機械設計9滾動軸承dppt課件

1、第第9 9章章 滾動軸承滾動軸承1 滾動軸承的應用、構造、類型和特點滾動軸承的應用、構造、類型和特點運用特點與滑動軸承相比）特點與滑動軸承相比） 1) 摩擦系數小，摩擦系數小，f=0.0010.004 2) 啟動靈活；啟動靈活； 3) 潤滑容易潤滑容易 4) 標準化、互換標準化、互換 5) 但抗沖擊載荷能力差，很難做成剖分式但抗沖擊載荷能力差，很難做成剖分式一、滾動軸承的結構一、滾動軸承的結構外圈外圈1、內圈、內圈2、滾動體、滾動體3、保持架、保持架4滾動體的種類有滾動體的種類有二、滾動軸承的主要類型和性能二、滾動軸承的主要類型和性能按滾動體的形狀分按滾動體的形狀分球軸承球軸承滾子軸承滾子軸承

2、軸承公稱接觸角軸承公稱接觸角: :滾動體與外圈軌道接觸點的法線和軸承半滾動體與外圈軌道接觸點的法線和軸承半徑方向的夾角徑方向的夾角00901.向心軸承向心軸承(0 )徑向接觸軸承(045 )向心角接觸軸承2.推力軸承推力軸承(90 )軸向接觸軸承(4590 )推力角接觸軸承按受力分：按受力分：國家標準國家標準GB/T272-1993中，按載荷方向及結構不同進行分類中，按載荷方向及結構不同進行分類單列單列雙列雙列按滾動體列數分：按滾動體列數分：多列多列三三 滾動軸承代號滾動軸承代號1.類型代號：類型代號：記住6、7、3類軸承2.尺寸系列代號：承載能力發(fā)生變化尺寸系列代號：承載能力發(fā)生變化寬度系列

3、與直徑系列寬度系列與直徑系列反映承載能力反映承載能力3.內徑代號：內徑大小內徑代號：內徑大小例題 ：36207 6217 7210AC內徑為多少？4.內部結構代號內部結構代號代 號 示 例 對 應 舊 標 準 C 角 接 觸 球 軸 承 公 稱 接 觸 角15 7210C 36210 AC 角 接 觸 球 軸 承 公 稱 接 觸 角25 7210AC 46210 B 角 接 觸 球 軸 承 公 稱 接 觸 角40 7210B 66210 圓 錐 滾 子 軸 承 接 觸 角 加 大 32310B - E 加 強 型 ,改 進 結 構 設 計 ,增 大 承 載 能 力 NU207E 32207 E

4、 5.公差等級代號公差等級代號公差等級代號表示軸承制造的精度等級，分別用：/P0為普通級精度，可省略）、/P6x、/P6、/P5、/P4、/P2精度按以上次序由低到高。6.6.游隙代號游隙代號C1、C2、0、C3、C4、C5分別表示軸承徑向游隙，游隙依次由小到大。0組游隙在軸承代號中省略不寫。在一般條件下工作的軸承，應優(yōu)先選0組游隙軸承。例如例如:7 2 10C7210 C/P5/DF/P5軸承類型為角接觸球軸承軸承類型為角接觸球軸承尺寸類型代號尺寸類型代號, ,其中其中寬度類型代號為寬度類型代號為0,0,窄系列窄系列, ,省略不寫省略不寫, ,直徑系列代號為直徑系列代號為2,2,輕系列輕系列

5、軸承內徑軸承內徑5 1050dmm空一個字符空一個字符公稱接觸角公稱接觸角15軸承精度等級為軸承精度等級為5 5級級游隙代號游隙代號C0C0級級32210/P3練習3級精度級精度直徑直徑50mm寬、輕系列寬、輕系列圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承2 滾動軸承的應力、失效形式和計算準則滾動軸承的應力、失效形式和計算準則1、滾動軸承的應力、失效形式、滾動軸承的應力、失效形式各接觸點受力：受交變載荷各接觸點受力：受交變載荷（1）.疲勞點蝕：滾動軸承最常見的失效形式。疲勞點蝕：滾動軸承最常見的失效形式。內環(huán)上的疲勞點蝕內環(huán)上的疲勞點蝕軸承膠合軸承膠合（2）.塑性變形：受較大靜載或沖擊載荷塑性變形：受較大靜載或

6、沖擊載荷（3）.磨粒磨損：雜質進入磨粒磨損：雜質進入（4）.膠合：高速、重載、發(fā)熱膠合：高速、重載、發(fā)熱二、滾動軸承的計算準則二、滾動軸承的計算準則壽命計算：對于轉動的滾動軸承，疲勞點蝕是壽命計算：對于轉動的滾動軸承，疲勞點蝕是其主要失效形式，因而主要是進行壽命計算，其主要失效形式，因而主要是進行壽命計算，必要時再作靜強度校核。必要時再作靜強度校核。靜強度計算：對于不轉動、低速或擺動的軸承，靜強度計算：對于不轉動、低速或擺動的軸承，局部塑性變形是其主要失效形式，因而主要是局部塑性變形是其主要失效形式，因而主要是進行靜強度計算。進行靜強度計算。校核極限轉速：對于高速軸承，發(fā)熱以至膠合校核極限轉速

7、：對于高速軸承，發(fā)熱以至膠合是其主要失效形式，因而除進行壽命計算外還是其主要失效形式，因而除進行壽命計算外還應該校核極限轉速。應該校核極限轉速。3 滾動軸承類型的選擇滾動軸承類型的選擇選擇滾動軸承類型時可參考以下幾點：選擇滾動軸承類型時可參考以下幾點：（1 1當載荷加大后有沖擊載荷時，宜用滾子軸承；當載荷加大后有沖擊載荷時，宜用滾子軸承；當載荷較小時，宜用球軸承。當載荷較小時，宜用球軸承。（2 2當只受徑向載荷時，或雖同時受徑向和軸向載當只受徑向載荷時，或雖同時受徑向和軸向載 荷，但以徑向載荷為主時，應用向心軸承。荷，但以徑向載荷為主時，應用向心軸承。 當只受軸向載荷時，一般應用推力軸承，而當

8、當只受軸向載荷時，一般應用推力軸承，而當轉速很高時，可用角接觸球軸承或深溝球軸承。轉速很高時，可用角接觸球軸承或深溝球軸承。 當徑向和軸向載荷都較大時，應采用角接觸軸當徑向和軸向載荷都較大時，應采用角接觸軸承。承。（4當要求支承具有較大剛度時，應用滾子軸承。當要求支承具有較大剛度時，應用滾子軸承。（5當軸的撓曲變形大或軸承座孔不同、跨度大而當軸的撓曲變形大或軸承座孔不同、跨度大而對支承有調心要求時，應選用調心軸承。對支承有調心要求時，應選用調心軸承。（6為便于軸承的裝拆，可選用內、外圈分離的軸為便于軸承的裝拆，可選用內、外圈分離的軸承。承。（7從經濟角度看，球軸承比滾子軸承便宜，精度從經濟角度

9、看，球軸承比滾子軸承便宜，精度低的軸承比精度高的軸承便宜，普通結構軸承比特低的軸承比精度高的軸承便宜，普通結構軸承比特殊結構的軸承便宜。殊結構的軸承便宜。（3當轉速較高時，宜用球軸承；當轉速較低時，當轉速較高時，宜用球軸承；當轉速較低時，可用滾子軸承，也可用球軸承?？捎脻L子軸承，也可用球軸承。4 滾動軸承動態(tài)承載能力計算滾動軸承動態(tài)承載能力計算1、基本公式、基本公式基本額定動負荷：軸承工作溫度在基本額定動負荷：軸承工作溫度在100 C以下以下,基本額定壽命基本額定壽命61 10Lr 時，軸承所能承受的最大載荷，時，軸承所能承受的最大載荷，用用C表示。表示。基本額定動負荷基本額定動負荷的方向的方

10、向:對于推力軸承為中心軸向載荷對于推力軸承為中心軸向載荷對于角接觸向心軸承為載荷的徑向分量對于角接觸向心軸承為載荷的徑向分量基本額定壽命基本額定壽命 ： 一批相同軸承，在相同條件下運轉，一批相同軸承，在相同條件下運轉， 90%軸軸承在疲勞點蝕前轉過的承在疲勞點蝕前轉過的 轉數，單位為轉數，單位為106 r。對于向心軸承為徑向載荷對于向心軸承為徑向載荷1C 常數1CL P在當量動載荷在當量動載荷P作用下的基本作用下的基本額定壽命為額定壽命為610CLrP滾動軸承的載荷與壽命之間的關系滾動軸承的載荷與壽命之間的關系:P L常數:,3;,10/3壽命指數 對于球軸承對于滾子軸承。61060hCLhn

11、P61060ThPf CLhnf P常用小時數表示基本額定壽命常用小時數表示基本額定壽命Lh引入溫度系數引入溫度系數fT和載荷系數和載荷系數fP2、當量動載荷、當量動載荷 把實際載荷折算為與基本額定動負荷的方向相把實際載荷折算為與基本額定動負荷的方向相同的一假想載荷，在該假想載荷作用下軸承的壽命同的一假想載荷，在該假想載荷作用下軸承的壽命與實際載荷作用下的壽命相同，則稱該假想載荷為與實際載荷作用下的壽命相同，則稱該假想載荷為當量動載荷，用當量動載荷，用P表示。表示。當量動載荷當量動載荷P的計算式：的計算式：raPXFYFXY 、徑向系數和軸向系數raFF 、軸承的徑向載荷和軸向載荷3、角接觸軸

12、承的內部軸向力、角接觸軸承的內部軸向力21R2FFR1aFr1FS2FS1FOO12FS2FS12O1OFR2R1FFa12FFOS2F2R2FR2aFFO1R1S1R1FOFS22Fa1Fr1OFS1(a)(c)(d)(b)背靠背或反裝21R 2FFR 1aFr1FS2FS1FOO12FS2FS12O1OFR 2R 1FFa12FFOS2F2R 2FR 2aFFO1R 1S1R 1FOFS22Fa1Fr1OFS1(a )(c)(d)(b )4、總軸向力的計算、總軸向力的計算注意方向基本額定靜負荷基本額定靜負荷C0：滾動軸承中受載最大的滾動體與最弱座：滾動軸承中受載最大的滾動體與最弱座圈滾道的

13、接觸處的塑性變形量之和為滾動體的圈滾道的接觸處的塑性變形量之和為滾動體的1/10 000時的載時的載荷。荷。滾動軸承的靜強度校核公式：滾動軸承的靜強度校核公式：00000,CS PSPN 靜強度安全系數當量靜載荷當量靜載荷當量靜載荷P0：是一個假想載荷，在當量靜載荷作用下，軸：是一個假想載荷，在當量靜載荷作用下，軸承的受載最大滾動體與滾道接觸處的塑性變形總量與實際載承的受載最大滾動體與滾道接觸處的塑性變形總量與實際載荷作用下的塑性變形總量相同。荷作用下的塑性變形總量相同。 其作用方向與基本額定靜負荷相同。其作用方向與基本額定靜負荷相同。，由表11-14查取5 滾動軸承靜態(tài)承載能力計算滾動軸承靜

14、態(tài)承載能力計算對于向心軸承、角接觸軸承，當量靜載荷取下面兩式中對于向心軸承、角接觸軸承，當量靜載荷取下面兩式中計算出的較大值計算出的較大值000raPX FY F00XY 、分別為靜徑向系數和靜軸向系數0rPF習題： 滾動軸承一、選擇題1、滾動軸承的代號由前置代號、基本代號及后置代號代號組成，其中基本代號表示 。（1軸承的類型、結構和尺寸；（2軸承組件；（3軸承內部結構的變化和軸承公差等級；（4軸承油隙和配置；2、代號為N1024的軸承內徑應該是 。（120；（224；（340；（4120；3、角接觸球軸承的類型代號為 。（11；（22；（33；（47；1444、推力球軸承的類型代號為 。（1

15、5；（26；（37；（48；5、在正常工作條件下，滾動軸承的主要失效形式是 。（1滾動體破裂；（2滾道磨損；（3滾動體與滾道工作表面上產生疲勞點蝕；（4滾動體與外圈間產生膠合；6、一批在同樣載荷和同樣工作條件下運轉的型號相同的滾動軸承， ? 。（1它們的壽命應該相同；（2它們的壽命不相同；（390%軸承的壽命應該相同；（4它們的最低壽命應該相同；7、滾動軸承的額定壽命是指 。（1在額定動負荷作用下，軸承所能達到的壽命；（2在額定工況和額定動負荷作用下，軸承所能達到的壽命；（3在額定工況和額定動負荷作用下，90%軸承所能達到的壽命；（4同一批軸承進行試驗中，90%軸承所能達到的壽命；13248、

16、滾動軸承的額定壽命是指 。（1在額定動負荷作用下，軸承所能達到的壽命；（2在標準試驗負荷作用下，軸承所能達到的壽命；（3同一批軸承進行壽命試驗中，95%的軸承所能達到的壽命；（4同一批軸承進行壽命試驗中，破壞率達10%時所對應的壽命；9、一個滾動軸承的額定動負荷是指 。（1該軸承的使用壽命為106轉時，所承受的負荷；（2該軸承使用壽命為106h時，所能承受的負荷；（4該型號軸承額定壽命為106轉時，所能承受的最大負荷；10、滾動軸承額定壽命與額定動負荷之間具有如下關系，其中稱為壽命指數，對于滾子軸承和球軸承分別為 4 。（13/10和3；（23/10和10/3；（310/3和3/10；（410

17、/3和3；4410、滾動軸承額定壽命與額定動負荷之間具有如下關系，其中稱為壽命指數，對于滾子軸承和球軸承分別為 。（13/10和3；（23/10和10/3；（310/3和3/10；（410/3和3；11、如圖13-13b中，已知軸承1和軸承2 的派生軸向力分別為S11200N，S2600N，外部軸向力Fa=800N,則軸承1和軸承2 所受總軸向力A1、 A2分別為 N。（11400，1200；（22000，600；（31400，600；（42000，1200；12、滾動軸承的類型代號由 ?(原來是1)表示。（1數字；（2數字或字母；（3字母；（4數字加字母；13、以下列代號表示的滾動軸承， 是深溝球軸承。（1N2208；（230308；（36208；（47208AC；432314、若一滾動軸承的基本額定壽命為5370