滚动轴承-ppt-资料

§11.1轴承的功用和类型§11.2滚动轴承的组成、类型及特点§11.3滚动轴承的代号§11.4滚动轴承类型的选择§11.5滚动轴承的工作情况分析及计算§11.6滚动轴承的选择§11.7滚动轴承的组合设计§11.8滑动轴承概述§11.9滚动轴承与滑动轴承的性能比较11.3轴承11.1轴承的功用和类型轴承的作用是支承轴。轴在工作时可以是旋转的，也可以是静止的。1．能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。2．具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。3．具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。一、轴承应满足如下基本要求：二、轴承的分类根据能承受载荷的方向，可分为向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。(或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承）。薄壁轴瓦厚壁轴瓦整体轴套卷制轴套滑动轴承滚动轴承11.2滚动轴承的组成、类型及特点11.2.滚动轴承的组成滚动轴承一般由内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4组成。内圈装在轴径上，与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动。内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损。21341234常见的滚动体有六种形状，一种是球形，五种是滚子。11.2滚动轴承的组成、类型及特点11.2滚动轴承的组成、类型及特点1.按滚动体的种类可分为球轴承和滚子轴承2.在外廓尺寸相同的条件下，滚子轴承比球轴承的承载能力和耐冲击能力都好，但球轴承摩擦小、高速性能好。球轴承滚子轴承3.按工作时能否调心可分为调心轴承和非调心轴承。11.2滚动轴承的组成、类型及特点4.按安装轴承时其内、外圈可否分别安装，分为可分离轴承和不可分离轴承。5.按公差等级可分为0、6、5、4、2级滚动轴承，其中2级精度最高，0级为普通级。另外还只有用于圆锥滚子轴承的6x公差等级。6.按照运动方式可分为回转运动轴承和直线运动轴承。11.2滚动轴承的组成、类型及特点圆锥滚子轴承调心轴承滚子轴承滚珠轴承平面轴承1、滚动轴承的结构特点（1）公称接触角滚动轴承的公称接触角指轴承的径向平面（垂直于轴线）与滚动体和滚道接触点的公法线之间的夹角。αα轴向承载能力（2）角偏位轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内、外圈发生相对倾斜，此倾斜角θ称为角偏位11.2滚动轴承的组成、类型及特点(3)游隙轴承的内、外圈与滚动体之间的间隙量。在一定的载荷及润滑条件下，轴承许可的最高转速(4)极限转速limnlimn的措施提高轴承精度选用较大的游隙改用特殊材料及结构的保持架采用循环润滑、油雾润滑或喷射润滑设置冷却系统α=0˚表11-1各类轴承的公称接触角轴承类型接触角向心轴承主要承受径向推力轴承主要承受轴向径向接触角接触轴向接触角接触0˚α45˚αα=90˚α45˚α90˚α2、滚动轴承的类型只能承受径向载荷或较小轴向载荷主要承受径向载荷主要承受轴向载荷承载方向能同时承受径向载荷和轴向载荷能同时承受径向载荷和轴向载荷只能承受轴向载荷或较小径向载荷圆柱滚子圆锥滚子球面滚子滚针球轴承滚子轴承表11-2滚动轴承的主要类型和特性轴承名称、类型代号结构简图承载方向极限转速允许角偏差主要特性和应用调心球轴承10000中2˚~3˚主要承受径向载荷，同时也能承受少量轴向载荷。因为外滚道表面是以轴承中点为中心的球面，故能调心。轴承类型按载荷方向分按滚动体形状分向心轴承推力轴承一、分类向心推力轴承调心滚子轴承20000C低0.5˚~2˚比10000小能承受较大的径向载荷和少量轴向载荷。承载能力大，具有调心性能。圆锥滚子轴承30000中2´能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线接触，承载能力大，内外圈可分离，装拆方便，一般成对使用。推力球轴承51000低不允许只能承受轴向载荷，且作用线必须与轴线重合。分为单、双向两种。高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处。a)单向表11-2滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、类型代号结构简图承载方向极限转速允许角偏差主要特性和应用推力球轴承52000低不允许只能承受轴向载荷，且作用线必须与轴线重合。分为单、双向两种。高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处。b)双向深沟球轴承60000高8´~16´主要承受径向载荷，也可同时承受小的轴向载荷。当量摩擦系数最小。极限转速高，高速时可用来承受轴向载荷。大批量生产，价格最低。角接触球轴承70000C(α=15˚)70000AC(α=25˚)70000B(α=40˚)较高2´~10´能同时承受较大的径向载荷及轴向载荷。能在高转速下工作。α大，承受轴向载荷的能力越大，α角有三种。一般成对使用。表11-2滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、类型代号结构简图承载方向极限转速允许角偏差主要特性和应用表11-2滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、类型及代号结构简图承载方向极限转速允许角偏差主要特性和应用推力圆柱滚子轴承80000低不允许能承受很大的单向轴向载荷，但不能承受径向载荷。圆柱滚子轴承N0000较高2´~4´可分离，不能承受轴向载荷，能承受较大的径向载荷。因线性接触内外圈轴线允许的相对偏转很小。除内圈无挡边(NU)结构外，还有外圈单挡边(NF)等型式。滚针轴承a)NA0000b)RNA0000低内外圈可分离，只能承受径向载荷。承载能力大，径向尺寸特小。一般无保持架，因滚针间有摩擦，摩擦系数大，极限转速低。不允许a)b)11.3滚动轴承的代号宽(高)度系列代号直径系列代号前置代号基本代号后置代号表10-3滚动轴承代号的排列顺序（）类型代号尺寸系列代号注：代表字母；代表数字或加2.基本代号：表示轴承的基本类型、结构和尺寸。类型代号----左起第一位，为0（双列角接触球轴承）则省略。成套轴承分部件代号1.前置代号----成套轴承分部件代号。如:K—滚动体与保持架组件11.4滚动轴承类型的选择11.4.1影响轴承承载能力的参数1.游隙内、外滚道与滚动体之间的间隙称为游隙，即为当一个座圈固定时，另一座圈沿径向或间隙或轴向的最大移动量。游隙可影响轴承的运动精度、寿命、噪声、承载能力等。11.4滚动轴承类型的选择2.极限转速滚动轴承在一定在润滑条件下，允许的最高转速称为极限转速。转速过高会产生高温，润滑失效产生破坏。3.偏位角安装误差或轴的变形等都会引起指南称内外圈中心线法称相对倾斜，其倾斜角d称为偏位角。3.接触角由轴承结构类型所决定的接触角称为公称接触角。11.4.滚动轴承的类型的选择11.4.2滚动轴承类型的选择载荷条件转速条件装调性能调心性能经济性轴承受载荷的大小、方向和性质是选择轴承类型的主要依据选择轴承类型时应注意其允许的极限转速nlim3类和N类的内外圈分离，便于拆装。为方便长轴上轴承的拆装，可选用代内锥孔和紧定套的轴承轴承内、外圈轴线间的偏位角应控制在极限之内，对安装精度差的轴承，宜选用调心轴承。在满足使用条件的情况下优先选用价格低廉的轴承。11.4.滚动轴承的工作情况分析及计算11.4.3滚动轴承的受载情况分析轴承转动时，承受径向载荷Fr，外圈固定。当内圈随轴转动时，滚动体滚动，内、外圈与滚动体的接触点不断发生变化，其表面接触应力随着位置的不同作脉动循环变化。滚动体在上面位置时不受载荷，滚到下面位置受载荷最大，两侧所受载荷逐渐减小。所以轴承元件受到脉动循环的接触应力。点击上图观看动画演示11.4滚动轴承的工作情况分析及计算11.4滚动轴承的失效形式和计算准则1.失效形式滚动轴承的失效形式主要有三种：疲劳点蚀、塑性变形和磨损2、滚动轴承的失效形式和计算准则主要失效形式：1）疲劳点蚀安装润滑和维护良好滚动轴承的主要失效形式2）塑性变形转速很低（小于10r/min）或作间歇摆动3）磨损润滑不良、密封不严、多尘条件1.计算准则11.5.滚动轴承的工作情况分析及计算对于一般转速的轴承，即10r/minnnlim,如果轴承的制造、保管、安装、使用等条件均良好时，轴承的主要失效形式为疲劳点蚀，因此应以疲劳强度计算为依据进行轴承的寿命计算。对于高速轴承，除疲劳点蚀外其工作表面的过热也是重要的失效形式，因此除需进行寿命计算外还应校验其极限转速对于低速轴承，即n1r/min，可近似地认为轴承各元件是在静盈利作用下工作的，其失效形式为塑性变形，应进行以下不发生塑性变形为准则的强度计算。11.6滚动轴承的选择滚动轴承的选择可分为两个步骤进行：按工作条件首先确定滚动轴承的类型选择轴承的尺寸公差等级的选择对于静止轴承、缓慢摆动或极低速运转的轴承按静载荷计算对于一般运转的轴承，按寿命计算进行轴承尺寸的选择当轴承的工作转速n在1～10r/min之间时，有两种选择方法：•按n=10r/min选择轴承尺寸；•利用寿命公式计算出C值，再按静载荷强度计算公式计算C0值。进行比较，选用其中较大值对应的轴承尺寸的轴承。对于转速较高又同时承受冲击载荷的轴承，不但进行寿命计算，还要进行轴承的强度校核对于高速轴承，除进行寿命计算外还应检验极限转速。出于成本考虑，在一般的机械传动中宜选用普通级精度的轴承。11.7滚动轴承的组合设计为了保证轴与轴上旋转零件正常运行，还应解决轴承组合的结构问题，其中包括，轴承组合的轴向固定，轴承与相关零件的配合，间隙调整、装拆、润滑等一系列问题。11.7滚动轴承的组合设计11.7.1轴承的轴向固定11.7滚动轴承的组合设计11.7.1轴承组的轴向固定除了合理选择轴承的类型和尺寸外，还必须正确、合理地进行轴承的组合设计。即正确解决轴承的轴向位置固定、轴承与其它零件的配合、轴承的调整与装拆等问题。11.7滚动轴承的组合设计1.两端固定式11.7滚动轴承的组合设计2.一端固定、一端游动式一端支承的轴承，内、外圈双向固定，另一端支承的轴承可以轴向游动。双向固定端的轴承可承受双向轴向载荷，游动端的轴承端面与轴承盖之间留有较大的间隙。以适应轴的伸缩量，这种支承结构适用于轴的温度变化大和跨距较大的场合。11.7滚动轴承的组合设计11.7滚动轴承的组合设计11.7滚动轴承的组合设计3.两端游动式11.7滚动轴承的组合设计11.7.2轴承组合的调整1.轴承间隙的调整11.7滚动轴承的组合设计11.7滚动轴承的组合设计11.7滚动轴承的组合设计2.轴系位置的调整11.7滚动轴承的组合设计11.7.3轴承组合支承部分的刚度和同轴度轴承座孔壁应有足够的厚度，并用加强肋增强其刚性。支撑结构中同一根轴上的轴承座孔尽可能同心。角接触轴承安装方式不同时轴承组合的刚性也不同。11.7滚动轴承的组合设计11.7.4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。11.7滚动轴承的组合设计11.7.5滚动轴承的配合与装拆1．滚动轴承的配合滚动轴承是标准件，轴承内圈与轴的配合采用基孔制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。在设计时，应根据及其的工作条件、载荷的大小及性质、转速的高低、工作温度及内外圈中哪一个套圈转动等因素选择轴承的配合。−当外载荷方向不变时，转动套圈应比固定套圈的配合紧一些。−高速、重载情况下应采用较紧配合。−作游动支撑的轴承外圈与座孔间应采用间隙配合，但又不能过松而发生相对转动−轴承与空心轴的配合应选用较紧配合，部分式轴承座座孔与轴承外圈的配合应较松。−充分考虑温升对配合的影响。11.7滚动轴承的组合设计2．滚动轴承的安装与拆卸（1）轴承的安装冷压法热套法（2）轴承的拆卸（2）轴承的拆卸采用中用工具或压力机拆卸轴承为方便拆卸，轴上定位轴肩的高度应小于轴承内圈的高度。11.7滚动轴承的组合设计11.7.6滚动轴承的润滑与密封1．润滑的目的润滑可以降低滚动轴承内部的摩擦，减少磨损和发热量；轴承的摩擦发热使轴承升温，油润滑可以到起冷却作用，从而降低轴承的工作温度，延长使用寿命；