機(jī)械基礎(chǔ) 課件 第12章 軸承

滾動(dòng)軸承《機(jī)械基礎(chǔ)》第十二章軸承

軸承是機(jī)器中用來支承轉(zhuǎn)動(dòng)的軸和軸上零件的重要零部件，它能保持軸的正常工作位置和旋轉(zhuǎn)精度，減小轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸與支承間的摩擦和磨損，軸承性能的好壞直接影響機(jī)器的使用性能。因此，軸承是機(jī)器的重要組成部分。軸承滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承

滾動(dòng)軸承具有摩擦力矩小，易起動(dòng)，載荷，轉(zhuǎn)速及工作溫度的適用范圍較廣，軸向尺寸小，潤滑維修方便等優(yōu)點(diǎn)，滾動(dòng)軸承已標(biāo)準(zhǔn)化，在機(jī)械中應(yīng)用非常廣泛。

滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，可以剖分，便于安裝，對于大直徑和很小直徑的滑動(dòng)軸承，價(jià)格便宜。在高速、重載、高精度和結(jié)構(gòu)要求剖分的場合，顯示出比滾動(dòng)軸承更大的優(yōu)越性。缺點(diǎn)是：潤滑的建立和維護(hù)要求較高，潤滑不良會(huì)使滑動(dòng)軸承迅速失效，且軸向尺寸較大。滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承一般由外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架組成。（a）球軸承（b）滾子軸承圖12-2球軸承與滾子軸承滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)

內(nèi)圈裝配在軸頸上，外圈安裝在軸承座孔內(nèi)。多數(shù)情況下，內(nèi)圈隨軸旋轉(zhuǎn)，外圈固定不動(dòng)。內(nèi)外圈上設(shè)置有滾道，當(dāng)內(nèi)外圈之間相對旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體沿著套圈上的滾道滾動(dòng)，使相對運(yùn)動(dòng)表面間為滾動(dòng)摩擦，常見的滾動(dòng)體形狀如圖12-3所示。圖12-3滾動(dòng)體

滾動(dòng)體是滾動(dòng)軸承形成滾動(dòng)摩擦不可缺少的核心元件。保持架的作用是將滾動(dòng)體均勻隔開，以減少滾動(dòng)體之間的相互摩擦和磨損，常見的保持架結(jié)構(gòu)形式如圖12-4所示。圖12-4滾動(dòng)體保持架滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖12-5滾動(dòng)軸承的公稱接觸角

（1）公稱接觸角α滾動(dòng)軸承的公稱接觸角α指軸承的徑向平面（垂直于軸線）與滾動(dòng)體和滾道接觸點(diǎn)的公法線之間的夾角，如圖12-5所示。

滾動(dòng)軸承的軸向承載能力隨公稱接觸角α的增加而增大，各類軸承的公稱接觸角，見表12-1。表12-1各類軸承的公稱接觸角軸承類型向心軸承推力軸承徑向接觸角接觸角接觸軸向接觸接觸角α=0°0°＜α＜45°45°＜α＜90°α=90°

承載方向主要承受徑向載荷主要承受軸向載荷只能承受徑向載荷或較小軸向載荷能同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷能同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷只能承受軸向載荷或較小徑向載荷滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖12-6滾動(dòng)軸承的角偏位

（2）角偏位軸承由于安裝誤差或軸的變形等都會(huì)引起內(nèi)、外圈發(fā)生相對傾斜，此傾斜角δ稱為角偏位，如圖12-6所示。滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖12-7滾動(dòng)軸承的游隙

（3）游隙軸承內(nèi)、外滾道與滾動(dòng)體之間的間隙量稱為游隙，即為當(dāng)一個(gè)座圈固定時(shí)，另一座圈沿徑向或軸向的最大移動(dòng)量。如圖12-7所示。游隙可影響軸承的運(yùn)動(dòng)精度、壽命、噪聲、承載能力等。滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（4）極限轉(zhuǎn)速

滾動(dòng)軸承在一定的載荷及潤滑條件下，軸承許可的最高轉(zhuǎn)速稱為極限轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速過高會(huì)產(chǎn)生高溫，潤滑失效產(chǎn)生破壞。

提高軸承極限轉(zhuǎn)速的措施有：提高軸承精度，選用較大的游隙，改用特殊材料及結(jié)構(gòu)的保持架，采用循環(huán)潤滑、油霧潤滑或噴射潤滑，設(shè)置冷卻系統(tǒng)等。謝謝觀看《機(jī)械基礎(chǔ)》第十二章滾動(dòng)軸承的軸向固定《機(jī)械基礎(chǔ)》第十二章軸系的支承結(jié)構(gòu)形式圖12-12兩端單向固定

滾動(dòng)軸承組成的支承結(jié)構(gòu)必須滿足軸系軸向定位可靠、準(zhǔn)確的要求，并要考慮軸在工作中有熱伸長時(shí)其伸長量能夠得到補(bǔ)償。軸上的零件大都是靠軸承來支承的，軸系的支承結(jié)構(gòu)形式有三種。

（1）兩端單向固定如圖12-12所示兩端固定式在兩個(gè)支承處各采用一個(gè)深溝球軸承，分別靠軸承端蓋內(nèi)側(cè)窄端面頂住軸承外圈端面而起軸向固定作用。結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)整方便，適用于支承跨距不大和溫差不大的場合。軸系的支承結(jié)構(gòu)形式軸系的支承結(jié)構(gòu)形式軸系的支承結(jié)構(gòu)形式圖12-13一端雙向固定，一端游動(dòng)

（2）一端雙向固定，一端游動(dòng)如圖12-13所示一端支承的軸承，內(nèi)、外圈雙向固定，另一端支承的軸承可以軸向游動(dòng)。雙向固定端的軸承可承受雙向軸向載荷，游動(dòng)端的軸承端面與軸承蓋之間留有較大的間隙。以適應(yīng)軸的伸縮量，這種支承結(jié)構(gòu)適用于軸的溫度變化大和跨距較大的場合。內(nèi)外圈不可分離，游動(dòng)端雙向固定內(nèi)圈內(nèi)外圈可分離，游動(dòng)端雙向固定內(nèi)外圈軸系的支承結(jié)構(gòu)形式軸系的支承結(jié)構(gòu)形式圖12-14兩端游動(dòng)

（3）兩端游動(dòng)如圖12-14所示對于支承人字齒輪的軸系部件，其位置可通過人字齒輪的幾何形狀確定，這時(shí)必須將兩個(gè)支點(diǎn)設(shè)計(jì)為游動(dòng)支承，但用于其嚙合的人字齒輪所在軸系部件必須是兩端固定的，以便兩軸得到軸向定位。滾動(dòng)軸承的軸向固定

一般情況下，滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈裝在被支承軸的軸頸上，外圈裝在軸承座（或機(jī)座）孔內(nèi)。滾動(dòng)軸承安裝時(shí)，對其內(nèi)、外圈都要進(jìn)行必要的軸向固定，以防止運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生軸向竄動(dòng)。

（1）軸承內(nèi)圈的軸向固定——軸承內(nèi)圈在軸上通常用軸肩或套筒定位，定位端面與軸線要保持良好的垂直度。軸承內(nèi)圈的軸向固定應(yīng)根據(jù)所受軸向載荷的情況，適當(dāng)選用軸端擋圈、圓螺母或軸用彈性擋圈等結(jié)構(gòu)。滾動(dòng)軸承的軸向固定軸承內(nèi)圈的軸向固定形式利用軸肩的單向固定

適用于承受較大的單向軸向載荷。利用彈性擋圈和軸肩的雙向固定

它的結(jié)構(gòu)簡單，軸向尺寸小，擋圈只能承受不大的軸向載荷。適用于軸向載荷不大、轉(zhuǎn)速不高的軸承。滾動(dòng)軸承的軸向固定軸承內(nèi)圈的軸向固定形式利用軸肩的單向固定

適用于軸端切制螺紋有困難、且軸向載荷較大的軸承。利用彈性擋圈和軸肩的雙向固定利用軸肩和軸端擋圈的雙向固定利用軸肩和鎖緊螺母的雙向固定

適用于兩個(gè)方向有較大的軸向力和高轉(zhuǎn)速的軸承。

（2）軸承外圈的軸向固定——軸承外圈在機(jī)座孔中一般用座孔臺(tái)肩定位，定位端面與軸線也需保持良好的垂直度。軸承外圈的軸向固定可采用軸承蓋或孔用彈性擋圈等結(jié)構(gòu)。滾動(dòng)軸承的軸向固定利用軸承蓋上的凸緣單向固定軸承外圈的軸向固定

適用于兩端軸承的固定，可在高轉(zhuǎn)速下承受大的軸向載荷。滾動(dòng)軸承的軸向固定利用軸承蓋上的凸緣單向固定軸承外圈的軸向固定

它的軸向尺寸小，適用于軸向載荷不大的軸系。利用彈性擋圈和機(jī)座凸臺(tái)的雙向固定滾動(dòng)軸承的軸向固定利用軸承蓋上的凸緣單向固定軸承外圈的軸向固定

適用于高轉(zhuǎn)速并承受很大軸向載荷的軸承。利用彈性擋圈和機(jī)座凸臺(tái)的雙向固定利用軸承蓋和機(jī)座凸臺(tái)的雙向固定謝謝觀看《機(jī)械基礎(chǔ)》第十二章滑動(dòng)軸承的類型及特點(diǎn)《機(jī)械基礎(chǔ)》第十二章滑動(dòng)軸承的類型及特點(diǎn)

滑動(dòng)軸承按承載方向分為徑向滑動(dòng)軸承（承受徑向載荷）、止推滑動(dòng)軸承（承受軸向載荷）。與滾動(dòng)軸承相比，滑動(dòng)軸承的主要優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，徑向尺寸小，承載能力大，抗沖擊能力強(qiáng)，能獲得很高的旋轉(zhuǎn)精度，可實(shí)現(xiàn)液體潤滑以及能在較惡劣的條件下工作?；瑒?dòng)軸承適用于低速、重載或轉(zhuǎn)速特別高、對軸的支承精度要求較高以及徑向尺寸受限制等場合。

滑動(dòng)軸承主要由軸承座、軸瓦（或軸套）、潤滑裝置和密封裝置等部分組成。裝有軸瓦或軸套的殼體稱為滑動(dòng)軸承座。滑動(dòng)軸承的類型及特點(diǎn)徑向滑動(dòng)軸承整體式

無軸承座的整體式滑動(dòng)軸承，在機(jī)架式箱體上直接鏜出軸承孔，孔中可安裝套筒形的軸瓦。有軸承座的整體式滑動(dòng)軸承，使用時(shí)把它用螺栓裝到機(jī)架上。這種軸承已標(biāo)準(zhǔn)化，其結(jié)構(gòu)和尺寸可查JB2560-79。整體式滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價(jià)格低廉，剛度較大等優(yōu)點(diǎn)。但軸套磨損后間隙無法調(diào)整，裝拆時(shí)必須作軸向移動(dòng)，不太方便，故只適用于低速、輕載和間歇工作場合?；瑒?dòng)軸承的類型及特點(diǎn)徑向滑動(dòng)軸承整體式

可分為剖分式正滑動(dòng)軸承和斜滑動(dòng)軸承兩類。剖分式滑動(dòng)軸承，它由軸承蓋、軸承座、上下軸瓦和潤滑裝置等組成，軸承蓋與軸承座用二個(gè)或四個(gè)雙頭螺栓聯(lián)接，在剖分面處制成凹凸?fàn)畹呐浜媳砻妫怪苌舷聦χ泻头乐箼M向錯(cuò)動(dòng)。通常在軸承蓋和軸承座之間留有少量的間隙，當(dāng)軸瓦稍有磨損時(shí)，可減薄剖分面的墊片厚度來調(diào)整間隙。選用剖分式正滑動(dòng)軸承時(shí)，應(yīng)保證徑向載荷的作用線不超過35°，否則，就應(yīng)采用剖分式斜滑動(dòng)軸承，這類軸承已標(biāo)準(zhǔn)化，（JB2561-79，JB2562-79和JB2563-79）。剖分式滑動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)是裝拆方便，易于調(diào)整間隙，因此，得到廣泛應(yīng)用。剖分式正滑動(dòng)軸承斜滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承的類型及特點(diǎn)徑向滑動(dòng)軸承整體式

當(dāng)設(shè)計(jì)的軸頸較長時(shí)（寬徑比B／d＞1.5），由于安裝對中不好，或軸的剛度不足，在外力作用下，軸會(huì)產(chǎn)生過大的變形，使軸瓦端部與軸頸局部接觸，造成軸瓦上下兩端邊緣嚴(yán)重磨損，降低軸承壽命。調(diào)心軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是軸瓦和軸承座為球面接觸，能適應(yīng)軸在彎曲變形時(shí)產(chǎn)生的傾斜，調(diào)心式軸承必須成對使用。剖分式調(diào)心式止推滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承的類型及特點(diǎn)

按推力軸頸支承面的形式不同，分為實(shí)心、空