轴承的类型与应用课件

项目三常用机械和机构项项目三目三 常用机械和机构常用机械和机构o任任务务一一 常用常用铰链铰链四杆机构的拆装四杆机构的拆装o任任务务二二 活塞活塞连连杆杆组组的拆卸的拆卸o任任务务三三 顶顶置凸置凸轮轮式气式气门传动组门传动组的拆卸的拆卸o任任务务四四 齿轮传动齿轮传动装置的拆装装置的拆装o任任务务五五 手手动变动变速器速器动动力力传递传递路路线线o任任务务六六 圆锥齿轮传动圆锥齿轮传动机构的拆卸机构的拆卸o任任务务七七 蜗轮蜗蜗轮蜗杆杆传动传动机构的拆装机构的拆装o任任务务八八 带传动带传动装置装置o任任务务九九 链传动链传动装置装置o任任务务十十 健健连连接装置接装置o任任务务十一十一 销连销连接装置接装置o任任务务十二十二 螺螺纹连纹连接件接件o任任务务十三十三 轴轴的的结结构构o任任务务十四十四 轴轴承的承的类类型与型与应应用用任务十四 轴轴承承是是机机器器、仪仪表表中中的的重重要要支支承承零零件件，其其主主要要作作用用是是支支承承转转动动（或或摆摆动动）的的运运动动部部件件，保保证证轴轴和和轴轴上上传传动动件件的的回回转转精精度度，减减少少磨磨擦擦和和磨磨损损。根根据据工工作作时时磨磨擦擦性性质质的的不不同同，轴轴承承分分为为滑滑动动轴轴承承和和滚滚动动轴轴承承两两大大类类。在在日日常常生生活活中中我我们们一一般般见见到到的的轴轴承承大大都都是是滚滚动动轴轴承承，而而汽汽车车上上还还大大量量应应用用着着另另一一种种轴轴承承滑滑动动轴轴承承。各各种种轴轴承承一一旦旦失失效效，将将会会影影响响轴轴的的正正常常运运转转和和轴轴上上零零件件的的正正常常工工作作。通通过过对对发发动动机机曲曲轴轴的的拆拆装装，了解和掌握了解和掌握轴轴承的相关知承的相关知识识。任任务导务导入入任任务导务导入入o(1)了解了解轴轴承的分承的分类类和和应应用。用。o(2)掌握滑掌握滑动轴动轴承的承的结结构特点。构特点。o(3)掌握滑掌握滑动轴动轴承的装配要求。承的装配要求。o(4)掌握掌握滚动轴滚动轴承的种承的种类类和和结结构特点。构特点。o(5)掌握掌握滚动滚动的代号的代号组组成及失效形式。成及失效形式。任任务务要求要求 在在滑滑动动磨磨擦擦下下运运转转的的轴轴承承称称为为滑滑动轴动轴承。承。应应用用:高高速速、重重载载、要要求求剖剖分分结结构构等等场场合合中中，如如汽汽轮轮机机、离离心心式式压压缩缩机机、内内燃燃机机、大大型型电电机机等等设设备备的的主主要要轴轴承承都都采采用用滑滑动动轴轴承承（用用一一实实例例说说明明）；此此外外，在在低低速速重重载载、冲冲击击载载荷荷较较大大的的一一般般机机械械中中，如如冲冲压压机机械械，农农业业机机械械和和起起重重设设备备也也广广泛泛采采用用滑滑动轴动轴承（用一承（用一实实例例说说明）明）。一、滑一、滑动轴动轴承承1.1.滑滑动轴动轴承的特点、承的特点、类类型及型及应应用用1.1.滑滑动轴动轴承的工作承的工作转转速特速特别别高高，但在这种转速下，滚动轴承的寿命将大为降低。2.2.要求要求对轴对轴的支承特的支承特别别精确的精确的轴轴承承。因为滑动轴承比滚动轴承中影响精度的零件数要少，故可制造的更精确。3.3.特重型特重型轴轴承承若采用滚动轴承，单件生产会导致造价很高。4.4.承受巨大冲承受巨大冲击击和振和振动载动载荷的荷的轴轴承承。由于滑动轴承的轴瓦和轴颈间存在的油层的缓冲和阻尼作用，因而显示出较滚动轴承更优越的工作性能。5.5.根据装配要求必根据装配要求必须须做成剖分式的做成剖分式的轴轴承承，如曲轴的轴承，在这种场合，滚动轴承就无法满足要求。6.6.当当轴轴的排列的排列较紧较紧密密时时，由于空由于空间间尺寸的限制，必尺寸的限制，必须须用径向尺寸用径向尺寸较较小的小的轴轴承承。7.7.在特殊工作条件下（如水或腐在特殊工作条件下（如水或腐蚀蚀性的介性的介质质中等）工作的中等）工作的轴轴承承。因为这时滚动轴承难以胜任。按表面按表面润润滑情况，将摩擦分滑情况，将摩擦分为为干摩擦、干摩擦、边边界摩擦和液界摩擦和液体摩擦三种摩擦状体摩擦三种摩擦状态态。干摩擦干摩擦 在两摩擦表面不加任何润滑剂时，所出现的固体表面直接接触的固体表面直接接触的摩擦摩擦，称为干摩擦。存在大量摩擦功存在大量摩擦功的的损损耗和耗和严严重磨重磨损损，表，表现为现为强强烈的升烈的升温，甚至温，甚至轴轴瓦瓦烧烧坏，因此在滑坏，因此在滑动轴动轴承承中不允中不允许许出出现现干摩擦。干摩擦。干摩擦干摩擦1.1.滑滑动轴动轴承的特点、承的特点、类类型及型及应应用用边边界摩擦界摩擦 两摩擦表面有润滑油的存在，由于润滑油与摩擦表面的吸附作用，在摩擦金属表面间形成极薄的边界油膜。油膜厚度小于油膜厚度小于1 1 m m，不足以将两金属表面分开，所以相互运动时，两金属表面微观的高峰部分仍将相互搓削，这种状态称为边界摩擦。边边界摩擦界摩擦不能消除表面磨不能消除表面磨损损，但可以减，但可以减轻轻磨磨损损。这这种状种状态态的摩擦系数的摩擦系数0.10.1 0.30.3。1.1.滑滑动轴动轴承的特点、承的特点、类类型及型及应应用用液体摩擦液体摩擦 若两摩擦表面间具有足够的润滑油，而且能满足一定的条件，则在两摩擦表面间可形成厚达几十微米的压压力油膜力油膜，能将相对运动着的两金属表面隔开，此时，只有液体之间的摩擦，称为液体摩擦，又称液体润滑。液体摩擦液体摩擦摩擦系数很小摩擦系数很小 0.0010.001 0.010.01 ，能，能显显著减少摩擦和磨著减少摩擦和磨损损。1.1.滑滑动轴动轴承的特点、承的特点、类类型及型及应应用用液体摩擦是最理想的情况，汽轮机等长期且高速旋转的机器，应该确保其轴承在液体润滑条件下工作。在一般机器中，摩擦表面多处于干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的混合状态，称为混合摩擦混合摩擦（或称为非液体摩擦非液体摩擦）。1.1.滑滑动轴动轴承的特点、承的特点、类类型及型及应应用用 左图为摩擦副的摩擦特摩擦副的摩擦特性曲性曲线线，这条曲线是由实验得到的。无量纲参数 称为轴承的特性数，其中为润滑油的动力粘度，n为轴的每秒转数，p为轴承的压强。随着 的不同，摩擦副分别处于边界摩擦、混合摩擦、液体摩擦状态。1.1.滑滑动轴动轴承的特点、承的特点、类类型及型及应应用用2.2.滑滑动轴动轴承的典型承的典型结结构构对开式整体式油环轴承推力滑动轴承椭圆轴承和多油楔轴承带锥形表面轴套的轴承对对开式开式 对对开式滑开式滑动轴动轴承承是独立使用的是独立使用的轴轴承的基本承的基本结结构形式构形式。采用它使得轴的安装和拆卸都比较方便，轴承孔与轴间的间隙大小也可以在一定范围内调整。轴承中镶有轴瓦，它是与轴颈直接摩擦的一个重要零件。润润滑油从上部油滑油从上部油孔中送入摩擦面孔中送入摩擦面间间，由于作用在轴承上的径向载荷的方向不尽相同，这种轴承的对开剖分面可制成水平水平的和4545度斜开度斜开的两种，选用时应保证径向载荷的作用线不超出中心线左右各35度。对对开式滑开式滑动轴动轴承承斜开式滑斜开式滑动轴动轴承承整体式整体式 整体式滑动轴承又称轴套，其结构比对开式的更为简单。这种轴承在安装或拆卸时，轴或轴承需要沿轴向移动，所以不便于安装，有时甚至在结构上无法实现。此外，在磨损后轴承间隙也无法调整，有轴套的轴承因轴套与轴承座间无轴向定位面，所以一般不允许承受轴向载荷；无轴套的轴承当然更不允许承受轴向载荷。油油环轴环轴承承 轴承上部开一槽，油环上部放在槽中并挂在旋转的轴上，油环下部则浸入轴承的油室中。当轴转动时，即带动油环旋转，于是把油带到轴上，再通过轴瓦上部的油槽流到轴颈与轴瓦之间，这种轴承主要用于大型电机等固定设备中，油室中油温的升高是限制这种轴承使用的主要因素，它的使用界限为滑动速度v=1013m/s。推力滑推力滑动轴动轴承承 推力轴承用来承受轴向载荷，当与向心轴承联合使用时可以承受复合载荷。有固定的推力轴承和活动扇面推力轴承两种。固定的推力轴承由轴承座和推力颈组成，轴颈结构形式有实心式、环行、空心和多环行等几种。一般机器上大多采用空心轴颈和多环轴颈。活动扇面推力轴承工作时，扇形块可以自动调位以适应不同的工作条件。固定式推力滑固定式推力滑动轴动轴承承 可可倾倾式推力滑式推力滑动轴动轴承承 扇形扇形块块的放大的放大图图椭圆轴椭圆轴承和多油楔承和多油楔轴轴承承 为提高轴承的稳定性和油膜的刚度，在高速滑动轴承中广泛使用了椭圆轴承和多油楔轴承。特点：即使在空载运转时轴和轴瓦间也存在几个油楔；提高了轴承的稳定性和油膜刚度。带锥带锥形表面形表面轴轴套的套的轴轴承承 轴套：外锥面及内锥面两种结构，可以用轴套上两端的螺母使轴套沿轴向移动，以调整轴承间隙的大小。圆锥面的锥度通常为1:301:10用在一般用途的机床主轴上。滑滑动轴动轴承的分承的分类类按其所能承受的载荷方向的不同可分为：向心向心轴轴承承：承受径向载荷推力推力轴轴承承：承受轴向载荷向心推力向心推力轴轴承承：同时承受径向载荷和轴向载荷。滑滑动动轴轴承承滚滚动动轴轴承承向心滑向心滑动轴动轴承承向心滑向心滑动轴动轴承承又称径向滑又称径向滑动轴动轴承，主要承受径向承，主要承受径向载载荷荷(径径向自向自动调动调心心)，有整体式有整体式和剖分式两种和剖分式两种结结构。构。剖分式向心滑剖分式向心滑动轴动轴承承1轴轴承盖，承盖，2轴轴承座，承座，3剖分式剖分式轴轴瓦，瓦，4联联接螺栓接螺栓向心滑向心滑动轴动轴承承特点特点 轴瓦内孔为圆柱形。载荷方向向下，则下轴为承载区，上轴为非承载区。润滑油应由非承载区引入，所以在顶部开进油孔。在轴瓦内表面，以进油口为中心沿纵向、斜向或横向开有油沟，以利于润滑油均匀分布在整个轴颈上。轴轴瓦瓦宽宽度与度与轴颈轴颈之比之比B/dB/d称称为宽为宽径比径比，它是向心滑动轴承中的重要参数之一，常取B/d=0.51.5。进进油口开在非承油口开在非承载载区区向心滑向心滑动轴动轴承承向心滑向心滑动轴动轴承的布置方式承的布置方式 当载荷垂直向下或略有偏斜时，轴承的中分面常为水平方向。若载荷方向有较大偏斜时，则轴承的中分面也斜着布置，使中分面垂直于或接近垂直于载荷。对对开式滑开式滑动轴动轴承承斜开式滑斜开式滑动轴动轴承承向心滑向心滑动轴动轴承承油沟形式油沟形式 油沟的形式很多，一般油沟与轴瓦端面保持一定距离，以防止漏油。油沟形式油沟形式推力滑推力滑动轴动轴承承特点特点 轴上的轴向力应采用推力轴承来承受。止推面可以利用轴的端面，也可以在轴的中段做出凸肩或装上推力盘。两平行平面之间是不能形成动压油膜的，因此须沿轴承止推面按若干块扇形（612块）面积开出楔形。固定式推力滑固定式推力滑动轴动轴承承 可可倾倾式推力滑式推力滑动轴动轴承承 扇形扇形块块的放大的放大图图3.3.轴轴瓦瓦轴轴承承衬衬轴瓦及轴承衬的材料轴瓦的结构轴轴瓦及瓦及轴轴承承衬衬的材料的材料能同时满足上述要求的材料很难找到，但应根据情况满足主要使用要求。较常见的是用两层不同金属做成的轴瓦，两种金属在性能上取长补短。在工艺上可以用浇铸或压合的方法，将薄层材料粘附在轴瓦基体上。粘附上去的薄层材料通常称为轴承衬。根据根据轴轴承的工作情况，要求承的工作情况，要求轴轴瓦材料具瓦材料具备备以下性能：以下性能：摩擦系数小；导热性好，热膨胀系数小；耐磨、耐蚀、抗胶合能力强；要有足够的机械强度和可塑性。铸铁铸铁轻载轻载、低速的、低速的轴轴瓦材料瓦材料轴轴承合金承合金 (巴氏合金巴氏合金)锡锡基基铅铅基基锑锡锑锡、铜锡铜锡金属硬粒金属硬粒锡锡基体或基体或铅铅基体基体综综合性能好合性能好机械机械强强度度较较低低价格昂价格昂贵贵轴轴承合金承合金浇铸浇铸在在钢钢或或铸铁铸铁的的轴轴瓦基体上瓦基体上铜铜合金合金锡锡青青铜铜 中速、中中速、中载载或重或重载载铝铝青青铜铜 低速重低速重载载铅铅青青铜铜 高速重高速重载载1)金属材料，如轴承合金、铜合金、铝基合金和铸铁等；常用的三大类轴承材料粉末冶金粉末冶金铁铁或或铜铜粉末混入石墨粉末混入石墨压压制制烧结烧结而成，多孔性存油而成，多孔性存油用于用于载载荷平荷平稳稳、低速和加油不便、低速和加油不便场场合合塑料、橡胶、尼塑料、橡胶、尼龙龙等等摩擦系数小、耐磨、耐腐摩擦系数小、耐磨、耐腐蚀蚀、承、承载载低、低、热变热变形大形大3)非金属材料2)多孔质金属材料材料材料组组成成性能特点性能特点应应用用轴轴承合金承合金(巴氏合金巴氏合金)Sn,Pb,Sb合金合金耐耐磨磨，导导热热性性，油油吸吸附性好；附性好；强强度小，价格度小，价格贵贵重重载载，中高速，中高速青青铜铜Cu+Sn,Pb,Al较较硬，硬，强强度高，耐磨；度高，耐磨；磨合性差磨合性差重重载载，中速，中速粉末冶金粉末冶金Fe+石墨石墨Cu+石墨石墨含油含油轴轴承；承；韧韧性低性低平平稳载稳载荷，无荷，无冲冲击击，中低速，中低速铸铁铸铁HT、KT轴颈轴颈硬度硬度轴轴瓦硬度瓦硬度轻载轻载，低速，低速常用材料性能比常用材料性能比较较轴瓦的结构进进油孔油孔油沟油沟薄壁薄壁轴轴瓦瓦厚壁厚壁轴轴瓦瓦4.4.润润滑特点滑特点润滑剂润滑装置润润滑滑剂剂 轴承润滑的目的在于降低功耗，减少磨损，同时还起到冷却、吸振、防锈等作用。轴承能否正常工作，和选用的润滑剂正确与否有很大关系。润滑剂分为液体润滑剂(润滑油)、半固体润滑剂(润滑脂)、固体润滑剂等。在润滑性能上，润滑油一般比润滑脂好，应用最广。但润滑脂具有不易流失等优点，也常用。固体润滑剂除在特殊场合下使用外，目前正在逐步扩大使用范围。液体液体润润滑滑剂剂 是滑动轴承中应用最广的润滑剂。目前使用的润滑油大部分为石油系润滑油（矿物油）。粘度（粘度（动动力粘度）力粘度）：表征液体流动的内摩擦性能，是润滑油最重要的物理性能，也是选择润滑油的主要依据，用表示（单位：Ns/m2，pa s）。流动液体内部的摩擦剪应力与的关系表达式：牛顿液体流动定律液体液体润润滑滑剂剂运运动动粘度粘度：等于动力粘度与液体密度的比值。即液体液体润润滑滑剂剂常用常用润润滑油的主要性滑油的主要性质质液体液体润润滑滑剂剂润滑油的粘度随温度的升高而降低。描述粘度随温度变化情况的线图称为粘温图。润滑油的粘度还随压力的升高而增大，但压力不太大时（如小于10MPa），变化极微，可忽略不计。选选用原用原则则：选用润滑油时，要考虑速度、载荷和工作情况。对于载荷大、温度高的轴承宜选用粘度大的油，载荷小、速度高的轴承宜选用粘度较小的轴承。外外载载大大 难难形成油膜形成油膜速度高速度高 摩擦大摩擦大 温度高温度高 油油变变稀稀 比比压压大大 油易油易挤挤出出 选选粘度高的油粘度高的油 选选粘度高的油粘度高的油 选选粘度低的油粘度低的油 选选粘度高的油粘度高的油润润滑脂滑脂 在特殊情况下，使用润滑脂也可以形成将滑动表面完全分开的一层油膜。由于其流动性极差，故无冷却效果，常用在非液体摩擦轴承中那些要求不高，难以经常供油或者特别低速重载及摇摆运动之处。选择润选择润滑脂的一般原滑脂的一般原则则：单位压力高和滑动速度低时，选择锥入度小一些的品种，反之选择锥入度大一些的品种；所用润滑脂的滴点一般应高于轴承工作温度约20-30度，以免工作时润滑脂过多的流失；在有水淋或潮湿的环境下，应选用防水性强的钙基或铝基润滑脂，在温度较高时，应选用钙钠基或复合钙基润滑脂。固体固体润润滑滑剂剂及其它及其它润润滑滑剂剂固体固体润润滑滑剂剂：常用的固体润滑剂为石墨、二硫化钼、二硫化钨的固体粉末状材料。它们主要用作润滑油或润滑脂的添加剂，但也可用树脂或陶瓷材料将其粘结在滑动表面形成干润滑膜或将它们掺入轴瓦材料。水水：主要用于橡胶轴承及酚醛胶布轴承的润滑。液液态态金属金属：如汞、液态钠、锂、钾等主要用于宇宙飞行器中的某些轴承。气体气体：空气只能用于特别高速轻载之处。用气体作润滑剂时，轴承的制造工艺要求也要相应提高。润润滑特点滑特点润润滑装置滑装置润滑脂棉线连续滴油手动间歇式滴油国家国家标标准中的三种准中的三种润润滑装置滑装置润润滑特点滑特点润润滑装置滑装置3、滑、滑动轴动轴承的失效形式及材料承的失效形式及材料1 1）、主要失效形式：磨）、主要失效形式：磨损损和胶合（和胶合（烧烧瓦）、疲瓦）、疲劳劳破坏破坏 2）、对轴对轴承材料的要求承材料的要求 1）良好的减摩性、耐擦性和抗胶合性；）良好的减摩性、耐擦性和抗胶合性；2）良好的跑合性、）良好的跑合性、顺应顺应性、嵌藏性和塑性；性、嵌藏性和塑性；3）足）足够够的抗的抗压压强强度和疲度和疲劳劳强强度；度；4）良好的）良好的导热导热性、加工工性、加工工艺艺性、性、热热彭彭胀胀系数系数低，耐腐低，耐腐蚀蚀等。等。3 3）.常用材料常用材料 金属材料：金属材料：1）铸铁 2）轴承合金（可称巴氏合金）3）铜合金：主要有锡青铜、铅青铜和铝青铜。4）铝基合金 5）多孔质金属材料（粉末冶金）：又称油轴承。主要应用于低速、轻载和不易注油场合。非金属材料塑料、橡胶 4.滑动轴承的润滑(一一)润润滑滑剂剂及其及其选择选择 考虑工作载荷、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境.1 1、润润滑油滑油（1 1）压压力大、温度高、力大、温度高、载载荷冲荷冲击变动击变动大大 粘度大的润滑油（2 2）滑）滑动动速度大速度大 粘度粘度较较低的低的润润滑油滑油（3 3）粗糙或未）粗糙或未经经跑合的表面跑合的表面 粘度较高的润滑油 2 2、润润滑脂滑脂 3 3、固体、固体润润滑滑剂剂 (二二)润润滑方法滑方法 1 1、油、油润润滑滑 连续连续供油供油:间间歇供油歇供油:油油壶壶或油或油枪枪1)滴油润滑 2)绳芯润滑3)油环润滑 4)浸油浸油润润滑滑 5)飞溅润飞溅润滑滑 6)压压力循力循环润环润滑滑 2 2、脂、脂润润滑滑 旋盖式油脂杯、黄油旋盖式油脂杯、黄油枪枪 油润滑1）间歇式供油旋套式注油油杯压配式压注油杯2）连续式供油3）飞溅润滑4）压力循环润滑铸铁铸铁轻载轻载、低速的、低速的轴轴瓦材料瓦材料轴轴承合金承合金 (巴氏合金巴氏合金)锡锡基基铅铅基基锑锡锑锡、铜锡铜锡金属硬粒金属硬粒锡锡基体或基体或铅铅基体基体综综合性能好合性能好机械机械强强度度较较低低价格昂价格昂贵贵轴轴承合金承合金浇铸浇铸在在钢钢或或铸铁铸铁的的轴轴瓦基体上瓦基体上铜铜合金合金锡锡青青铜铜 中速、中中速、中载载或重或重载载铝铝青青铜铜 低速重低速重载载铅铅青青铜铜 高速重高速重载载1)金属材料，如轴承合金、铜合金、铝基合金和铸铁等；常用的三大类轴承材料粉末冶金粉末冶金铁铁或或铜铜粉末混入石墨粉末混入石墨压压制制烧结烧结而成，多孔性存油而成，多孔性存油用于用于载载荷平荷平稳稳、低速和加油不便、低速和加油不便场场合合塑料、橡胶、尼塑料、橡胶、尼龙龙等等摩擦系数小、耐磨、耐腐摩擦系数小、耐磨、耐腐蚀蚀、承、承载载低、低、热变热变形大形大3)非金属材料2)多孔质金属材料材料材料组组成成性能特点性能特点应应用用轴轴承合金承合金(巴氏合金巴氏合金)Sn,Pb,Sb合金合金耐耐磨磨，导导热热性性，油油吸吸附性好；附性好；强强度小，价格度小，价格贵贵重重载载，中高速，中高速青青铜铜Cu+Sn,Pb,Al较较硬，硬，强强度高，耐磨；度高，耐磨；磨合性差磨合性差重重载载，中速，中速粉末冶金粉末冶金Fe+石墨石墨Cu+石墨石墨含油含油轴轴承；承；韧韧性低性低平平稳载稳载荷，无荷，无冲冲击击，中低速，中低速铸铁铸铁HT、KT轴颈轴颈硬度硬度轴轴瓦硬度瓦硬度轻载轻载，低速，低速常用材料性能比常用材料性能比较较轴瓦的结构进进油孔油孔油沟油沟薄壁薄壁轴轴瓦瓦厚壁厚壁轴轴瓦瓦润润滑特点滑特点润滑剂润滑装置润润滑滑剂剂 轴承润滑的目的在于降低功耗，减少磨损，同时还起到冷却、吸振、防锈等作用。轴承能否正常工作，和选用的润滑剂正确与否有很大关系。润滑剂分为液体润滑剂(润滑油)、半固体润滑剂(润滑脂)、固体润滑剂等。在润滑性能上，润滑油一般比润滑脂好，应用最广。但润滑脂具有不易流失等优点，也常用。固体润滑剂除在特殊场合下使用外，目前正在逐步扩大使用范围。液体液体润润滑滑剂剂 是滑动轴承中应用最广的润滑剂。目前使用的润滑油大部分为石油系润滑油（矿物油）。粘度（粘度（动动力粘度）力粘度）：表征液体流动的内摩擦性能，是润滑油最重要的物理性能，也是选择润滑油的主要依据，用表示（单位：Ns/m2，pa s）。流动液体内部的摩擦剪应力与的关系表达式：牛顿液体流动定律液体液体润润滑滑剂剂运运动动粘度粘度：等于动力粘度与液体密度的比值。即液体液体润润滑滑剂剂常用常用润润滑油的主要性滑油的主要性质质液体液体润润滑滑剂剂润滑油的粘度随温度的升高而降低。描述粘度随温度变化情况的线图称为粘温图。润滑油的粘度还随压力的升高而增大，但压力不太大时（如小于10MPa），变化极微，可忽略不计。选选用原用原则则：选用润滑油时，要考虑速度、载荷和工作情况。对于载荷大、温度高的轴承宜选用粘度大的油，载荷小、速度高的轴承宜选用粘度较小的轴承。外外载载大大 难难形成油膜形成油膜速度高速度高 摩擦大摩擦大 温度高温度高 油油变变稀稀 比比压压大大 油易油易挤挤出出 选选粘度高的油粘度高的油 选选粘度高的油粘度高的油 选选粘度低的油粘度低的油 选选粘度高的油粘度高的油润润滑脂滑脂 在特殊情况下，使用润滑脂也可以形成将滑动表面完全分开的一层油膜。由于其流动性极差，故无冷却效果，常用在非液体摩擦轴承中那些要求不高，难以经常供油或者特别低速重载及摇摆运动之处。选择润选择润滑脂的一般原滑脂的一般原则则：单位压力高和滑动速度低时，选择锥入度小一些的品种，反之选择锥入度大一些的品种；所用润滑脂的滴点一般应高于轴承工作温度约20-30度，以免工作时润滑脂过多的流失；在有水淋或潮湿的环境下，应选用防水性强的钙基或铝基润滑脂，在温度较高时，应选用钙钠基或复合钙基润滑脂。固体固体润润滑滑剂剂及其它及其它润润滑滑剂剂固体固体润润滑滑剂剂：常用的固体润滑剂为石墨、二硫化钼、二硫化钨的固体粉末状材料。它们主要用作润滑油或润滑脂的添加剂，但也可用树脂或陶瓷材料将其粘结在滑动表面形成干润滑膜或将它们掺入轴瓦材料。水水：主要用于橡胶轴承及酚醛胶布轴承的润滑。液液态态金属金属：如汞、液态钠、锂、钾等主要用于宇宙飞行器中的某些轴承。气体气体：空气只能用于特别高速轻载之处。用气体作润滑剂时，轴承的制造工艺要求也要相应提高。润润滑特点滑特点润润滑装置滑装置润滑脂棉线连续滴油手动间歇式滴油国家国家标标准中的三种准中的三种润润滑装置滑装置润润滑特点滑特点润润滑装置滑装置5.5.滑滑动轴动轴承的失效形式承的失效形式 不完全液体摩擦径向滑动轴承因有部分摩擦表面直接接触，故其主要失效形式之一是表面磨损。磨损的同时，摩擦功耗转化为热量，使油的粘度减小，恶化了润滑状态，造成另一失效形式轴承工作表面胶合（抱瓦）或烧毁（烧瓦）。滑动轴承的失效往往是几种失效形式并存，如磨损、咬焊、点蚀、擦伤等相伴发生，相互影响，其中磨损和咬焊是主要的失效形式。防止失效的关键在于能否保证轴颈和轴瓦间形成一层油膜。二、二、滚滚 动动 轴轴 承承滚动轴滚动轴承承 滚动轴滚动轴承是承是标标准件准件，其主要作用是支承旋转轴系以减少摩擦、磨损。在进行滚动轴承选型时除了考虑轴承的受力大小、方向和种受力大小、方向和种类类以外，还应考虑装配方式装配方式以及一些特殊特殊结结构构对轴系结构设计和运动性能的影响。主要内容主要内容滚动轴承组成滚动轴承的种类和应用滚动轴承代号的组成滚动轴承的类型选择滚动轴承失效形式滚动轴承的组合设计1.1.滚动轴滚动轴承承组组成成滚动轴滚动轴承承组组成成 典型的滚动轴承结构由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。13内圈内圈外圈外圈滚动滚动体体保持架保持架和滑动轴承相比，滚动轴承有许多特点。滚动轴滚动轴承材料承材料滚动轴承的内外圈和滚动体应具有较高的硬度和接触疲劳强度、良好的耐磨性和冲击韧性，一般用铬锰高碳钢（抗点蚀）制造，常用材料有GCr15、GCr15SiMn、GCr6、GCr9等，淬火后硬度不低于61HRC-65HRC。滚动轴承的工作表面必须经磨削抛光，以提高其接触疲劳强度。保持架选用较软材料制造，常用低碳钢板冲压后铆接或焊接而成。实体保持架则选用铜合金、铝合金、酚醛层压布板或工程塑料等材料（减摩）。为适应某些特殊要求，有些滚动轴承还要附加其他特殊元件或采用特殊结构，如轴承无内圈或外圈、带有防尘密封结构或在外圈上加止动环等。优优优优点：点：点：点：1 1）起）起动动力矩小，可在力矩小，可在负载负载下起下起动动；2 2）径向游隙）径向游隙较较小，运小，运动动精度高；精度高；3 3）轴轴向向宽宽度度较较小；小；4 4）可同）可同时时承受径向、承受径向、轴轴向向载载荷荷,轴轴承承组组合合较简单较简单；5 5）便于密封、易于）便于密封、易于维护维护；6 6）不需有色金属，）不需有色金属，标标准件，成本低。准件，成本低。特点特点缺点：缺点：缺点：缺点：1 1）承受冲）承受冲击载击载荷能力差；荷能力差；2 2）振）振动动、噪音、噪音较较大；大；3 3）径向尺寸）径向尺寸较较大；大；4 4）有的）有的场场合无法使用；合无法使用；2 2、滚动轴滚动轴承的种承的种类类及及应应用用按按轴轴承所能承受的承所能承受的载载荷方向荷方向或或公称接触角公称接触角分分类类：向心轴承推力轴承按按滚动滚动体种体种类类分分类类：球轴承滚子轴承轴轴心心线线向心向心轴轴承承推力推力轴轴承承球球轴轴承承滚滚子子轴轴承承3.3.滚动轴滚动轴承代号承代号组组成成例例：R NU207 E前置代号基本代号后置代号类类型代号型代号尺寸系列代号尺寸系列代号02内径代号内径代号07内部结构代号密封结构代号保持架代号轴承材料代号公差等级代号游隙代号配置代号其它代号数字或字母表示不同数字或字母表示不同类类型的型的轴轴承承代号代号举举例例3.3.滚动轴滚动轴承代号承代号组组成成前置代号前置代号有特殊要求有特殊要求时时使用使用类类型代号型代号双列角接触球双列角接触球轴轴承承调调心球心球轴轴承承调调心心滚滚子子轴轴承承推力推力调调心心滚滚子子轴轴承承圆圆锥锥滚滚子子轴轴承承双双列列深深沟沟球球轴轴承承推推力力球球轴轴承承双双向向推推力力球球轴轴承承深深沟沟球球轴轴承承角角接接触触球球轴轴承承尺寸系列代号尺寸系列代号直直径径系系列列变变化化宽宽度系列度系列变变化化 尺寸系列表示内径相同的轴承可具有不同外径、而同样外径又有不同宽度（或高度），由此满足各种不同要求的承载能力。尺寸系列代号有两位数字组成，前一位数字代表前一位数字代表宽宽度系列度系列（向心轴承），后一位数字代表后一位数字代表直径系列直径系列。尺寸系列代号尺寸系列代号内径代号内径代号(代号代号为为：0499)内部内部结结构代号构代号密封密封结结构代号构代号保持架代号保持架代号公差等公差等级级代号代号游隙代号游隙代号配置代号配置代号面面对对面（面（/DF/DF）背背对对背背(/DB)(/DB)串串联联(/DT)(/DT)6 2 1 26 2 1 2N 2 2 0 8N 2 2 0 8尺寸系列代号为2 2表示轴承内径 8 8 5=40mm 深沟球轴承圆柱滚子轴承表示轴承内径 1212 5=60mm 尺寸系列代号为22223 3 3 1 5 E3 3 3 1 5 E表示轴承内径 1515 5=75mm 圆锥滚子轴承尺寸系列代号为3333加强型代号举例7306AC/P4角接触球轴承，=25，d=30mm，精度为4级6204深沟球轴承，(0)2尺寸系列，d=20mm，精度P0级重点掌握：重点掌握：5、50000500005000050000型型型型:推力球推力球推力球推力球轴轴轴轴承承承承单向：单向Fa双向：双向Fa1、60000600006000060000型型型型:深沟球深沟球深沟球深沟球轴轴轴轴承承承承2、70000700007000070000型型型型:角接触球角接触球角接触球角接触球轴轴轴轴承承承承70000AC：=2570000C：=1570000B：=404、N0000N0000N0000N0000型型型型:圆圆圆圆柱柱柱柱滚滚滚滚子子子子轴轴轴轴承承承承:内外圈间可自由移动3、30000300003000030000型型型型:圆锥滚圆锥滚圆锥滚圆锥滚子子子子轴轴轴轴承承承承6、调调调调心功能心功能心功能心功能10000100001000010000型：型：型：型：调调调调心球心球心球心球20000200002000020000型：型：型：型：调调调调心心心心滚滚滚滚子子子子外圈滚道为内球面4.4.滚动轴滚动轴承的承的类类型型选择选择选择滚动轴选择滚动轴承可从以下几个方面来考承可从以下几个方面来考虑虑：载荷 转速 调心性 刚度安装和拆卸 固定还是游动 价格 必必须须全面全面综综合合考考虑轴虑轴承的特性和使用性能，承的特性和使用性能，才能合理才能合理选选定定轴轴承的承的类类型及其型及其结结构形式。构形式。定向载荷摆动载荷轴承座孔不平行轴承座孔不同轴轴挠曲变形轴承座孔不平行轴承座孔不同轴轴挠曲变形低于低于 反安装反安装时时：“”“”型型 正安装正安装时时：“”型型游动轴承轴轴承承类类型的型的选择选择1、球轴承为点接触、滚子轴承为线接触。承载能力：球轴承滚子轴承耐冲击：球轴承滚子轴承nlim：球轴承滚子轴承载载载载荷大、有冲荷大、有冲荷大、有冲荷大、有冲击击击击时选滚滚滚滚子子子子轴轴轴轴承承承承，转转转转速高速高速高速高时选球球球球轴轴轴轴承承承承。2、载荷性质同时Fa、Fr：角接触球角接触球轴轴承承或圆锥滚圆锥滚子子轴轴承承；Fr大、Fa小：深沟球深沟球轴轴承承；Fa大、Fr 小：推力角接触轴承；4、轴承装拆、调整方便：内、外圈可分离型 如3、QJ类。5、经济性：球轴承比滚子轴承便宜。精度价；3、轴刚度差、挠曲变形大、座孔不平行、不同轴、多支点轴：调调调调心心心心轴轴轴轴承承承承。举例1）直齿圆柱齿轮轴：2）斜齿轮、锥齿轮、蜗轮轴：3）悬臂圆锥齿轮轴：4）蜗杆轴：分别承受Fa、Fr5）滑轮轴：4类：双列深沟球轴承（轴较长）5.5.滚动轴滚动轴承失效形式承失效形式疲劳点蚀塑性变形磨粒磨损和粘着磨损套圈、保持架破裂计计算准算准则则疲疲劳劳点点蚀蚀塑性塑性变变形形磨粒磨磨粒磨损损和粘着磨和粘着磨损损套圈、保持架破裂套圈、保持架破裂一般一般转转速的速的轴轴承承 进进行行寿寿命命(额额定定动动载载荷荷)计计算算，防防止止疲疲劳劳点点蚀蚀破坏破坏转转速极低或速极低或仅仅作作缓缓慢慢摆动摆动的的轴轴承承 按按静静强强度度(额额定定静静载载荷荷)计计算算，防防止止塑性塑性变变形形设计设计准准则则6.6.滚动轴滚动轴承的承的组组合合设计设计滚动轴承固定方式滚动轴承的润滑和密封滚动轴承的配合滚动轴承的装拆 组组合合设计设计内容：内容：正确合理考虑轴承安装、固定、安装、固定、调调整、密封、整、密封、润润滑、滑、轴轴系系刚刚度、度、精度精度问题。组组合合设计设计要求：要求：固定可靠、运固定可靠、运转转灵活、保灵活、保证证精度、精度、调调整方便。整方便。轴轴承不是承不是单单一的个体，它是用来支承一的个体，它是用来支承轴轴的，而的，而轴轴又要又要带动轴带动轴上零件上零件工作。所以工作。所以轴轴承的承的设计设计一定包含合理一定包含合理设计轴设计轴承的承的组组合。合。滚动轴滚动轴承的承的轴轴向固定向固定作用：作用：实实际际上上是是对对整整个个轴轴系系起起固固定定作作用用，使使轴轴系系应应有有确确定定的的位位置置，承承受受轴轴向向力力，防防止止轴轴向向窜窜动动；防防止止温温升后卡死；升后卡死；轴轴承游隙的承游隙的调调整。整。滚动轴滚动轴承的承的轴轴向固定向固定滚动轴滚动轴承承组组的的轴轴向固定向固定轴承的轴向固定常用三种固定方法：常用三种固定方法：1 两端固定2 一端固定、一端游动3 两端游动轴承组的轴向固定两端固定两端固定o这这是最常是最常见见的固定方式的固定方式o两端的两端的轴轴承各限制一个方向的承各限制一个方向的轴轴向移向移动动o适合于工作温升不高的短适合于工作温升不高的短轴轴（跨距（跨距 L 400 mm）o考考虑虑到到轴轴的受的受热热伸伸长长，应应留出留出热补偿间热补偿间隙隙 0.20.3mm调调整整垫垫片片一端固定、一端游一端固定、一端游动动o适合于工作温升高的适合于工作温升高的长轴长轴（跨距（跨距 L 400 mm）o固定支点的固定支点的轴轴承内外圈左右均固定，承担双向承内外圈左右均固定，承担双向轴轴向力向力o游游动动支点的支点的轴轴承只承受径向力，不承受承只承受径向力，不承受轴轴向力向力 当当轴轴受受热热伸伸长时长时，游，游动动支点随支点随轴轴一起向外移一起向外移动动，避免，避免轴轴承受到附加承受到附加载载荷作用，防止荷作用，防止轴轴承卡住承卡住为为什么什么“N”类轴类轴承承作游作游动动支点支点时时外圈外圈亦需亦需轴轴向固定？向固定？两端游两端游动动o一根一根轴轴上的两个上的两个轴轴承都不承都不进进行行轴轴向向固定固定o主要用于人字主要用于人字齿轮传动齿轮传动中的小中的小齿轮齿轮轴轴调调整整垫垫片片润润滑和密封滑和密封滚动轴滚动轴承的承的润润滑目的滑目的：降低摩擦阻力和减轻磨损，也有吸振、冷却、防锈和密封等作用。滚动轴承的润滑设计主要包括：润滑剂种类的选择、润滑方式的选定。滚动轴滚动轴承密封的目的承密封的目的：阻止润滑剂从轴承中流失，防止外界灰尘、水分等侵入轴承。密封按照原理分为接触式密封和非接触式密封两大类。在选择时应考虑润滑剂、轴承和轴结构等多种因素。润润滑滑剂剂种种类类的的选择选择 滚动轴承常用润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润滑剂，应从工作温度、轴承负载、轴承转速和工作环境等方面考虑。润润滑油滑油：速度较高时采用润滑油，其主要指标是粘度。速度越高，采用粘度越低的润滑油。润滑油的润滑、散热效果较好。润润滑脂滑脂：速度较低时可采用润滑脂，其主要指标有滴点、锥入度、氧化稳定性和低温性能等。润滑脂密封维护方便。固体固体润润滑滑剂剂：在一些特殊环境如高温和真空条件采用固体润滑剂。润润滑方式的滑方式的选选定定 润滑方式的具体选定主要依据轴颈d和转速n乘积大小确定。次序如下：油浴润滑（油面高度不超过最低滚动体的中心）、循环油润滑、喷油润滑（高速）、油雾润滑（高速）。浸油浸油润润滑滑时时，油面不高于最下方，油面不高于最下方滚动滚动体的中心体的中心接触式密封接触式密封 接触式密封只能用在轴的线速度较低的场合，并对轴的表面硬度和粗糙度有一定要求。常见的接触密封有毛毡密封（脂润滑，v45m/s）和密封圈密封(脂或油润滑，v7m/s)。非接触式密封非接触式密封 非接触式密封不受速度的限制，但结构较为复杂。常见的非接触式密封有：迷宫密封、油沟密封、挡圈密封、甩油环密封，这些密封的综合应用称为综合密封。迷迷宫宫密封密封油沟密封油沟密封挡挡圈密封圈密封甩油甩油环环密封密封滚动轴承的配合游隙受载滚动体个数承载能力 游隙合适，其大、小受配合配合配合配合影响。游隙游隙游隙游隙影响运转精度寿命F Fr r过过过过盈配合盈配合盈配合盈配合内圈膨胀外圈收缩标准件：内圈基孔制 外圈基轴制 （不标注）滚动轴承的配合1.滚动轴承是标准件，其内孔与外径在配合时不必标注公差。2.滚动轴承的回转套圈一般受旋转载荷，应选紧配合，不回转套圈受局部载荷，应选松配合。3.当轴承受摆动载荷时，内外圈均应选较紧配合，具体情况可从下面考虑：载荷类型载荷大小工作温度旋转精度结构要素装拆方便轴向位移载荷类型定向定向载载荷荷：承受回转载荷的内圈与轴应选用过渡或过盈配合；承受局部载荷的外圈一般选用较松的过渡配合。摆动载摆动载荷荷：承受摆动负荷时，特别是在承受重负荷时，内外圈均应选用过盈配合。载荷大小工作温度旋转精度结构要素装拆方便轴向位移滚动轴滚动轴承的装拆承的装拆温差法温差法（大尺寸轴承）：热油80-90加热轴承或干冰冷却轴颈。压压入法入法（大批量）：中小型轴承用软锤敲入或用一段管子压住内圈敲入。装：装：轴承的预紧轴承的预紧就是在安装轴承时使其受到一定的轴向力，以消除轴承的游隙并使滚动体和内、外圈接触处产生弹性预变形。预紧的目的在于提高轴承的刚度和旋转精度。滚动轴滚动轴承的装拆承的装拆用用钩钩爪器拆卸爪器拆卸轴轴承承轴轴肩高度低于内圈高度的肩高度低于内圈高度的3/43/4。工程工程应应用用o(1)通通过对过对曲曲轴飞轮组轴飞轮组的拆卸的拆卸实实践，了解践，了解了滑了滑动轴动轴承的基本承的基本组组成和成和结结构、装配要求构、装配要求等，并在此基等，并在此基础础上，上，进进一步了解一步了解轴轴承的承的应应用。用。o(2)同学同学们们通通过对发动过对发动机曲机曲轴轴的拆卸的拆卸实实践，践，进进一步学一步学习习各种各种轴轴承及其承及其应应用的相关知用的相关知识识。o(3)感感兴兴趣的同学，可以在老趣的同学，可以在老师师的指的指导导下完下完成成对对拆卸的曲拆卸的曲轴进轴进行装配。行装配。拓展拓展训练训练