机械工程基础

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,机械工程学院机械设计系,Wednesday, October 23, 2024,机 械 原理及设计,（）,第十三章 滚动轴承,第十三章 滚动轴承,13-1概述,13-2滚动,轴承的主要类型及代号,13-5,轴承装置的设计,13-4滚动,轴承的尺寸选择计算,重点,13-3滚动,轴承的受载情况和失效形式,一主要设计内容,类型选择,尺寸选择,组合结构设计,二基本结构,：内圈、外圈、滚动体、保持架,13-1概述,内圈、外圈、滚动体：轴承铬钢GCr15，,硬度,6065 HRC,保持架：低碳钢；铜、铝、工程塑料,保持架：避免滚动体直接接触，减少发热和磨损。,三工作特点,优点：1起动灵敏，效率高,2轴向尺寸紧凑,3旋转精度高,4成批生产,缺点：1振动噪音大,2径向尺寸大,3不能剖分,一主要类型,1按承载方向分,向心,轴承：受径向载荷 (及少量轴向载荷),推力轴承：受轴向载荷,向心推力轴承 ：同时受径向轴向载荷,13-2滚动,轴承的主要类型及代号,向心轴承：主要承受径向载荷R,深沟球轴承,（6）,圆柱滚子轴承,（N）,向心推力轴承：R + A,角接触球轴承,（7）,圆锥滚子轴承,（3）,推力轴承：只能承受轴向载荷A,推力球轴承,（5）,2按结构分（典型）,（1）类型代号：3,名称,圆锥滚动,轴承,特点,同时受径向、,轴向,载荷(单向轴向力),成对使用,可分离型,（2）类型代号：6,名称,深沟球,轴承,特点,主要受径向,载荷 及少量轴向载荷(双向),高速时可代替推力球轴承,（3）类,型,型代号：7,特点与“3”,类,类型同，,但不可分,离,离,名称,角接触球,轴承,二型号, ,3,4,5,6,7,2,1,8,前置代号,基本代号,后置代号,类型代号,宽度系列代号,直径系列代号,内径代号,内部结构代号,公差等级代号,游隙系列代号,1内径,尺,尺寸代号,d1012151720, 480,代号0001020304, 96 (d/5),2直径,系,系列代号,0、1、2、3、4,3宽度,系,系列代号,0表示正,常,常，可省,略,略，,但对调心,滚,滚子,轴承、圆,锥,锥滚子轴,承,承必须标,出,出,4类型,代,代号,5内部,结,结构代号,6公差,等,等级代号,等级 245(6x)60,精度高 低,代号 /p2/p4/p5 (/p6x) /p6/p0,7游隙,系,系列代号,组别120345,游隙 小大,代号/C1 /C2 (,不标) /C3 /C4/C5,6308/P5；7211C/P53；30306,；,；N309,举例,1,（4）,2,3,5,NA,N,（29）,6,7,三类型,选,选择,1轴承,载,载荷,大小：滚子球,方向：受纯轴向,力,力A：推,力,力,轴承 (5),受纯径向,力,力R：向,心,心轴承(6、N,、,、NA),同时受R,和,和A：,性质,：,载荷,冲击大，,多,多选滚子,类,类,轴承,若R较大：深沟球,轴承 (6),小的,圆锥滚子轴承 (3),小的,角接触球,轴承 (7),若A较大：,大的,圆锥滚子轴承 (3),大的,角接触球,轴承 (7),组合结构,2,轴承转速,球滚,子,子,优先选,特,特轻、轻,系,系列,深沟球,轴承代替,推,推力轴承,3,轴承调心,性,性能：调,心,心轴承,4,轴承装拆,：,：可分离,型,型轴承,当转速很,高,高时,：,一,轴承元件,上,上的载荷,分,分布,13-3滚动,轴承的受,载,载情况和,失,失效形式,1推力,轴承,2向心,轴承,3向心,推,推力,轴承,了解两个,概,概念,向心轴承,，,，在载荷F,r,的作用下,根,根据变形,关,关系，中,间,间滚动体,受,受力 最,大,大，向两,边,边逐渐减,小,小。,接触角,：向心推力,轴,轴承滚动,体,体与外圈,接,接触处的,法,法线与半,径,径方向的,夹,夹角。,载荷角,：轴承实际,承,承受的径,向,向载荷R,与,与轴向,载,载荷A的,合,合力与半,径,径方向的,夹,夹角。,N,N,R,A,R,A,向心推力,轴承,向心推,力,力,轴承必须,同,同时受R、A,作,作用 ，,保,保持较多,的,的滚动体,同,同时受载,。,。,（,0 ,0, S, 0, A, 0）, R一,定,定时，A,越,越大, 受载,滚,滚动体数,越,越多S 越大,分析,说明,当,多个,滚动体受载时,当,一个,滚动体受载时,tg=tg,tgtg,向心推力,轴承,的载荷情,况,况：轴向,载,载荷对载,荷,荷分布的,影,影响较大,，,，可能半,圈,圈、多半,圈,圈或整圈,受,受载。,为,保,保,证,证,半,半,圈,圈,滚,滚,动,动,体,体,受,受,力,力,，,，,则,则,球,轴,轴,承,承,A/R,1.22tg,滚,子,子,轴,轴,承,承,A/R,1.26tg,问,题,题：,轴,轴,向,向,载,载,荷,荷,的,的,利,利,弊,弊？,二,轴,承,承,元,元,件,件,上,上,的,的,应,应,力,力,变,变,化,化,（,内,内,圈,圈,转,转,动,动,，,，,外,外,圈,圈,不,不,转,转,动,动,为,为,例,例,）,）,2,外,外,圈,圈,：,：,脉,脉,动,动,循,循,环,环,变,变,应,应,力,力,1,滚,滚,动,动,体,体,：,：,周,周,期,期,性,性,不,不,稳,稳,定,定,变,变,应,应,力,力,3,内,内,圈,圈,：,：,周,周,期,期,性,性,不,不,稳,稳,定,定,变,变,应,应,力,力,内圈（滚动体）,固定套圈,三,失,失,效,效,形,形,式,式,接,触,触,疲,疲,劳,劳,一,一,般,般,运,运,转,转,轴,承,承,永,久,久,变,变,形,形,不,不,转,转,，,，,摆,摆,动,动,的,的,轴,承,承,其,它,它,：,：,磨,磨,损,损,、,、,烧,烧,伤,伤,、,元,件,件,破,破,裂,裂,1.,点,点,蚀,蚀,：,：寿,命,命,计,计,算,算,2.,塑,塑,性,性,变,变,形,形,：,：,静,静,载,载,荷,荷,计,计,算,算,四,设,设,计,计,准,准,则,则,3,磨,磨,损,损,、,、,烧,烧,伤,伤,：,：,密,密,封,封,、,、,润,润,滑,滑,、,、,散,散,热,热,，,，,限,限,制,制,极,极,限,限,转,转,速,速,4,元,元,件,件,破,破,裂,裂,：,正,确,确,安,安,装,装,一,寿,寿,命,命,计,计,算,算,（,一,一,）,）,基,基,本,本,概,概,念,念,1,轴,承,承,寿,寿,命,命,单,单,个,个,轴,轴,承,承,2,基,基,本,本,额,额,定,定,寿,寿,命,命,一,一,批,批,轴,承,承,定,义,义,：,：,一,一,批,批,相,相,同,同,的,的,轴,承,承,，,，,在,在,相,相,同,同,运,运,转,转,条,条,件,件,下,下,，,，,其,其,中,中,10%的,轴,承,承,发,发,生,生,疲,疲,劳,劳,点,点,蚀,蚀,，,，,而,而,90%的,轴,承,承,不,不,发,发,生,生,点,点,蚀,蚀,前,前,的,的,总,总,转,转,数,数,，,，,或,或,工,工,作,作,小,小,时,时,数,数,。,。,13-4,滚,滚,动,动,轴,承,承,的,的,尺,尺,寸,寸,选,选,择,择,计,计,算,算,重,点,点,3,基,本,本,额,额,定,定,动,动,载,荷,荷,定,义,义,：,：,当,当,轴,承,承,的,的,基,基,本,本,额,额,定,定,寿,寿,命,命,恰,恰,好,好,为,为10,6,转,时,时,轴,承,承,所,所,受,受,载,载,荷,荷,值,值C(N),对,于,于,向,向,心,心,轴,轴,承,承,，,，,基,基,本,本,额,额,定,定,动,动,载,载,荷,荷,指,指,纯,纯,径,径,向,向,载,载,荷,荷,，,，,称为,径,径向,基,基本,额,额定,动,动载,荷,荷用,符,符号C,r,表示,对推,力,力轴,承,承，,指,指纯,轴,轴向,载,载荷,，,，,称为,轴,轴向,基,基本,额,额定,动,动载,荷,荷，,用,用符,号,号C,a,表示,。,。,对角,接,接触,球,球轴,承,承或,圆,圆锥,滚,滚子,轴,轴承,，,，,指使,套,套圈,间,间产,生,生纯,径,径向,位,位移,的,的载,荷,荷的,径,径向,分,分量,用符,号,号C,r,表示,。,。,推力,轴承 C=Ca,向心,轴承,向心推力,轴承,C=Cr,载荷,寿,命,命曲,线,线,（二,）,）寿,命,命计,算,算公,式,式,考虑温度的影响,温度系数f,t,式中,若计,算,算得,到,到C,24000N，,应,应如,何,何选,规,规格,？,？,若d=30mm，,又,又如,何,何？,例,类型,6206,6207,6208,6306,6307,C,15200,20100,25600,22100,26200,6308,6404,6405,6406,6407,32000,24100,29200,37200,43500,类型,C,（三,）,）当,量,量动,载荷P,P,的求,取,取：,分,分,三,三种,1仅受径向力R（6，N，NA，1）,P = f,P,R,2仅受轴向力A（5）,P = f,P,A,P = f,P,(XR+YA),3同时受R 和A（6，3，7）,式中X,径,径向,载荷,系,系数,Y,轴,向,向载,荷,荷系,数,数,R、A,轴,承,承,上的,载,载荷,f,P,载荷,系数,R、A如,何,何求,？,？X,、,、Y,如,如何,取,取,？,对于,深,深沟,球,球轴,承,承,问题,对于,角,角接,触,触球,轴,轴承,（,（=15),对于,角,角接,触,触球,轴,轴承,（,（,15)、,圆,圆锥,滚,滚子,轴,轴承,（四,）,）向,心,心推,力,力,轴承,的,的径,向,向力R,和,和轴,向,向力A,的,的计,算,算,1,径,径向,力,力R,的,的,计,计算,2,轴,轴向,力,力的,计,计算（重,点,点）,（1,）,）两,种,种安,装,装形,式,式,正装(面,对,对面),反装(背,靠,靠背),两种,安,安装,形,形式,正装,（,（面,对,对面,）,）,反装,（,（背,靠,靠背,）,（2,）,）S,的方,向,向：,滚,滚动,体,体所,受,受载,荷,荷的,轴,轴向,分,分力,方,方向,正装(面,对,对面)：S,箭,箭,头,头互,相,相指,向,向,反装(背,靠,靠背)：S,箭,箭,头,头互,相,相背,离,离,（3,）,）S,的大,小,小计,算,算公,式,式,类型3000070000C70000AC70000B,SR/2YeR0.68R1.14R,Y,值,值为A/Re,时的Y,值,值,R,1,R,2,S,1,S,2,注意,（4,）,）A,的求,取,取（,以,以面,对,对面,安,安装,为,为例,）,）,分三,种,种情,况,况,Q,1被压紧，2被放松,Q,1被放松，2被压紧,归纳为,AA,结,论,论：,轴承,的,的轴,向,向力,等,等于,其,其本,身,身的,内,内部,轴,轴向,力,力，,或,或,者,者等,于,于除,本,本身,内,内部,轴,轴向,力,力外,所,所有,轴,轴向,力,力,之,之代,数,数和,，,，,二者,中,中取,大,大的,BB,分析,轴,轴承,的,的压,紧,紧或,放,放松,状,状态,：,：,压,压紧,的,的轴,承,承的,轴向,力,力等于,除,除本,身,身内,部,部轴,向,向力,外,外,所有,轴向,力,力,之,之代,数,数和,放,放松,的,的,轴承,的,的轴,向,向力,等于,其,其本,身,身的,内,内部,轴,轴向,力,力,A,1,= max (S,1,，S,2,F,a,),= max (200，-300),= 200,注意,：, S,的,的方向, S,的,的大小, P= f,P,(XR+YA)，P f,P,(XA+YR),取P,1,P,2,中大者代,入,入公式计,算,算求L,h,A,2,= max (S,2,，S,1,+F,a,),= max (200，700),= 700,S,1,=200,S,2,=200,F,a,=500,例题,二不同,可,可靠度尺,寸,寸的寿命,计,计算,L,n,= a,1,L,10,寿命修正系数,失效率为 n% 时的寿命,三静强,度,度计算,防塑性变,形,形,C,0, S,0,P,0,式中 P,0,当量静,载荷,P,0,=X,0,R+Y,0,A,S,0,静强度安全系数,S,0,1 要求平稳,S,0,1允许变形较大,目的,条件,定义：使受载,最,最大的滚,动,动体与滚,道,道接触中,心,心,处引起的,接,接触应力,达,达到规定,值,值时的,载荷,向心球,轴承,Hmax,= 4200MPa,滚动,轴承,Hmax,= 4000MPa,调心球,轴承,Hmax,= 4600MPa,C,0,基本,额,额定静,载荷,一,轴承配置,方,方法：三,种,种,1双支,点,点单向固,定,定（两端,固,固定式）,深沟球,轴承（6,）,）成对C=0.20.4,角接触,轴承 （3，7）,成,成对,应用工作温度,不,不高的短,轴,轴,13-5,轴承装置,的,的设计,具体见轴,系,系结构设,计,计,游动端,深沟球,轴承 （6）,短圆柱滚子,轴承,应用：工作温度,较,较高或长,轴,轴,3两端,游,游动支承,应用人字齿轮,传,传动,2单支,点,点双向固,定,定（一端,固,固定一端,游,游动式）,固定端,深沟球,轴承 （6）,角接触,轴承 （3，7）,成对,组合,轴承,二,轴承的轴,向,向紧固,内圈：,轴肩、套,筒,筒、圆螺,母,母及止动,垫,垫圈、轴,用,用弹性挡,圈,圈,外圈：,轴承端盖,、,、孔用弹,性,性挡圈、,套,套筒（杯,）,）、座孔,凸,凸台,三,轴承组合,调,调整,1间隙,（,（游隙）,调,调整：端,盖,盖上垫片,、,、圆螺母,2轴系,位,位置调整,：,：套杯与,外,外廓间垫,片,片,四提高,轴承刚度,和,和同心度,五轴承,的配合,内圈与轴,颈,颈：基孔制,如,如 k5，k6,，,，m5，m6，n6,外圈与座,孔,孔：基轴制,如,如 J6，H7,，,，G7,六,轴承的,预,预紧,目的：提高旋,转,转精度,；,；提高,支,支承刚,度,度,减低振,动,动、噪,音,音,方法：,预紧装,置,置,七,轴承的,润,润滑与,密,密封,1润,滑,滑：dn 值,、,、,载荷,脂润,滑,滑：dn（416）10,4,mm,时,时,1/31/2最,多,多不大,于,于2/3,油润,滑,滑：dn值较,大,大时,2密,封,封,目的：防止润,滑,滑剂泄,漏,漏,防止灰,尘,尘、杂,质,质进入,类型：两大类,接触,式,式密封,：,：毡圈,油,油封、,唇,唇形密,封,封圈、,密,密封环,非接,触,触式密,封,封：隙,缝,缝密封,、,、甩油,密,密封、,曲,曲路密,封,封,本章结,束,束,谢,谢,大,家,！,谢,谢,大,家,！,谢谢观,看,看,/,欢迎下,载,载,BYFAITHI MEANAVISIONOFGOODONECHERISHES ANDTHEENTHUSIASMTHAT PUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES. BY FAITH IBYFAITH,