機(jī)械技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ) 機(jī)械設(shè)計(jì)四合一 第2版 教學(xué)課件 霍振生主編 十二 十三章

1、在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)： :/教材其余課件及動(dòng)畫(huà)素材請(qǐng)查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187 或者直接輸入下面地址：機(jī)械技術(shù)應(yīng)用根底緒論第一章機(jī) 械 概 述第二章構(gòu)件的受力分析第三章構(gòu)件的拉伸與壓縮強(qiáng)度計(jì)算第四章聯(lián)接及其強(qiáng)度計(jì)算第五章平面連桿機(jī)構(gòu)第六章凸 輪 機(jī) 構(gòu)第七章其他常用機(jī)構(gòu)第八章齒 輪 傳 動(dòng)第九章輪 系 傳 動(dòng)第十章帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)第十一章軸第十二章軸承第十三章聯(lián)軸器和離合器第十二章軸承第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承本 章 小 結(jié)第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承圖12-1滾動(dòng)軸承的根本結(jié)構(gòu)第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承圖12-2常用滾動(dòng)體一、滾動(dòng)軸承的類型、特性和代號(hào)第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承(一)滾動(dòng)軸

2、承的類型1.向心軸承2.推力軸承3.向心推力軸承(二)滾動(dòng)軸承的特性1.接觸角2.游隙圖12-3滾動(dòng)軸承的接觸角第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承圖12-4滾動(dòng)軸承的游隙第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承圖12-5調(diào)心軸承第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-1常用滾動(dòng)軸承的類型、特性和應(yīng)用第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-1常用滾動(dòng)軸承的類型、特性和應(yīng)用第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-1常用滾動(dòng)軸承的類型、特性和應(yīng)用第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承(三)滾動(dòng)軸承的代號(hào)表12-2滾動(dòng)軸承代號(hào)的構(gòu)成1.根本代號(hào)(1)內(nèi)徑代號(hào)右起第一、二位數(shù)字表示軸承內(nèi)徑，表示方法見(jiàn)表12-3。第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-3常用軸承內(nèi)徑代號(hào)(2)直徑系列表示同一內(nèi)徑不同外

3、徑的系列，用右起第三位數(shù)字表示。第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承圖12-6直徑尺寸比照第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-4直徑系列代號(hào)(3)寬(高)度系列表示內(nèi)、外徑相同，寬(高)度不同的系列，用右起第四位數(shù)字表示。2.前置代號(hào)3.后置代號(hào)第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承(1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)以角接觸球軸承的接觸角變化為例，如接觸角為15、25、40時(shí)，代號(hào)分別為C、AC和B。(2)軸承的公差等級(jí)滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)按精度由低到高分為0級(jí)、6x級(jí)、6級(jí)、5級(jí)、4級(jí)和2級(jí)共六個(gè)級(jí)別，其代號(hào)分別為：/P0、/P6x、/P6、/P5、/P4和/P2。例12-1說(shuō)明6307、7211AC/P4代號(hào)的含義。Z.eps第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承Z

4、1.eps二、滾動(dòng)軸承失效形式和類型選擇(一)失效形式1.疲勞點(diǎn)蝕第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承圖12-7滾動(dòng)軸承載荷分布圖2.塑性變形第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承3.磨損(二)滾動(dòng)軸承類型的選擇1.載荷的大小、方向和性質(zhì)2.軸承的轉(zhuǎn)速3.對(duì)軸承的特殊要求4.經(jīng)濟(jì)性三、滾動(dòng)軸承根本額定壽命及載荷計(jì)算1.根本額定壽命第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承圖12-8滾動(dòng)軸承載荷壽命曲線第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-5溫度修正系數(shù)第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-6軸承預(yù)期工作壽命L的推薦值第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-7載荷修正系數(shù)2.當(dāng)量動(dòng)載荷第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-8徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-8徑向載荷

5、系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承3.角接觸軸承軸向載荷的計(jì)算圖12-9徑向載荷產(chǎn)生的派生軸向力a)角接觸軸承b)圓錐滾子軸承第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-9向心推力軸承派生軸向力圖12-10角接觸球軸承的兩種安裝方式及受力分析a) 反裝(背對(duì)背)b)正裝(面對(duì)面)1)假設(shè)FA+Fs2Fs1，軸有向左移動(dòng)的趨勢(shì)，軸承1被壓緊，第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承軸承1承受的軸向力為2)假設(shè)FA+Fs2Fs1，軸有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，軸承2被壓緊，這時(shí)軸承1被放松。1)確定軸承內(nèi)部派生軸向力的大小和方向。2)根據(jù)FA、Fs1、Fs2判斷軸的移動(dòng)趨勢(shì)，判斷被壓緊和被放松的軸承。3)被壓緊軸承的軸向力，等于除本身

6、的派生軸向力外其余軸向力的代數(shù)和；被放松軸承的軸向力，等于其本身的派生軸向力。第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承圖12-11軸承裝置例12-2圖12-11所示為某機(jī)械傳動(dòng)中的軸，其軸徑d=50mm。第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承根據(jù)工作條件，擬采用一對(duì)角接觸球軸承，軸承承受的載荷Fr1=800N，F(xiàn)r2=2021N，軸向外載荷FA=860N，轉(zhuǎn)速2600r/min，運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊，預(yù)期壽命Lh=5000h，試選用軸承。解：(1)計(jì)算軸承1、2的軸向力Fa1、Fa2要計(jì)算Fa1、Fa2須先求出派生軸向力，但軸承型號(hào)未知，其接觸角也為知，故用試算法，暫定=25。由表12-9得(2)計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量動(dòng)載荷第一節(jié)滾 動(dòng)

7、 軸 承第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承(3)計(jì)算軸承所需徑向根本額定動(dòng)載荷C第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承(4)確定軸承型號(hào)根據(jù)軸承直徑d=50mm及所求得的C值，由設(shè)計(jì)手冊(cè)選軸承型號(hào)為7210AC，Cr=40800N31362N，故適用。4.滾動(dòng)軸承的靜載荷計(jì)算第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承四、滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)為了保證滾動(dòng)軸承的正常工作，除應(yīng)合理選擇軸承的類型和尺寸外，還必須綜合考慮軸承的固定、裝拆、配合、潤(rùn)滑和密封等問(wèn)題，進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)。(一)滾動(dòng)軸承的軸向固定第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-10軸承內(nèi)圈軸向固定常用方法第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-10軸承內(nèi)圈軸向固定常用方法第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-11軸承外圈軸

8、向固定常用方法(二)滾動(dòng)軸承的支承結(jié)構(gòu)形式第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承1.兩端單向固定支承圖12-12兩端單向固定支承第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承2.一端雙向固定、一端游動(dòng)支承3.兩端游動(dòng)支承圖12-13一端雙向固定，一端游動(dòng)支承第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承圖12-14兩端游動(dòng)支承(三)軸承組合的調(diào)整第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承1.軸承游隙的調(diào)整圖12-15軸向間隙的調(diào)整a)調(diào)整墊片b)調(diào)節(jié)壓蓋c)調(diào)整環(huán)(1)調(diào)整墊片如圖12-15a所示，第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承靠加減軸承蓋與機(jī)座之間的墊片厚度進(jìn)行調(diào)整。(2)調(diào)整壓蓋如圖12-15b所示，利用螺釘通過(guò)軸承外圈壓蓋的移動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。(3)調(diào)整環(huán)如圖12-15c所示，增減調(diào)整環(huán)的厚度

9、，即可調(diào)整軸承的間隙。2.軸承的預(yù)緊(1)定位預(yù)緊采用加金屬墊片(見(jiàn)圖12-16a)或磨窄外圈(見(jiàn)圖12-16b)的方法，軸承在受到一定軸向力后，產(chǎn)生變形而實(shí)現(xiàn)預(yù)緊。(2)定壓預(yù)緊利用彈簧的彈性壓力，使軸承產(chǎn)生一定的軸向載荷實(shí)現(xiàn)預(yù)緊，如圖12-17所示。第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承圖12-16軸承的定位預(yù)緊第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承圖12-17軸承的定壓預(yù)緊(四)軸承的裝拆第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承圖12-18軸承的安裝第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承圖12-19軸承的拆卸五、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承1.滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑表12-12滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑方式的選擇2.滾動(dòng)軸承的密封第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-13常用滾動(dòng)

10、軸承的密封形式第一節(jié)滾 動(dòng) 軸 承表12-13常用滾動(dòng)軸承的密封形式第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承一、滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)1.整體式向心滑動(dòng)軸承圖12-20整體式向心滑動(dòng)軸承1軸承座2軸瓦2.剖分式向心滑動(dòng)軸承第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承圖12-21剖分式向心滑動(dòng)軸承第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承圖12-22斜開(kāi)式向心滑動(dòng)軸承第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承圖12-23推力滑動(dòng)軸承1軸承座2襯套3軸瓦4推力軸瓦5銷釘?shù)诙?jié)滑 動(dòng) 軸 承3.推力滑動(dòng)軸承圖12-24推力滑動(dòng)軸承軸頸的結(jié)構(gòu)形式a)實(shí)心b)單環(huán)面c)空心d)多環(huán)面二、軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料1.軸瓦結(jié)構(gòu)第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承圖12-25軸瓦結(jié)構(gòu)a)整體式b)對(duì)開(kāi)式c)分塊式第二節(jié)滑 動(dòng)

11、軸 承圖12-26加軸承襯的軸瓦結(jié)構(gòu)a)鋼或鑄鐵材料的軸瓦b)青銅材料的軸瓦第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承圖12-27油孔和油槽形式a)一字形油孔b)王字形油孔c)交叉形油孔2.滑動(dòng)軸承材料(1)青銅青銅主要有錫青銅、鋁青銅、鉛青銅等。第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承(2)軸承合金軸承合金主要有錫銻軸承合金和鉛銻軸承合金兩大類。(3)其他材料粉末冶金軸承具有多孔組織，孔隙內(nèi)可儲(chǔ)存潤(rùn)滑油。表12-14常用軸瓦和軸承襯材料的性能三、滑動(dòng)軸承的計(jì)算第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承滑動(dòng)軸承的主要失效形式是磨損和膠合。為了防止軸承失效，應(yīng)限制軸承壓強(qiáng)p、速度v和油溫，以便保證滑動(dòng)軸承的正常工作。1.向心滑動(dòng)軸承的校核計(jì)算圖12-28向心

12、滑動(dòng)軸承的計(jì)算第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承(1)校核壓強(qiáng)p(2)校核pv值摩擦因數(shù)f與pv值的乘積表示單位面積上的功率損失，因而限制pv值也就限制了軸承的溫升。(3)校核速度v當(dāng)軸與軸瓦相對(duì)滑動(dòng)速度較高時(shí)，磨損加速。第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承圖12-29推力滑動(dòng)軸承的計(jì)算2.推力滑動(dòng)軸承的校核計(jì)算第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承(1)校核壓強(qiáng)p(2)校核pv值第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承例12-3某滑動(dòng)軸承，承受徑向載荷Fr=20kN，軸的轉(zhuǎn)速n=30r/min，軸頸直徑d=50mm。試選擇軸瓦材料。解：(1)取寬徑比B/d=1.2，那么B=1.250mm=60mm(2)計(jì)算壓強(qiáng)pp=FBd=200006050MPa=6.67

13、MPa(3)計(jì)算pv值第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承四、潤(rùn)滑劑與潤(rùn)滑裝置在設(shè)計(jì)和使用滑動(dòng)軸承時(shí)，必須合理地選擇潤(rùn)滑劑、潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置。1.潤(rùn)滑劑的選擇第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承表12-15滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑油的選擇(工作溫度1060)第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承表12-16滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑脂的選擇2.常用潤(rùn)滑方法及裝置表12-17潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置推薦表第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承表12-17潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置推薦表第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承表12-17潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置推薦表第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承五、液體摩擦滑動(dòng)軸承軸頸與軸承之間的理想摩擦狀態(tài)是液體摩擦，根據(jù)油膜形成原理的不同，液體摩擦滑動(dòng)軸承可分為靜壓軸承和動(dòng)壓軸承。1.靜壓軸承圖1

14、2-30靜壓軸承的典型結(jié)構(gòu)第二節(jié)滑 動(dòng) 軸 承2.動(dòng)壓軸承圖12-31動(dòng)壓軸承的工作原理a)油壓形成原理b)形成楔形間隙c)形成油膜1)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩外表必須具有楔形間隙。2)兩外表間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3)潤(rùn)滑油有適當(dāng)?shù)恼扯取１?章 小 結(jié)1)向心軸承，如6型深溝球軸承、N型圓柱滾子軸承。2)推力軸承，如5型推力球軸承、8型推力圓柱滾子軸承。3)角接觸軸承，如3型圓錐滾子軸承、7型角接觸球軸承。1)整體式向心滑動(dòng)軸承。2)剖分式向心滑動(dòng)軸承。3)推力滑動(dòng)軸承。思考題與習(xí)題圖12-32題12-13本 章 小 結(jié)圖12-33題12-14本 章 小 結(jié)圖12-34題12-15本 章 小 結(jié)圖12-35題12

15、-16第十三章聯(lián)軸器和離合器第一節(jié)聯(lián)軸器第二節(jié)離合器本 章 小 結(jié)第一節(jié)聯(lián)軸器圖13-1兩軸的偏移a)軸向偏移b)徑向偏移c)角偏移d)綜合偏移一、聯(lián)軸器的類型及應(yīng)用第一節(jié)聯(lián)軸器聯(lián)軸器可分為固定式剛性聯(lián)軸器、可移式剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器三大類。固定式剛性聯(lián)軸器不能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移；可移式剛性聯(lián)軸器能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移；彈性聯(lián)軸器能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移，并具有吸收振動(dòng)和緩和沖擊的能力。(一)固定式剛性聯(lián)軸器1.套筒聯(lián)軸器圖13-2套筒聯(lián)軸器a)鍵聯(lián)接b)銷聯(lián)接第一節(jié)聯(lián)軸器2.凸緣聯(lián)軸器圖13-3凸緣聯(lián)軸器a)配合螺栓聯(lián)接b)普通螺栓聯(lián)接1)如圖13-3a所示，用配合螺栓聯(lián)接，這種聯(lián)軸器裝拆方便，

16、第一節(jié)聯(lián)軸器且能傳遞較大轉(zhuǎn)矩。2)如圖13-3b所示，通過(guò)半聯(lián)軸器的凸肩和另一個(gè)半聯(lián)軸器的凹槽嵌合來(lái)對(duì)中，用普通螺栓聯(lián)接，依靠結(jié)合面間的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，對(duì)中性較好，精度高，但裝拆時(shí)必須作軸向移動(dòng)。(二)可移式剛性聯(lián)軸器1.十字滑塊聯(lián)軸器圖13-4十字滑塊聯(lián)軸器1、3半聯(lián)軸器2中間滑塊第一節(jié)聯(lián)軸器2.齒式聯(lián)軸器圖13-5齒式聯(lián)軸器1、4半內(nèi)套筒2、3凸緣外殼5螺栓第一節(jié)聯(lián)軸器3.十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器圖13-6齒式聯(lián)軸器偏移的補(bǔ)償a)徑向偏移補(bǔ)償b)角偏移補(bǔ)償?shù)谝还?jié)聯(lián)軸器圖13-7十字軸式單萬(wàn)向聯(lián)軸器第一節(jié)聯(lián)軸器圖13-8十字軸式雙萬(wàn)向聯(lián)軸器(三)彈性聯(lián)軸器1.彈性套柱銷聯(lián)軸器2.彈性柱銷聯(lián)軸器第一

17、節(jié)聯(lián)軸器圖13-9彈性套柱銷聯(lián)軸器第一節(jié)聯(lián)軸器圖13-10彈性柱銷聯(lián)軸器二、聯(lián)軸器的選擇第一節(jié)聯(lián)軸器常用聯(lián)軸器大多已標(biāo)準(zhǔn)化，一般直接從標(biāo)準(zhǔn)系列中選取類型和型號(hào)，然后進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核。1.聯(lián)軸器類型的選擇1)載荷平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)、同軸度好、轉(zhuǎn)矩較大、無(wú)相對(duì)位移的場(chǎng)合，應(yīng)選用剛性聯(lián)軸器。2)載荷變化較大、兩軸對(duì)中較困難、要求減振或同軸度不易保證的場(chǎng)合，應(yīng)選擇對(duì)軸的偏移具有補(bǔ)償能力的彈性聯(lián)軸器。3)兩軸角偏移較大、安裝調(diào)整后難以保證兩軸精確對(duì)中，應(yīng)選擇萬(wàn)向聯(lián)軸器或滑塊聯(lián)軸器。2.聯(lián)軸器型號(hào)的選擇1)計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc應(yīng)小于或等于所選型號(hào)的額定轉(zhuǎn)矩Tn，即第一節(jié)聯(lián)軸器2)轉(zhuǎn)速n應(yīng)小于或等于所選型號(hào)的許用轉(zhuǎn)速

18、n，即3)軸孔直徑應(yīng)在所選型號(hào)聯(lián)軸器的軸孔直徑范圍內(nèi)。第一節(jié)聯(lián)軸器表13-1工作情況系數(shù)K三、聯(lián)軸器的安裝聯(lián)軸器的類型較多，具體安裝的要求、方法也不一樣，所以安裝聯(lián)軸器應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一節(jié)聯(lián)軸器(1)按圖樣要求安裝對(duì)于應(yīng)用在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械上的聯(lián)軸器，由于機(jī)械轉(zhuǎn)速較高，假設(shè)聯(lián)軸器動(dòng)平衡不好，那么容易引起機(jī)組強(qiáng)烈振動(dòng)或共振。(2)裝配后的聯(lián)軸器要進(jìn)行調(diào)整在安裝聯(lián)軸器時(shí)，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以保證聯(lián)軸器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，到達(dá)預(yù)定的工作性能和使用壽命。第二節(jié)離合器一、離合器的類型及應(yīng)用離合器按離合方法不同，分為兩大類：操縱式離合器和自控式離合器。操縱式離合器借助人力或動(dòng)力進(jìn)行操縱，按操縱方法分為機(jī)械式離合器、電磁式離合器、液壓式離合器和氣壓式離合器；自控式離合器不需外力來(lái)操縱，可在一定條件下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)別離和接合，自控式離合器分為超越離合器、摩擦離合器和平安離合器。圖13-11牙嵌式離合