《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》項(xiàng)目13軸承

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)項(xiàng)目十三 軸承任務(wù)1：滑動(dòng)軸承類型、特點(diǎn)，滾動(dòng)軸承組成、主要類型、代號(hào)及類型選擇 一、軸承的功用、類型和特點(diǎn)功用：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。分類：根據(jù)支承處相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的摩擦性質(zhì)，軸承分為滑動(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。特點(diǎn)：滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小、啟動(dòng)靈敏、效率高、旋轉(zhuǎn)精度高、潤(rùn)滑簡(jiǎn)便和裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器和機(jī)構(gòu)中。滾動(dòng)軸承為標(biāo)準(zhǔn)零部件，由軸承廠批量生產(chǎn)，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)需要直接選用?；瑒?dòng)軸承具有承載能力大、回轉(zhuǎn)精度高、高速性能好等優(yōu)點(diǎn)，但其啟動(dòng)摩擦阻力大，維護(hù)比較復(fù)雜。二、 滑動(dòng)軸承的種類和摩擦狀

2、態(tài)滑動(dòng)軸承的類型很多，根據(jù)軸承所承受載荷的方向，滑動(dòng)軸承可分為向心滑動(dòng)軸承和推力滑動(dòng)軸承。其中，向心滑動(dòng)軸承用于承受與軸線垂直的徑向力；推力滑動(dòng)軸承則用于承受與軸線平行的軸向力。根據(jù)其滑動(dòng)表面間潤(rùn)滑狀態(tài)的不同，可分為液體潤(rùn)滑軸承、不完全液體潤(rùn)滑軸承（指滑動(dòng)表面間處于邊界潤(rùn)滑或混合潤(rùn)滑狀態(tài)）和無(wú)潤(rùn)滑軸承（指工作前和工作時(shí)加潤(rùn)滑劑）。根據(jù)液體潤(rùn)滑承載機(jī)理的不同，又可分為液體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承（簡(jiǎn)稱液體動(dòng)壓軸承）和液體靜壓潤(rùn)滑軸承（簡(jiǎn)稱液體靜壓軸承）。在工作時(shí)軸頸與軸承相對(duì)滑動(dòng)表面間的摩擦狀態(tài)，可分為如下三種：干摩擦狀態(tài)、邊界摩擦狀態(tài)及液體摩擦狀態(tài)。三、 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)型式1.向心滑動(dòng)軸承1)整體式2)剖

3、分式3)間隙可調(diào)式4)自動(dòng)調(diào)心式整體式向心滑動(dòng)軸承剖分式徑向滑動(dòng)軸承斜剖分式滑動(dòng)軸承自動(dòng)調(diào)心軸承2.推力滑動(dòng)軸承1)立式軸端推力滑動(dòng)軸承2)立式軸環(huán)推力滑動(dòng)軸承四、滾動(dòng)軸承的組成、類型及代號(hào)1.滾動(dòng)軸承的組成滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸頸上，外圈裝在機(jī)座或零件的軸承孔內(nèi)。多數(shù)情況下，外圈不轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)圈與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)內(nèi)外圈之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體沿著滾道滾動(dòng)。2.滾動(dòng)軸承的類型根據(jù)滾動(dòng)體的形狀，滾動(dòng)軸承分為： 球軸承滾子軸承按照滾動(dòng)軸承所能承受的主要負(fù)荷方向，又可分為：向心軸承：主要承受徑向載荷推力軸承：承受軸向載荷向心推力軸承：能同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷深溝球軸承雙

4、列深溝球軸承調(diào)心球軸承圓錐滾子軸承調(diào)心滾子軸承圓柱滾子軸承單向推力球軸承推力圓柱滾子軸承角接觸球軸承3.滾動(dòng)軸承的代號(hào)前置代號(hào)基本代號(hào)后置代號(hào) 基本代號(hào)表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸，是軸承代號(hào)的基礎(chǔ)?；敬?hào)由軸承類型代號(hào)、尺寸代號(hào)及內(nèi)徑代號(hào)構(gòu)成。 類型代號(hào)尺寸代號(hào)內(nèi)徑代號(hào)前置和后置代號(hào)：軸承在結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、公差、技術(shù)要求有改變時(shí)，在其基本代號(hào)前后添加的代號(hào)。（2）直徑系列代號(hào) 對(duì)同一內(nèi)徑的軸承，由于使用場(chǎng)合所需承受的負(fù)荷大小和壽命不相同，故需使用大小不同的滾動(dòng)體，則軸承的外徑和寬度也隨之改變，以適應(yīng)不同的負(fù)荷要求。向 心 軸 承推 力 軸 承直徑系列超輕超特輕特輕輕中重超輕特輕輕中重原代

5、號(hào)8，971，72（5）3（6）491234新代號(hào)8，970，1234012343）寬（高）度系列代號(hào) 同一直徑系列（軸承內(nèi)徑、外徑相同時(shí)）的軸承可做成不同的寬（高）度，稱為寬度系列，推力軸承則表示高度系列。代 號(hào) 對(duì) 照示 例 對(duì) 照本 標(biāo) 準(zhǔn)原 標(biāo) 準(zhǔn)本 標(biāo) 誰(shuí)原 標(biāo) 準(zhǔn)/P0G6203公差等級(jí)為0級(jí)的深溝球軸承203/P6E6203/P6公差等級(jí)為6級(jí)的深溝球軸承E203/P6XEx30210/P6X公差等級(jí)為6X級(jí)的圓錐滾子軸承Ex7210/P5D6203/P5公差等級(jí)為5級(jí)的深溝球軸承D203/P4C6203/P6公差等級(jí)為4級(jí)的深溝球軸承C203/P2B6203/P2公差等級(jí)為2級(jí)

6、的深溝球軸承B203分析問題1.滾動(dòng)軸承的主要類型有哪些？各有何特點(diǎn)？2.典型的滾動(dòng)軸承由哪些元件組成，各元件的作用？任務(wù)2：滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算一、滾動(dòng)軸承的主要失效形式（1）點(diǎn)蝕（2）塑性變形（3）磨損二、滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算1壽命 軸承工作時(shí)，滾動(dòng)體或套圈出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕前的累計(jì)總轉(zhuǎn)數(shù)（或工作小時(shí)數(shù)），稱為軸承的壽命。2基本額定壽命一批同型號(hào)軸承工作運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到基本額定壽命時(shí)，已有10%的軸承先后出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕，90%的軸承還能繼續(xù)工作。壽命的單位若為轉(zhuǎn)數(shù)，用L表示；若為工作小時(shí)數(shù)，用Lh表示。3基本額定動(dòng)負(fù)荷國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，基本額定壽命為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)（L=106轉(zhuǎn)）時(shí)，軸承所能承受的負(fù)荷稱為基本

7、額定動(dòng)負(fù)荷C，單位為牛頓（N）。對(duì)于徑向接觸軸承，這一負(fù)荷是指純徑向負(fù)荷，對(duì)于角接觸軸承和圓錐滾子軸承，是使軸承套圈之間只產(chǎn)生徑向位移的負(fù)荷的徑向分量，對(duì)這些軸承，就具體稱為徑向基本額定動(dòng)負(fù)荷，用符號(hào)Cr表示；對(duì)于推力軸承，是指作用于軸承中心的純軸向負(fù)荷，具體稱為軸向基本額定動(dòng)負(fù)荷，用符號(hào)Ca表示。4壽命計(jì)算公式5當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷P的計(jì)算（1）對(duì)于只承受徑向負(fù)荷P的徑向接觸軸承P=Fr（2）對(duì)于只承受軸向負(fù)荷P的軸向接觸軸承P=Fa（3）對(duì)于同時(shí)承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷的深溝球軸承和角接觸球軸承P=XFr+YFa6向心角接觸軸承軸向負(fù)荷Fa的計(jì)算向心角接觸軸承（3類、7類）在受到徑向載荷作用時(shí)，將產(chǎn)生

8、使軸承內(nèi)外圈分離的附加的內(nèi)部軸向力S，其方向由軸承外圈寬邊所在端面（背面）指向外圈窄邊所在端面（前面）。向心角接觸軸承軸向載荷分析 確定軸承內(nèi)部軸向力S1、S2的方向（由外圈寬邊指向窄邊，即正裝時(shí)相向，反裝時(shí)背向），并公式計(jì)算內(nèi)部軸向力的值。 判斷軸向合力S1+S2+Ka（計(jì)算時(shí)各帶正負(fù)號(hào)）的指向，確定被壓緊和被放松的軸承。正裝時(shí)，軸向合力指向的一端為緊端；反裝時(shí)，軸向合力指向的一端為松端。 松端軸承的軸向負(fù)荷僅為其本身的內(nèi)部軸向力；緊端軸承的軸向負(fù)荷則為除去本身的內(nèi)部軸向力后其余各軸向力的代數(shù)和，即 Fa松=S松 Fa緊=|S松+Ka|分析問題1滾動(dòng)軸承的壽命與基本額定壽命有何區(qū)別？按公式計(jì)

9、算出的L是什么含義？2滾動(dòng)軸承基本額定動(dòng)載荷C的含義是什么？當(dāng)滾動(dòng)軸承上作用的當(dāng)量動(dòng)載荷不超過C值時(shí)，軸承是否就不發(fā)生點(diǎn)蝕破壞？為什么？任務(wù)3：滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)、軸承的性能比較與維護(hù)使用 一、 軸承內(nèi)外圈的軸向固定方法序號(hào)1234簡(jiǎn)圖固定方式內(nèi)圈一個(gè)方向的固定（定位）靠軸肩，另一方向的固定借助于軸承端蓋對(duì)外圈的軸向固定實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向靠軸肩，另一個(gè)方向用彈性擋圈固定一個(gè)主向靠軸肩，另一個(gè)方向用螺母及止動(dòng)圈固定一個(gè)方向靠軸肩固定，另一個(gè)方向用壓板和螺釘實(shí)現(xiàn)和串聯(lián)鋼絲防松特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，占空間位置小，可用于兩端固定的支承結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，占空間位置小，多用于深溝球軸的固定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

10、裝拆方便，固定可靠多用于軸徑d 70mm的場(chǎng)合，優(yōu)點(diǎn)是不在軸上車螺紋，允許轉(zhuǎn)速較高常用的軸承內(nèi)圈軸向固定方式及其特點(diǎn)序號(hào)12345簡(jiǎn)圖固定方式一個(gè)方向用軸承端蓋，另一個(gè)方向借助于軸肩對(duì)內(nèi)圈的固定（定位）一個(gè)方向用彈性擋圈固定，另一個(gè)方向的固定借助于軸肩一個(gè)方向用座孔內(nèi)的擋肩固定，另一個(gè)方向用軸承端蓋（未畫出）固定一個(gè)方向靠襯套擋肩固定，另一個(gè)方向用軸承端蓋（未畫出）固定一個(gè)方向靠調(diào)節(jié)螺釘和調(diào)節(jié)環(huán)固定，另一個(gè)方向靠軸肩固定特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，固定可靠，調(diào)節(jié)方便結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，占空間位置小，多用于向心類軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠應(yīng)用襯套，可使座孔為通孔，利于保證軸系軸承的同軸度，又可調(diào)節(jié)軸系軸向位置，裝

11、配工藝性好便于調(diào)節(jié)軸承間隙，用于角接觸軸承常用的軸承外圈軸向固定方式及其特點(diǎn)二、軸系的軸向固定1兩端固定2一端固定、一端游動(dòng)兩端固定的組合形式軸向間隙的調(diào)整方法軸向間隙的調(diào)整方法 一端固定、一端游動(dòng)的組合形式三、軸承組合的軸向調(diào)整小圓錐齒輪軸的調(diào)整結(jié)構(gòu)四、 滾動(dòng)軸承的預(yù)緊滾動(dòng)軸承的預(yù)緊是指在軸承安裝時(shí)，采取某種結(jié)構(gòu)措施，使?jié)L動(dòng)體和套圈滾道在裝配時(shí)即處于壓緊力作用下，并使之產(chǎn)生預(yù)變形。軸承的預(yù)緊結(jié)構(gòu)五、滾動(dòng)軸承的配合滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，其內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制，外圈與軸承座孔的配合采用基軸制。軸承配合種類的選擇，應(yīng)根據(jù)軸承的類型和尺寸、負(fù)荷的性質(zhì)和大小、轉(zhuǎn)速的高低、套圈是否回轉(zhuǎn)等情況來(lái)決定。轉(zhuǎn)速高、負(fù)