三章 滚动轴承内圈内圈外圈外圈滚动体滚动体保持架保持架13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点14.2.1 14.2.1 滚动轴承的组成滚动轴承的组成内圈、外圈、滚动体：轴承铬钢，硬度内圈、外圈、滚动体：轴承铬钢，硬度 60 HRC60 HRC保持架：低碳钢、铜、铝、塑料。保持架：低碳钢、铜、铝、塑料。13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点向心向心轴承轴承推力推力轴承轴承接触角：滚动体与套圈接触处的法线与轴承接触角：滚动体与套圈接触处的法线与轴承的径向平面之间的夹角的径向平面之间的夹角13.1 13.1 滚动轴承的结构、类型及特点滚动轴承的结构、类型及特点调心球轴承调心球轴承 “1 1”类轴类轴承承调心滚子轴承调心滚子轴承 “2 2”类轴类轴承承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承“3 3”类轴承类轴承接触角接触角角接触球轴承角接触球轴承“7 7”类轴承类轴承支点支点成对使用，对称安装成对使用，对称安装FrFaFrFa“正安装正安装”“反安装反安装”圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承 “N N”类轴承类轴承深沟球深沟球轴承轴承“6 6”类轴承类轴承只能承受径向力只能承受径向力推力球轴承推力球轴承 “5 5”类轴承类轴承 只能承受轴向力只能承受轴向力Fa前置代号前置代号 基本代号基本代号 后置代号后置代号 轴轴承承分分部部件件代代号号对对轴轴承承技技术术性性能能的的特特殊殊要要求求代代号号公公差差等等级级代代号号内内部部结结构构代代号号（字字母母）游游隙隙代代号号内内径径代代号号 宽宽度度系系列列代代号号 类类型型代代号号2 3轴承代号分三段，基本代号在中间，轴承代号分三段，基本代号在中间，前段表示前段表示分部件，分部件，结构、精度在结构、精度在后边。后边。直直径径系系列列代代号号/P/C基本代号怎么看：基本代号怎么看：抓两头，留中间抓两头，留中间抓两头，留中间抓两头，留中间。13.2 13.2 滚动轴承的代号和类型选择滚动轴承的代号和类型选择13.2.1 13.2.1 滚动轴承的代号滚动轴承的代号滚动轴承代号举例滚动轴承代号举例6 2 3 1 2-深深沟沟球球轴轴承承-无无特特殊殊结结构构-内内径径6 60 0毫毫米米-公公差差等等级级代代号号略略-游游隙隙代代号号略略/P0/C07 2 0 8 AC/P5-内径40毫米-角接触球轴承-公差等级5级-接触角=25度1.1.轴承的载荷轴承的载荷重重载选载选滚子滚子轴承；轴承；载荷的大小载荷的大小轻轻载选载选球球轴承。轴承。载荷的方向载荷的方向只有只有径向径向力时选力时选向心向心轴承；轴承；只有只有轴轴向向力时选力时选推力推力轴承轴承同时有同时有径向、径向、轴轴向向力时，力时，选选角接触角接触轴承或轴承或向心与向心与推力推力轴承组合。轴承组合。13.2 13.2 滚动轴承的代号和类型选择滚动轴承的代号和类型选择13.3.2 13.3.2 滚动轴承类型的选择滚动轴承类型的选择轴的刚度低轴的刚度低4.4.安装和拆卸（选可分离轴承）安装和拆卸（选可分离轴承）2.2.轴承的转速轴承的转速球轴承极限转速高于滚子轴承。球轴承极限转速高于滚子轴承。当工作转速高时应选球轴承或轻系列轴承。当工作转速高时应选球轴承或轻系列轴承。3.3.调心性能要求调心性能要求轴承有极限转速轴承有极限转速nlim，应使，应使n nlim。（用球面调心轴承）（用球面调心轴承）不同心不同心13.2 13.2 滚动轴承的代号和类型选择滚动轴承的代号和类型选择第十四章 滚动轴承及装置设计o13.1 滚动轴承的类型、结构和特点o13.2 滚动轴承类型代号和类型选择o13.3 滚动轴承的寿命计算o13.4 滚动轴承的组合设计13.3 13.3 滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算13.3.1 滚动轴承的失效形式和设计准则13.3 13.3 滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算2.设计准则对于一般转速的轴承，即10r/minnnlim,如果轴承的制造、如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式为为疲劳点蚀疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。对于低速轴承，即neFa/FreFa/FreFa/FreXYXYXYXY深沟球轴承（60000型）0.0840.110.170.280.280.300.340.380.561.551.451.311.15100.561.4510角 接 触 球 轴 承a=15(70000C型)0.0580.0870.120.170.290.430.460.470.500.550.441.301.231.191.121.02100.722.112.001.931.821.6611.461.381.341.261.14a=25(70000AC型)0.680.410.87100.671.4110.92a=40(70000B型)1.140.350.57100.570.9310.55表13-8系数X和YFA内部轴向力内部轴向力计算时计算时 FS=FR 式给出式给出FR角接触轴承角接触轴承（3 3、7 7类）类）轴向载荷轴向载荷FA的计算的计算 表表13-10 约有半数滚动体接触时约有半数滚动体接触时内部轴向力内部轴向力FS的计算公式的计算公式圆 锥 滚 子 轴 承角 接 触 球 轴 承70000C(a15)70000AC(a25)70000B(a40)FS=Fr/(2Y)FS=0.4FrFS=0.7FrFS=1.14Fr12正装（面对面）正装（面对面）轴承轴承1被压紧，有被压紧，有 ，12如果如果 ，轴上合力方向轴上合力方向轴承轴承2被放松，无被放松，无 ，轴上合力方向轴上合力方向12如果如果 ，轴承轴承2被压紧，有被压紧，有 ，轴承轴承1被放松，无被放松，无 ，12 角接触轴承角接触轴承Fa的求法：的求法：1.1.根据轴向合力方向判定根据轴向合力方向判定“压紧压紧”和和“放松放松”轴轴承；承；2.松轴承松轴承的轴向力的轴向力FA=自身的自身的内部轴向力内部轴向力FS；3.紧轴承紧轴承的轴向力的轴向力FA=除去自身的内部轴向力，除去自身的内部轴向力，其它轴向力的代数和其它轴向力的代数和。综上所述：综上所述：如果如果 轴承轴承2 2压紧压紧轴承轴承1 1放松放松轴承轴承1 1压紧压紧轴承轴承2 2放松放松如果如果轴承轴承 被压紧，被压紧，轴承轴承 被压紧，被压紧，如果如果如果如果轴承轴承 被放松被放松;轴承轴承 被放松，被放松，121212反装（背对背）反装（背对背）12已知轴系用一对圆锥滚子轴承支承，载荷如图，已知轴系用一对圆锥滚子轴承支承，载荷如图，轴承的轴承的内部轴向力内部轴向力 FS=FR/(2Y)，Y=1.5，求，求 FA1、FA2=?=?1 1、求、求F FS S2 2、求、求FA 画出画出Fd方向方向1 轴承轴承 ，2 2 轴承轴承 。压紧压紧放松放松12图示轴系采用一对图示轴系采用一对7312AC轴承支承，轴承支承，正安装正安装，基本额定动载荷基本额定动载荷Cr=77.8 kN,n=3000r/min。已知：已知：FR1=1800N，FR2=4200N,Fa=1000N，轴承，轴承内部轴向力内部轴向力FS=0.68 FR，e=0.68,当当 时，时，X=0.41,Y=0.87；取载荷系数取载荷系数fF=1.2，试计算轴承的，试计算轴承的寿命寿命L10h。1 1、求、求内部轴向力内部轴向力FS S画出方向画出方向2 2、求、求FA轴承轴承2放松，放松，轴承轴承1压紧，压紧，3 3、求、求P P4 4、求、求一对轴承，选一对轴承，选P值大的计算值大的计算额定额定寿命。寿命。3轴承达到轴承达到额定寿命的概率是额定寿命的概率是%。90当当P P增大一倍时，轴承增大一倍时，轴承的额定寿命降低的额定寿命降低如果如果Fa反向，大小不变，求反向，大小不变，求FA1、FA2=？轴承轴承2放松，放松，轴承轴承1压紧，压紧，第十四章 滚动轴承及装置设计o13.1 滚动轴承的类型、结构和特点o13.2 滚动轴承类型代号和类型选择o13.3 滚动轴承的寿命计算o13.4 滚动轴承的组合设计13.4.1 支承部分的刚度和同轴度轴承座孔壁应有足够的厚度，并用加强肋增强其刚性。支撑结构中同一根轴上的轴承座孔尽可能同心。角接触轴承安装方式不同时轴承组合的刚性也不同。13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 为了保证轴与轴上旋转零件正常运行，还应解决轴承组合的结构问题，其中包括，轴承组合的轴向固定，轴承与相关零件的配合，间隙调整、装拆、润滑等一系列问题。13.4.2 轴承的轴向固定13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计1.1.两端固定支承两端固定支承(尺寸很小)Fa力力调整垫片13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4.3 13.4.3 轴系支撑结构设计轴系支撑结构设计FA力力调整垫片一对角接触球轴承（正装）一对角接触球轴承（正装）应用场合：应用场合：温升较低的短轴温升较低的短轴2.2.一支点固定、一支点游动一支点固定、一支点游动FA支支承承方方式式213.4.4 轴承的调整13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4.5 滚动轴承的配合与装拆1滚动轴承的配合滚动轴承是标准件，轴承内圈与轴的配合采用基孔制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。在设计时，应根据及其的工作条件、载荷的大小及性质、转速的高低、工作温度及内外圈中哪一个套圈跳动等因素选择轴承的配合。当外载荷方向不变时，转动套圈应比固定套圈的配合紧一些。高速、重载情况下应采用较紧配合。作游动支撑的轴承外圈与座孔间应采用间隙配合，但又不能过松而 发生相对转动轴承与空心轴的配合应选用较紧配合，部分式轴承座座孔与轴承外 圈的配合应较松。充分考虑温升对配合的影响。13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计2滚动轴承的装拆（1）轴承的安装冷压法热套法（2）轴承的拆卸采用中用工具或压力机拆卸轴承 为方便拆卸，轴上定位轴肩的高度应小于轴承内圈的高度。13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4.6 轴承的预紧轴承的预紧就是在安装轴承时使其受到一定的轴向力，以消除轴承的游隙并使滚动体和内、外圈接触处产生弹性预变形。预紧的目的在于提高轴承的刚度和旋转精度。13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4.7 滚动轴承的润滑1润滑的目的润滑可以降低滚动轴承内部的摩擦，减少磨损和发热量；轴承的摩擦发热使轴承升温，油润滑可以到起冷却作用，从而降低轴承的工作温度，延长使用寿命；良好的润滑状态，可在滚动体与滚道间形成一层使两者隔开的油膜，可以使接触压力减小；轴承零件表面覆盖一层润滑剂，可以防止表面氧化生锈。13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计选哪一类润滑方式，这与轴承的速度有关。选择润滑方式时，可查阅各类润滑方式的dn值界限表。2润滑方式的选择轴承常用的润滑方式有油润滑和脂润滑两类。作用：阻止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，防止润滑剂流失。密封装置可分为：非接触式密封和接触式密封。13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4.8 滚动轴承的密封13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计13.4 13.4 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计