滚动轴承ppt课件

轴承,根据摩擦状态的不同，轴承分为：滚动轴承和滑动轴承,支承轴及轴上的零件,1,13-1 概述,一.滚动轴承的结构,第十三章 滚动轴承,2,内圈、外圈、滚动体：轴承铬钢，硬度60 HRC 保持架：低碳钢、铜、铝、塑料。,3,向心轴承,推力轴承,接触角：滚动体与套圈接触处的法线与轴承的径向平面之间的夹角,13-2 滚动轴承的主要类型,一、类型、性能和特点,4,调心球轴承 “1”类轴承,调心滚子轴承 “2” 类轴承,5,圆锥滚子轴承 “ 3 ” 类轴承,接触角,角接触球轴承 “ 7 ” 类轴承,成对使用，对称安装,6,“正安装”,7,“反安装”,8,圆柱滚子轴承 “ N ” 类轴承,只能承受径向力,9,推力球轴承 “ 5 ” 类轴承,只能承受轴向力,10,二.滚动轴承的代号,前置代号 基本代号 后置代号, ,轴承分部件代号,对轴承技术性能 的特殊要求代号,公差等级代号,内部结构代号（字母）,游隙代号,内径代号 ,宽度系列代号 ,类型代号2 3 5,轴承代号分三段，基本代号在中间， 前段表示分部件，结构、精度在后边。,直径系列代号,/ P,/ C,基本代号怎么看：抓两头，留中间。,11,滚动轴承代号举例,6 2 3 1 2,- 深沟球轴承,- 无特殊结构,- 公差等级代号略,- 游隙代号略,/P0,/C0,7 2 0 8 AC /P5,- 角接触球轴承,12,主要考虑以下几个因素:,1.轴承的载荷,重载选滚子轴承；,轻载选球轴承。,载荷的方向,13-3 滚动轴承的类型选择,13,4.安装和拆卸（选可分离轴承）,2.轴承的转速,球轴承极限转速高于滚子轴承。,当工作转速高时应选球轴承或轻系列轴承。,3.调心性能要求,轴承有极限转速nlim ，应使n nlim。,（用球面调心轴承）,14,内径代号: 04, 05, , 96,内径mm: 20, 25, , 480,内径代号: 00, 01, 02, 03,内径mm: 10, 12, 15, 17,返回,15,返回,d,16,返回,d,D,17,内部结构代号: 表示同一类型轴承的不同内部结构，用字母表示。 如公称接触角为15O、25O和40O的角接触 球轴承，分别用 C、AC 和 B 表示内部结构的不同。,返回,18,轴承的公差等级代号: 用字母和数字表示: 公差等级分为2、4、5、6和0，共5个公差等级，公差等级依次由高到低，6x级仅适用于圆锥滚子轴承，0级为普通级，在轴承代号中省略不标，其余公差等级分别用/P2、/P4、/P5、/P6和/P6x表示。,返回,19,返回,轴承游隙,20,游隙代号 表示常用轴承径向游隙系列，分为1、2、0、3、4和5组，共6个游隙组，径向游隙依次由小到大。0组游隙是常用的游隙组别，在轴承代号中省略不标，其余的游隙组别在轴承代号中分别用/C1、/C2、/C3、/C4、/C5表示。,返回,21,13-4 滚动轴承的工作情况,一、轴承工作时元件上的载荷分布,二、轴承工作时元件上的载荷变化,22,内部轴向力,计算时 Fd = Fr 式给出,三、轴向载荷的影响,23,13-5 滚动轴承尺寸的选择,一、失效形式和基本额定寿命,1、疲劳点蚀,2、塑性变形（低速轴承）,计算准则：对一般工作条件的回转滚动轴承，针对疲劳点蚀进行疲劳强度（寿命）计算；低速重载的轴承，针对塑性变形，进行静强度计算。,24,出现点蚀前的转数或工作小时数。,寿命：,基本额定寿命：,一个轴承达到基本额定寿命的概率 是 。,90%,一组轴承中，90%的轴承出现点蚀前 工作的转数或工作小时数。（ 或 ）,当轴承基本额定寿命达到 转时，轴承所能承受的载荷值称基本额定动载荷，C kN。,二、基本额定动载荷,25,三、寿命计算式,球轴承 =3 滚子轴承 =10/3,26,例 轴承基本额定动载荷Cr=51.5kN，Fr=12000N 求L10=?,=128.4,P=?,27,当量动载荷是与实际载荷等效的假想载荷。,对于只承受径向力的向心轴承,对于只能承受轴向力的推力轴承,对于同时承受径向和轴向力的轴承,四.滚动轴承当量动载荷P,28,表示轴向力较大，计算P时应考虑Fa 。,表示轴向力较小，计算P 时可忽略Fa 。,e判断系数, e 值大的轴承，承受轴向载荷的能力高。,对单列 3、6、7 类 轴承：X、Y=?,当 时，X=1,Y=0 P=fp Fr,当 时，,29,表13-5 系数X和Y,30,内部轴向力,计算时 Fd = Fr 式给出,五.角接触轴承（3、7类）轴向载荷Fa的计算,31,32,正装（面对面）,33,轴承1被压紧，有 ，,轴承2被放松，无 ，,34,如果 ，,轴承2被压紧，有 ，,35,角接触轴承Fa的求法：,1.根据轴向合力方向判定“压紧”和“放松” 轴承；,2. 松轴承的轴向力Fa= 自身的内部轴向力Fd；,3. 紧轴承的轴向力Fa= 除去自身的内部轴向力，其它轴向力的代数和。,综上所述：,36,1） 如果 Fae=0 ，Fa1= Fa2 = (Fd1、 Fd2 ) 中的大值。,2) 如果Fd1 = Fd2 =0、 Fa1 = Fae ，Fa2 =0,特例：,37,轴承 被压紧，,轴承 被压紧，,轴承 被放松;,轴承 被放松，,1,2,1,2,38,例,已知轴系用一对圆锥滚子轴承支承，载荷如图，轴承的内部轴向力 Fd = Fr /(2Y) ，Y=1.5，求 Fa1、Fa2 = ?,39,1、求Fd,2、求Fa, 画出Fd方向,1 轴承 ，2 轴承 。,压紧,放松,40,例,图示轴系采用一对7312AC轴承支承，正安装， 基本额定动载荷Cr=77.8 kN ,n=3000r/min 。 已知：Fr1= 1800N，Fr2= 4200N, Fae=1000N，轴承内部轴向力Fd = 0.68 Fr，e = 0.68 , 当 时，X=0.41,Y=0.87；取载荷系数fp=1.2，试计算轴承的寿命L10h。,41,1、求内部轴向力FS,画出方向,2、求Fa,轴承2放松，,轴承1压紧，,42,3、求P,43,4、求,一对轴承，选P值大的计算额定寿命。,3,轴承达到额定寿命的概率是 %。,90,当P增大一倍时，轴承的额定寿命降低,44,如果Fae反向，大小不变，求Fa1、 Fa2 = ？,轴承2放松，,轴承1压紧，,45,例 轴系采用一对6210轴承支承,Cr=35.0kN, C0=23.2kN,轴上齿轮受力Ft=2625,FR=986,FA =668N,齿轮分度圆d=201mm,试计算P1,P2=?,1.求支点反力,对“1” 取矩：,FAd/2+Rv2 166=FR 116,Rv2=284.3N,Rv1= FR- Rv2=701.7N,46,对“1” 取矩：,Ft 116= RH2 166,RH2 =1834.3N,RH1 = Ft- RH2 =790.7N,Fa1=,Fa2 =,668N,0,47,步骤：计算Fa/ C0 e 判断Fa / Fr e,Fa1/ C0 =668/23.2/1000=0.029 e1=,0.225,Y=1.947,对于轴承1,48,=1.2(0.56 1057+1.947 668)=2271 N,Fa1 / Fr1 =668/1057=0.632 e=0.225,X=0.56 ,Y=1.947,对于轴承2， Fa2 =0,X=1 ,Y=0,P2=fp Fr2 =1.2 1856=2227 N,49,低速轴承-塑性变形-静载荷计算,基本额定静载荷C0 :使受载最大的滚动体与滚道接触中心处引起的接触应力达到一定值的载荷。 向心球轴承-sH=4200MPa 滚子轴承-sH=4000MPa,当量静载荷,七、滚动轴承的静载荷,50,51,八、 滚动轴承的极限转速,极限转速nlim一定载荷和润滑条件下允许的最高转速。,nlim,nmax,f1,f2,52,0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 P/C 载荷系数,f1 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6,53,54,作业：13-1、13-5,55,136 轴承装置的设计,主要是解决: 轴承的固定、调整、预紧、配合、装拆、润滑与密封等问题.,一、支承部分的刚度 和同轴度,56,57,二、滚动轴承的配置,1. 双支点各单向固定,58,一对角接触球轴承（正装）,应用场合： 温升较低的短轴,59,2. 一支点固定、一支点游动,60,支承方式2,61,支承方式3,62,支承方式4,63,3. 两端游动支承,64,三、 滚动轴承的轴向紧固,轴承内圈的固定,65,轴承外圈的固定,66,四、 滚动轴承游隙和部件组合的调整,1. 轴承游隙的调整,67,2. 轴承零件位置的调整,68,69,“反安装”,70,五、滚动轴承的配合,1)滚动轴承内、外圈公差带,滚动轴承内、外圈公差带示意图,0 6x 5 4 2,0 6x 5 4 2,71,2)滚动轴承 相配件 公差带,72,73,3） 相配件 公差带选择,74,75,4）配合在装配图的标注,76,5）相配件的精度要求,77,六、滚动轴承的预紧,78,六、滚动轴承的装拆,79,80,七、滚动轴承的润滑,1.脂润滑,2.油润滑,1)油浴润滑,2)滴油润滑,3)飞溅润滑,4)喷油润滑,5)油雾润滑,81,1. 接触式密封,八、滚动轴承的密封装置,2. 非接触式密封,沟槽式密封,迷宫式密封,82,1. 接触式密封,1) 毡圈密封,83,2) 橡胶唇形密封,84,2. 非接触式密封,沟槽式密封,85,曲路密封,内部,86,例：分析齿轮轴系图上的错误结构并改正，轴承采用脂润滑。,87,错误： 1、转动件与静止件接触 （1）轴与轴承端盖 （2）套筒和轴承外圈,2、轴上零件未定位 （3）套筒顶不住齿轮；（4）联轴器周向未定位；（5）联轴器轴向未定位（6）卡圈无用,88,89,3、工艺不合理 加工：（7）精加工面过长且装拆轴承不方便；（8）联轴器未打通； （9）箱体端面加工面和非加工面没有分开。 安装：（10）台肩过高，无法拆卸轴承；（11）键过长，套筒无法装入； 调整：（12）无垫片，无法调整轴承游隙,90,4、润滑与密封的问题 （13）齿轮油润滑，轴承脂润滑而无挡油环 （14）轴承端盖没有密封。,91,改正后的结构,92,例：改正图中结构错误，齿轮油润滑，轴承脂润滑,93,习题：完成轴系结构设计,94,改正图中的结构错误：,1,2、3,4,5,6,7,8,9,10,11,95,了解：滚动轴承的主要类型（调心轴承、角接触轴承、深沟球轴承、圆柱滚子轴承）、特点、代号及类型选择。滚动轴承静强度计算。 理解：滚动轴承的失效形式和计算准则，滚动轴承基本额定寿命、基本额定动载荷的概念。 掌握：滚动轴承基本额定寿命计算，当量动载荷计算，角接触轴承轴向载荷的计算。滚动轴承轴系结构设计,96,