機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-滾動(dòng)軸承及裝置設(shè)計(jì)

第十四章滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)§14-1滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和代號(hào)§14-2滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇§14-4滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算§14-5滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封§14-6滾動(dòng)軸承裝置設(shè)計(jì)§14-3滾動(dòng)軸承的主要失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、軸承的固定固定方式為了保證軸承在機(jī)器中正常工作，除合理選擇軸承類(lèi)型、尺寸外，還應(yīng)正確進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)，處理軸承與其周?chē)慵闹g的關(guān)系，也就是要解決軸承的軸向位置固定、軸承與其它零件的配合、間隙調(diào)整、裝拆和潤(rùn)滑密封等一系列問(wèn)題。兩端固定一端固定、一端游動(dòng)。兩端固定支承C=0.2~0.3mm預(yù)留補(bǔ)償間隙設(shè)計(jì)：潘存云§14-5滾動(dòng)軸承裝置設(shè)計(jì)兩端固定支承2.一端固定、一端游動(dòng)固定支承游動(dòng)支承L設(shè)計(jì)：潘存云一個(gè)支點(diǎn)雙向固定以承受軸向力、另一端游動(dòng)。適用于溫度變化較大的長(zhǎng)軸。設(shè)計(jì)：潘存云選用深溝球軸承時(shí)，外圈與端蓋間應(yīng)留有間隙。游動(dòng)支承選用圓柱滾子軸承時(shí)，外圈應(yīng)雙向固定。調(diào)整墊片加減墊片二、軸承組合的調(diào)整加減墊片的厚度設(shè)計(jì)：潘存云調(diào)整墊片加減墊片1.軸承間隙的調(diào)整螺釘調(diào)整方法：設(shè)計(jì)：潘存云螺釘調(diào)整設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云2.軸承的預(yù)緊對(duì)于某些可調(diào)游隙的軸承，在安裝時(shí)給與一定的軸向壓緊力，使得內(nèi)外圈產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)而消除游隙，并在套圈和滾動(dòng)體接觸處產(chǎn)生彈性預(yù)變形，借此提高軸的旋轉(zhuǎn)精度和剛度。這種方法稱(chēng)為軸承的預(yù)緊。方法加金屬墊片磨窄套圈設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云3.軸承組合位置的調(diào)整對(duì)于某些可調(diào)游隙的軸承，在安裝時(shí)給與一定的軸向壓緊力，使得內(nèi)外圈產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)而消除游隙，并在套圈和滾動(dòng)體接觸處產(chǎn)生彈性預(yù)變形，借此提高軸的旋轉(zhuǎn)精度和剛度。這種方法稱(chēng)為軸承的預(yù)緊。目的：使軸上的零件具有準(zhǔn)確的工作位置。如齒輪、帶輪等例如：圓錐齒輪傳動(dòng)，要求兩個(gè)節(jié)錐頂點(diǎn)相重合。對(duì)于蝸桿傳動(dòng)，要求蝸輪中間平面通過(guò)蝸桿的軸線(xiàn)。才能保證正確嚙合。方法：套杯+調(diào)整墊片設(shè)計(jì)：潘存云軸承組合位置調(diào)整的方法：套杯+調(diào)整墊片錐頂點(diǎn)不重合！設(shè)計(jì)：潘存云錐頂點(diǎn)重合！設(shè)計(jì)：潘存云四、軸承的拆裝三、軸承組合的配合配合類(lèi)型內(nèi)圈孔----軸一般原則：當(dāng)外載荷方向不變時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)套圈應(yīng)比固定套圈緊。→基孔制外圈----軸承座孔→

基軸制→軸公差：k6、m6內(nèi)圈：設(shè)計(jì)軸承組合時(shí)，應(yīng)考慮有利于軸承的拆裝，以便在拆卸過(guò)程中不損壞其他零件?！?/p>

孔公差：H7、J7、Js7

游動(dòng)支點(diǎn)：G7內(nèi)圈與軸采用具有過(guò)盈的過(guò)渡配合較松的過(guò)渡配合間隙配合設(shè)計(jì)：潘存云結(jié)構(gòu)不合理！軸肩高度<內(nèi)圈外經(jīng)設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云h1h1外圈：應(yīng)留拆卸高度，或留螺孔。設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云一、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑目的--減小摩擦、減輕磨損，吸振、降溫、降噪。§14-6滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封密封目的--防止灰塵、水分進(jìn)入軸承，阻止?jié)櫥瑒┝魇?。?rùn)滑脂潤(rùn)滑油固體潤(rùn)滑劑用于特殊場(chǎng)合用速度因素dn

值作為選擇潤(rùn)滑劑的條件:---常用---高速、高溫當(dāng)dn<(1.5~2)×105

mm·r/min時(shí)，采用脂潤(rùn)滑，否則用油潤(rùn)滑。

脂潤(rùn)滑優(yōu)點(diǎn)：不容易流失、便于密封和維護(hù)，充填一次，可運(yùn)轉(zhuǎn)較長(zhǎng)時(shí)間。油潤(rùn)滑優(yōu)點(diǎn)：摩擦阻力小、能散熱，可在高速、高溫環(huán)境下使用。dn間接反映了軸頸的圓周速度。二、滾動(dòng)承的密封潤(rùn)滑油的選擇：潤(rùn)滑油的粘度根據(jù)速度因素dn和工作溫度t來(lái)確定。1000000500000200000100000500002000010000-40-20020406010012080dn/(mm·r/min)t/℃

潤(rùn)滑油粘度的選擇5cSt(40℃時(shí))102065110250400滾動(dòng)承的密封方式的選擇與潤(rùn)滑的種類(lèi)、工作環(huán)境、溫度、密封表面的圓周速度有關(guān)。分類(lèi)接觸式非接觸式組合式密封毛氈圈密封密封圈密封間隙密封迷宮式密封---毛氈迷宮式密封例如：dn=100000，t=90℃

可用110號(hào)潤(rùn)滑油110設(shè)計(jì)：潘存云毛氈圈密封適用場(chǎng)合：脂潤(rùn)滑，要求環(huán)境清潔，軸頸圓周軸速度v<4~5

m/s，工作溫度不超過(guò)90℃

矩形斷面的毛氈圈被安裝在梯形槽內(nèi)，它對(duì)軸產(chǎn)生一定的壓力而起到密封作用。適用場(chǎng)合：脂或油潤(rùn)滑，軸頸圓周軸速度v<4~5m/s，工作溫度:-40~100℃

設(shè)計(jì)：潘存云(a)設(shè)計(jì)：潘存云(b)防漏油防灰塵密封圈密封密封圈用皮革、塑料或耐油橡膠制成，有的具有金屬骨架，有的沒(méi)有，制成標(biāo)準(zhǔn)件。密封唇朝里，目的是防漏油。密封唇朝外，主要目的是防灰塵、雜質(zhì)接觸式密封：錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)適用場(chǎng)合：脂潤(rùn)滑，要求環(huán)境干燥清潔。

靠軸與端蓋之間的細(xì)小環(huán)形間隙密封，間隙愈小愈長(zhǎng)，效果愈好，間隙取0.1~0.3mm。間隙封圈設(shè)計(jì)：潘存云(a)設(shè)計(jì)：潘存云(b)δ=0.1~0.3mmδ非接觸式密封：δ適用場(chǎng)合：脂潤(rùn)滑或油潤(rùn)滑，工作溫度不高于密封用脂的滴點(diǎn)。密封效果可靠。

圖b為軸向曲路，因考慮到軸受熱后會(huì)變長(zhǎng)，間隙取δ=1.5~2mm。迷宮式封圈δ=0.1~0.2mm設(shè)計(jì)：潘存云(a)設(shè)計(jì)：潘存云(b)δδ=1.5~2mmδ將旋轉(zhuǎn)件與靜止件之間的間隙做成迷宮形式，并在間隙中充填潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂以加強(qiáng)密封效果。分為徑向和軸向兩種結(jié)構(gòu)。適用場(chǎng)合：適用于脂潤(rùn)滑或油潤(rùn)滑，密封效果可靠。

也可以把多種密封形式組合在一起。這是組合密封的一種型式----毛氈加迷宮，可充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，提高密封效果。組合密封