机械设计基础之机械设计-第10章滚动轴承ppt课件滚动轴承的功能与构造滚动轴承的分类与代号滚动轴承的受力分析滚动轴承的失效方式与计算准那滚动轴承的选择计算滚动轴承的组合构造设计滚动轴承的光滑与密封滚动轴承滚动轴承的功能与构造滚动轴承的分类与代号滚动轴承的受力分析滚动轴承的失效方式与计算准那么滚动轴承的选择计算滚动轴承的组合构造设滚动轴承的光滑与密封滚动轴承的功能支承轴及轴上零件，并保证旋转精度，减少轴与支承间的摩擦与磨损作为规范件的滚动轴承滚动轴承的主要特点摩擦阻力小,功率损耗少,f＝0.05,η＝0.98～0.995径向间隙小，可用预紧方法消除间隙，回转精度高互换性好，易于改换，光滑简便,价钱低径向尺寸大PK滑动摩擦滚动摩擦滚动轴承的构造内、外圈滚动体坚持架滚动轴承的主要构造特点内外圈：分别装在轴颈和轴承座上，球轴承内外圈均有凹槽滚道保证线接触并限制滚动体的轴向挪动滚动体：实现内外圈相对运动外表之间的滚动摩擦，大小和数量直接影响轴承的承载才干坚持架：均匀隔开滚动体，防止滚动体间的摩擦与磨损滚动轴承元件的资料与工艺内、外圈滚动体坚持架要求：高硬度、高接触疲劳强度、良好耐磨性和冲击韧性资料：含铬轴承钢〔铬锰合金钢〕，硬度60－65HRC工艺：外表磨削、抛光要求：防止滚动体直接接触，减少发热和磨损资料：低碳钢；铜、铝、工程塑料工艺：冲压、剪切、焊接滚动轴承的功能与构造滚动轴承的分类与代号滚动轴承的受力分析滚动轴承的失效方式与计算准那滚动轴承的选择计算滚动轴承的组合构造设计滚动轴承的光滑与密封滚动轴承分类〔1〕概述按滚动体外形分类按受载方向〔公称接触角〕分类按调心才干分类按安装方式分类按列数分类滚动轴承分类〔2〕滚动体外形球轴承滚子轴承圆柱滚子轴承滚针轴承球面滚子轴承圆锥滚子轴承滚动轴承分类〔3〕公称接触角滚动膂力作用线与轴承径向平面间的夹角在径向载荷作用下产生内部轴向力Fa，导致内外圈有分别趋势，故需成对运用内部轴向力Fa的大小与有关滚动轴承分类〔3〕公称接触角向心轴承径向接触轴承：＝0o，主要接受径向载荷爱游戏，因内外圈有凹槽，也可接受较小的轴向载荷。向心角接触轴承：＝0o45o，同时接受径向载荷和轴向载荷。推力轴承推力角接触轴承：＝45o90o，主要接受轴向载荷，可接受较小的径向载荷。轴向接触轴承：＝90o，只能接受轴向载荷。滚动轴承分类〔3〕径向接触轴承深沟球轴承:nlim最高、价廉,优先采用受力类型:径向力Fr,不大的轴向力Fa(双向)圆柱滚子轴承:承载力较大受力类型:很大的Fr,不能接受轴向力Fa滚针轴承:内外圈可分别,径向尺寸小受力类型:很大的Fr,不能接受轴向力Fa滚动轴承分类〔3〕向心角接触轴承角接触球轴承:外圈内外表阶梯，＝15、25、40受力类型：Fr,单向Fa圆锥滚子轴承：装配方便，承载才干大受力类型：Fr,单向Fa滚动轴承分类〔3〕轴向接触轴承推力球轴承:受力类型：只接受Fa单列：接受单向轴向力双列：接受双向轴向力滚动轴承分类〔4〕调心功能调心球轴承:调心性能最好受力类型：Fr,不大的Fa(双向)调心滚子轴承:调心性能好、承载力较大受力类型：Fr,不大的Fa(双向)滚动轴承分类〔5〕内外圈分别双列球轴承滚动轴承的选择原那根据载荷、转速、调心性能、装拆工艺性、价钱等确定轴承类型。其中，载荷、转速是最主要的要素。接触角越大，其接受轴向载荷的才干越大，而接受径向载荷的才干越小一样尺寸的滚子轴承承载才干比球轴承大1.5－3倍球轴承的极限转速比滚子轴承高，向心轴承的极限转速比推力轴承高内径一样时，外径越小，滚动体越轻，极限转速越高调心轴承用于刚度差、跨距大、轴承孔精度低的场所内外圈可分别的轴承安装方便球轴承比滚子轴承廉价极限转速：在一定的载荷和光滑条件下，滚动轴承所允许的最高转速滚动轴承的选择高速平稳低载载荷较大或有冲击径/轴向载荷较大且较低转速径/轴向载荷较大且较高转速轴向载荷径向载荷滚子轴承推力+向心组合深沟球轴承角接触球轴承圆锥滚子轴承工况条件选用轴承类型球轴承〔高中速、轻载〕滚子轴承〔中低速、重载〕滚动轴承的代号〔GB/T272-1993〕前臵代号后臵代号尺寸系列直径系列代号宽度系列代号字母(+数字)用字母和数字表示构造、尺寸、公差等级及技术性能等特征的轴承产品符号滚动轴承的根本代号〔1〕类型代号代号为0〔双列角接触球轴承〕，那么省略代号轴承类型旧代号NA滚针轴承滚动轴承的根本代号〔2〕内径尺寸代号内径尺寸d/mm20～480〔5进位〕517内径代号04～96(代号乘以5即为内径)/内径尺寸毫0001020306/2802d＝65＝30mmd＝28mmd＝15mm滚动轴承的根本代号〔3〕尺寸系列代号直径系列代号：构造、内径一样的轴承运用不同直径的滚动体，导致轴承外径和宽度变化的系列。宽度系列代号：与直径系列代号同时运用。表示一样内外径的轴承的不同宽度。多数正常系列可不标。滚动轴承的前置代号字母表示的成套轴承分部件L：可分别轴承的内外圈R：不可分别轴承的内外圈K：滚子与坚持架组件WS、GS：推力圆柱滚子轴承的轴圈和座圈滚动轴承的后置代号内部构造：=15、AC－=25、B－=40密封与防尘坚持架及其资料轴承资料公差等级〔精度〕：0、6x、6、5、4、2六级精度，逐渐增高，表示成：/P0、/P6x、/P6、/P5、/P4、/P2轴承径向游隙系列：/C1、/C2、/C0、/C3、/C4、/C5六组游隙，由小到大。0组(/C0)〕游隙常用，可省略配臵：/DB、/DF、/DT滚动轴承代号例如7212C6305304/32(/P0)7211C/P5深沟球轴承直径系列为3(中),宽度系列为0(不标)内径d=25mm0级精度(不标)角接触球轴承直径系列为2(轻)宽度系列为0(不标)内径d=60mm内径d=32mm圆锥滚子轴承宽度系列为0直径系列为4(重)5级精度接触角15直径55mm正常宽度、轻系列角接触球轴承滚动轴承旧规范代号仅供了解滚动轴承的功能与构造滚动轴承的分类与代号滚动轴承的受力分析滚动轴承的失效方式与计算准那滚动轴承的选择计算滚动轴承的组合构造设计滚动轴承的光滑与密封滚动轴承的径向受力分析〔1〕当轴承接受径向力Fr时，上半圈不受载下半圈受载滚动体受力不均，受力变化为小大小径向力作用线最下端的滚动体承载最大：作用力大小滚动轴承的径向受力分析〔2〕作用力点普通轴承径向载荷作用中心位于轴承宽度中点角接触轴承径向载荷作用中心位于外部载荷方向与轴中心线交点处滚动轴承的轴向受力分析〔1〕单个轴承的中心轴向载荷Fa由滚动体平均承当轴系上的轴向任务合力为FAFA FA一端固定、一端游动 Fa1= FA Fa2=0FA指向者受力 Fa1=0 Fa2=FA 两端固定 固定端受力 有FA时径向轴承〔6、1、2类〕的轴向受力 Fri 滚动轴承的轴向受力分析〔2〕 无FA时角接触轴承〔3、7类〕的轴向受力 因径向力和接触角的存在，轴承外圈经 过接触点法线对轴承内圈和轴产生的法 向反力Fi可分解为径向分力Fri和轴向分 力Fsi。该轴向分力之和为附加轴向力。 tan25 3000070000C 70000AC 70000B 角接触轴承的安装正安装〔DF型、面对面〕 两轴承外圈的窄边相对 Ｆs面对面跨距减少 反安装〔DB型、背对背〕 两轴承外圈的宽边相对 Ｆs背对背跨距增大 Fs1 Fs2 Fs1 Fs2 角接触轴承应成对运用以抵消派生轴向力和防止轴 产生轴向窜动 滚动轴承的轴向受力分析〔3〕 有FA时角接触轴承〔3、7类〕的轴向受力 FA Fs1 Fs2 Fa2 〔1〕当Fs1 Fs2Fa1 =Fs1 Fa2 =Fs1 ＋FA 右边轴承压紧，左边轴承放松 FA Fs1 Fs2 Fa1 〔2〕当Fs1 Fs2Fa1 =Fs2－FA Fa2 =Fs2 左边轴承压紧，右边轴承放松 判别压紧端和放松端需思索轴向合力与安装方式 滚动轴承的失效方式与计算准那么 滚动轴承的光滑与密封滚动轴承的失效方式 疲劳点蚀：最主要的失 效方式，滚动体外表、 套圈滚道都能够发生点 过大塑性变形：低速轴承的主要失效方式，接 触应力过大(载荷过大或 冲击载荷)，元件外表出 现较大塑性变形 磨损、胶合、内外圈和 坚持架破损等：运用维 护不当而引起的，属于 非正常失效 应力方式？ 滚动轴承的设计准那么 普通转速的轴承 进展寿命〔额定动载荷〕计算， 防止疲劳点蚀破坏 转速极低或仅作缓慢摆动的轴承 按静强度〔额定静载荷〕计算， 防止塑性变形 滚动轴承的功能与构造 滚动轴承的分类与代号 滚动轴承的受力分析 滚动轴承的失效方式与计算准那 滚动轴承的选择计算滚动轴承的组合构造设计 滚动轴承的光滑与密封 滚动轴承选择设计的根本方法 计算当量动载荷P计算寿命Lh分析轴承能否合 校核极限转速根本概念〔1〕 轴承寿命 轴承中任一元件出现疲劳点蚀前，内外套圈相 对运转总数或一定转速下的任务小时数。 根本额定寿命Ｌ10〔106r〕或L10h〔h〕 一组一样型号的轴承，在一样运转条件下，有 90％的轴承没有发生疲劳点蚀前的转数或总任 务小时数。 一批轴承中有90％的寿命 将比其根本额定寿命长 一个轴承在根本额定寿命 期内正常任务的概率为 90％，失效率为10％ 根本概念〔2〕 根本额定动载荷C 根本额定寿命为106r的轴承可以接受的恒定 载荷 6208 =25.6L10 向心轴承： 径向根本额定动载荷或分量Cr 推力轴承： 轴向根本额定动载荷Ca 轴承寿命曲线〕 轴承寿命计算公式 1010 6010 n—转速r／min ε—寿命指数，球轴承：ε＝３；滚子轴承：ε＝10/3 Ｐ—当量动载荷，与实践载荷相当 小时根本概念〔4〕 P＝fd〔X Fr ＋YFa 当量动载荷P实践径向任务载荷Fr和轴向任务载荷Fa的当 量载荷 ｆd －冲击载荷系数，教材p405表34-8 X、Y－径向、轴向载荷系数，教材p405表34-7 查判别系数e Ｃ０〔轴承的额定静载荷〕 深沟球轴承—按f0Fa /C0r f0 =14.7 角接触球轴承—按Fa/C0 的关系定X、YFa/Fr －轴向力较小,可忽略不计,Ｐ＝fdFr－轴向力较大,均思索 Fa/Fr 轴承型号选用知轴承当量动载荷P和轴承预期寿命Lh’， 可求得计算额定动载荷C’，选用轴承型号 滚动轴承静强度计算额定静载荷 滚动轴接受载后，使受载最大的滚动体与滚道接触 中心处的接触应力到达一定值，该载荷称为额定静