機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-軸承課件

1、 第十二章 軸 承12.1 概述功用：是支承軸及軸上零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少 轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。根據(jù)支承處相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的摩擦性質(zhì)： 滑動(dòng)摩擦軸承和滾動(dòng)摩擦軸承， 分別簡(jiǎn)稱為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承。 12.2 滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、類型及其選擇 內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體、保持架 滾動(dòng)軸承12.2.1滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)滾動(dòng)體的形狀 滾動(dòng)軸承的材料滾動(dòng)軸承的特點(diǎn) 摩擦阻力小、啟動(dòng)靈敏、效率高、旋轉(zhuǎn)精度高、潤(rùn)滑簡(jiǎn)便和裝拆方便12.2.2、滾動(dòng)軸承的主要類型與特點(diǎn) （1）接觸角 向心軸承 徑向力 向心角接觸軸承 推力角接觸軸承 推力軸承 徑向力（主要）軸向力 徑向力軸向力 （主要）軸向力滾子軸承承載能力高，極

2、限轉(zhuǎn)速低 （2）按滾動(dòng)體形狀： 球 軸承 承載能力低，極限轉(zhuǎn)速高（3）按工作時(shí)能否調(diào)心：調(diào)心軸承允許的偏位角大非調(diào)心軸承（4）按安裝軸承時(shí)內(nèi)外圈是否分別安裝： 可分離軸承和不可分離軸承（5）按公差等級(jí)可分為0、6、5、4、2級(jí)滾動(dòng)軸承 2級(jí)精度最高，0級(jí)為普通級(jí)（5）按運(yùn)動(dòng)方式： 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸承和直線運(yùn)動(dòng)軸承常用滾動(dòng)軸承的類型、代號(hào)及特性列于表。12.2.3 滾動(dòng)軸承的代號(hào)前置代號(hào)（字母）基本代號(hào)（數(shù)字、字母）后置代號(hào) (字母+數(shù)字)五 四 三 二 一軸承分部件代號(hào) 內(nèi)徑代號(hào) 寬度系列代號(hào) 直徑系列代號(hào) 類型代號(hào) 其他代號(hào) 公差等級(jí)代號(hào) 特殊軸承材料代號(hào) 保持架及材料代號(hào) 密封與防塵代號(hào) 內(nèi)部結(jié)

3、構(gòu)代號(hào) 游隙代號(hào) 1、基本代號(hào) （1）軸承類型 13567N深溝球軸承圓錐滾子軸承角接觸球軸承調(diào)心球軸承圓柱滾子軸承推力球軸承基本代號(hào)右起五位 （2）尺寸系列 基本代號(hào)右起三、四位 寬度系列右起第四位 0系列（正常寬度）可省略 有時(shí)1系列也可省略數(shù)字 0 9直徑系列右起第三位 數(shù)字 0 9（3）軸承的內(nèi)徑右起一二位數(shù)字 a) d=10, 12, 15, 17mm 時(shí) 代號(hào) 00 01 02 03 b) d= 20 480mm 時(shí)d=代號(hào)5(mm) c) d500mm，d=22，28，32mm 時(shí) 代號(hào) = 內(nèi)徑尺寸 直徑代號(hào) / 內(nèi)徑代號(hào) 2、前置代號(hào) 表示軸承的分部件，用字母表示 尺寸系列L

4、、K、R、NU、WS、GS 3、后置代號(hào)軸承的結(jié)構(gòu)、公差、游隙及材料的特殊要求等（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào) C、AC、B角接觸球軸承的接觸角（2）密封、防塵與外部形狀變化代號(hào) （3）軸承的公差等級(jí) 精度高 低 代號(hào) /P2、/P4、/P5、/P6、/P6X、/P0 公差等級(jí) 2 4 5 6 6X 0普通級(jí)可省略 滾動(dòng)軸承的代號(hào)（4）軸承的徑向游隙 （5）保持架代號(hào) 例：軸承類型為角接觸球軸承；尺寸系列代號(hào)。為寬度系列代號(hào)，為直徑系列代號(hào)； 內(nèi)徑代號(hào)，dmm；公差等級(jí)為級(jí)。12.2.4滾動(dòng)軸承類型的選擇 工作載荷、轉(zhuǎn)速、支承剛性、安裝精度 1） n高，載荷小，旋轉(zhuǎn)精度高 球軸承 n低，載荷大，或沖擊載荷

5、 滾子軸承 2）主要受Fr 向心軸承主要受Fa，n不高時(shí)推力軸承角接觸球軸承7類（n較高時(shí)）同時(shí)受Fr和Fa均較大時(shí)圓錐滾子軸承3類（n較低時(shí)）Fr較大，F(xiàn)a較小時(shí)Fa較大，F(xiàn)r較小時(shí)3）要求n120時(shí)，因金屬組織硬度和潤(rùn)滑條件等的變化，軸承的基本額定動(dòng)載荷C有所下降引入溫度系數(shù) f當(dāng)P、n已知，預(yù)期壽命為L(zhǎng)h ，則要求選取的軸承的額定動(dòng)載荷為選軸承型號(hào)和尺寸 .角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的軸向載荷Fa的計(jì)算 1）派生軸向力大小方向 a)正裝（面對(duì)面） 適合于傳動(dòng)零件位于兩支承之間 b)反裝（背靠背）適合于傳動(dòng)零件處于外伸端2）實(shí)際軸向載荷Fa的確定 （1）當(dāng) 軸有向左移動(dòng)的趨勢(shì),軸承1被“壓

6、緊”，軸承2被“放松” 軸承1上的派生軸向力由Fs1增大到Fa+Fs2, 阻止軸左移 軸承2上的軸向力，力平衡本身的派生軸向力 軸承1的實(shí)際軸向載荷為（2）當(dāng) 軸有右移的趨勢(shì)，軸承2被“壓緊”，軸承1被“放松” 軸承2上的派生軸向力由Fs2增大到 Fa-Fs1 , 阻止軸右移 軸承2實(shí)際所受的軸向力為軸承1實(shí)際所受的軸向力，由力的平衡條件本身派生軸向力 結(jié)論：實(shí)際軸向力Fa的計(jì)算方法1）分析軸上派生軸向力和外加軸向載荷，判定被“壓緊”和“放松”的軸承。2）“壓緊”端軸承的軸向力等于除本身派生軸向力外，軸上其他所有軸向力代數(shù)和。3）“放松”端軸承的軸向力等于本身的派生軸向力12.4 滾動(dòng)軸承的組

7、合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 滾動(dòng)軸承支承的結(jié)構(gòu)型式 1、兩端固定支承 2、一端雙向固定，一端游動(dòng) 3、兩端游動(dòng)人字齒輪高速主動(dòng)軸 12.4.2、滾動(dòng)軸承的軸向固定 內(nèi)圈與軸：5）開口圓錐 緊定套+圓螺 母和止動(dòng)墊圈1）軸肩2）軸用彈性擋圈3）軸端檔圈 +緊固螺釘4）圓螺母 +止動(dòng)墊圈外圈與座孔：1）孔用彈性擋圈2）軸承外圈止動(dòng)槽 內(nèi)嵌入止動(dòng)環(huán)固定3）軸承端蓋4）軸承座孔凸肩5）螺紋環(huán)滾動(dòng)軸孔的配合軸承內(nèi)圈與軸 松 緊js6，j6，k6，m6，n6 松 緊G7，H7，JS7，J7軸承外圈與軸承座孔基孔制：基軸制：5）與空心軸配合的軸承應(yīng)取較緊的密合。 滾動(dòng)軸承配合的選擇原則：1）轉(zhuǎn)動(dòng)圈比不動(dòng)圈配合松一些2）高速

8、、重載、有沖擊、振動(dòng)時(shí)，配合應(yīng)緊一些，載荷平穩(wěn)時(shí)，配合應(yīng)松一些3）旋轉(zhuǎn)精度要求高時(shí)，配合應(yīng)緊一些4）常拆卸的軸承或游動(dòng)套圈應(yīng)取較松的配合要求：1）壓力應(yīng)直接加于配合較緊的套圈上2）不允許通過滾動(dòng)體傳遞裝拆力3）要均勻施加裝拆力12.4.3軸承的配合和裝拆拆卸：安裝：軸肩高度應(yīng)低于軸承內(nèi)圈高度潤(rùn)滑方式：1、脂潤(rùn)滑2、油潤(rùn)滑油浴或飛濺潤(rùn)滑、滴油潤(rùn)滑、噴油潤(rùn)滑、油霧潤(rùn)滑3、固體潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承的密封密封的作用密封的類型：1、接觸式密封氈圈密封12.4.4滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封橡膠密封2、非接觸式密封油溝密封甩油密封曲路密封3、組合式密封滑動(dòng)軸承：工作時(shí)軸承和軸勁的支承面間直接或間接滑動(dòng)摩擦的軸承。.特點(diǎn)優(yōu)

9、點(diǎn)：承載能力大、抗沖擊、噪聲低、工作平穩(wěn)、回轉(zhuǎn)精度高、高速性能好缺點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)摩擦阻力大、維護(hù)比較復(fù)雜 12.5 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)類型.應(yīng)用（）工作轉(zhuǎn)速極高的軸承；（）要求軸的支承位置特別精確的軸承，以及回轉(zhuǎn)精度要求特別高的軸承； （）特重型的軸承；（）承受巨大的沖擊和振動(dòng)載荷的軸承；（）必須采用剖分結(jié)構(gòu)的軸承；（）要求徑向尺寸特別小以及特殊工作條件下的軸承。、整體式徑向滑動(dòng)軸承 特點(diǎn)：1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低 2）軸套磨損后，間隙無法調(diào)整 3）裝拆不便（只能從軸端裝拆）適于低速、輕載或間隙工作的機(jī)器。如圖，由軸承座、整體軸套、油孔等組成12.5.1 滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)類型 、剖分式徑向滑動(dòng)軸承 、自動(dòng)調(diào)心式

10、 特點(diǎn)：間隙可調(diào)整；裝拆方便 應(yīng)用廣泛特點(diǎn)： 軸瓦可自動(dòng)調(diào)位以適應(yīng)軸頸在軸彎曲時(shí)產(chǎn)生的偏斜，從而避免軸頸與軸瓦的局部磨損。四、調(diào)隙式徑向滑動(dòng)軸承 1、對(duì)軸承材料的要求 2、常用材料 金屬材料： 鑄鐵、軸承合金 、銅合金、鋁基合金、多孔質(zhì)金屬材料（粉末冶金） 非金屬材料塑料、橡膠 良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘性良好的摩擦順應(yīng)性、嵌入性和磨合性足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等。12.5.2 軸瓦結(jié)構(gòu) 3、軸瓦的形式與結(jié)構(gòu) 剖分式軸瓦整體式軸瓦 4、油孔、油槽和油室 油孔、油槽開設(shè)原則 ：（1）潤(rùn)滑油應(yīng)從油膜壓力最小處輸入軸承 （2）油槽（溝）開在非承載區(qū)，否則會(huì)降低油膜的承載能力（3）油槽軸向不能開通，以免油從油槽端部大量流失 （4）水平安裝軸承油槽開半周，不要延伸到承載，全周油槽應(yīng)開在靠近軸承端部處。12.5.4、 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 .潤(rùn)滑劑的選擇 工作載荷、相對(duì)滑動(dòng)速度、工作溫度和特殊工作環(huán)境 （1）潤(rùn)滑油 1）壓力大、溫度高、載荷沖