轴和轴承课件

轴与轴承简介讲课内容轴的定义及分类轴的常用材料轴上零件周向固定和轴向固定轴承的定义及作用轴承的分类轴承代号轴承的润滑及密封一：轴的定义轴是组成机器的重要零件，它的功能是支持传动零件（如带轮、齿轮）并传递运动和转矩。轴的分类根据轴线形状的不同，轴可以分为曲轴和直轴两类。按照轴的受载情况不同，可分为心轴、传动轴和转轴三种。心轴-------工作时只承受弯曲载荷而不传递转矩的轴。分固定式和转动式。传动轴-------工作时只传递转矩而不承受或只承受很小弯曲载荷的轴。转轴------工作时既承受弯曲载荷又承受转矩的轴。按照结构分：直轴和曲轴实心轴和空心轴光轴和阶梯轴刚性轴与绕性轴轴的常用材料轴的材料应满足强度、刚度、耐磨性和耐腐蚀性等方面的要求。主要材料为碳素钢和合金钢。碳素钢价格相对便宜，对应力集中的敏感性小，经热处理后可以提高其疲劳强度和耐磨性，应用较广。（35、45、50）合金钢具有比碳素钢更好的力学性能和可淬性，但对应力集中的敏感性强，价格较贵，常用于受力较大而要求直径较小、重量轻、耐磨性和抗腐蚀性高以及高温、低温下工作的轴。轴上零件的周向固定和轴向固定轴上零件的周向固定是为了传递转矩时防止零件与轴产生相对转动。常用的周向固定方法有：键连接、花键联接、销连接、轴与零件的过盈配合。轴上零件的轴向固定是为了防止在轴向力作用下零件沿轴线移动。零件的轴向固定可采用轴肩、轴环、套筒、轴端挡圈、弹性挡圈、紧固螺钉等轴承的定义——轴承在机器中是用来支撑轴和轴上零件，它能保证轴的旋转精度，减少轴与支撑间的摩擦和磨损。按照摩擦性质分滑动轴承和滚动轴承两大类。轴承滑动轴承的分类滑动轴承根据所承受载荷的方向不同，可分为：承受径向载荷的径向滑动轴承承受轴向载荷的止推滑动轴承同时承受径向载荷与轴向载荷的径向止推滑动轴承滚动轴承的结构滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体、保持架四个部分组成。通常，内圈利用过盈配合与轴颈装配在一起随轴转动，外圈则以较小的间隙配合装在轴承座孔内不转动（也有外圈转动内圈不转动）。滚动体在内、外圈的滚道中滚动，使相对运动变为滚动摩擦。保持架的作用是将滚动体均匀隔开，以减少滚动体之间的摩擦和磨损。常见的滚动体形状有球形、圆柱形圆锥形、滚针形、鼓形等。滚动轴承的主要特点主要优点：摩擦力小，易起动载荷、转速及工作温度的适用范围比较广轴向尺寸小，旋转精度高润滑，维修方便主要缺点：承受冲击能力较差，径向尺寸较大，对安装的要求较高滚动轴承的分类轴承名称类型代号轴承名称类型代号双列角接触球轴承0推力球轴承5调心球轴承1深沟球轴承6调心滚子轴承2角接触轴承7推力调心滚子轴承2推力圆柱滚子轴承8圆锥滚子轴承3圆柱滚子轴承N(NU)双列深沟轴承4滚针轴承NA滚动轴承的代号为了区别不同类型、结构、尺寸和精度的轴承，便于组织生产和使用，GB/T272——1993规定了用字母加数字的方法来表示滚动轴承的代号：前置代号基本代号后置代号前置代号----表示成套轴承分部件，用字母表示。后置代号----表示轴承内部结构变化的情况，用字母加数字表示。前置代号和后置代号是滚动轴承当其结构形状、尺寸、公差、技术要求发生改变时，在基本代号左右添加的补充代号。基本代号基本代号是轴承代号的基础，它表示滚动轴承的基本类型、结构和尺寸。基本代号由类型代号、尺寸系列代号，内径代号三部分组成。类型代号---滚动轴承类型代号用数字或字母表示尺寸系列代号---尺寸系列代号由轴承的宽（高）度系列代号和直径系列代号组合而成。其中，宽（高）度系列代号表示内径、外径相同而宽（高）度不同的轴承系列。直径系列代号则表示具有同一内径而外径不同的轴承系列。组合排列时，宽（高）度系列代号在前，直径系列代号在后。当宽度系列代号用于向心轴承时，且当其代号为“0”时可以省略；高度系列代号用于推力轴承。内径代号---内径代号表示轴承尺寸的大小，常用内径表示分三种情况，分别为20mm以下、20mm至500mm之间、500mm及以上和其他。尺寸系列代号类型代号内径代号6310深沟球轴承，尺寸系列（0）3，其中宽度系列为0，高度系列为3，内径50mm内径代号的三种情况：1.当内径实际尺寸是10mm---17mm时：轴承公称直径内径代号示例1000深沟球轴承6200内径10mm12011502深沟球轴承6202内径15mm1703内径代号的三种情况：2.当内径实际尺寸是20mm---480mm（22、28、32除外）时：轴承公称直径内径代号示例20------480公称直径除5的商数，商数为个位时，需在商数左边加“0”。如08调心滚子轴承23208内径40mm深沟球轴承6212内径60mm内径代号的三种情况：3.当内径实际尺寸大于等于500mm以上，及22、28、32mm轴承公称直径内径代号示例大于等于500以上，及22、28、32直接用公称内径表示，但在与尺寸系列之间用“/”分开调心滚子轴承230/500内径500mm深沟球轴承6222内径22mm滚动轴承代号举例73207-----角接触球轴承；3-----尺寸系列03，其中宽度系列为0（向心轴承省略）；直径系列为3；轴承内径----100mm302103-----圆锥滚子轴承；02-----尺寸系列02，其中宽度系列为0（推力轴承不省略），直径系列为2；轴承内径为50mm轴系结构分析一、定义轴、轴承和轴上传动零件等组成的工作部件称为轴系。二、合理的轴系结构的基本要求1、轴和轴承在预期寿命内不失效。2、轴上零件在轴上准确定位与固定，以及轴系在箱体上的可靠固定。3、轴系结构有良好的工艺性。4、好的经济性。三、轴上零件的周向固定和轴向固定1、轴上零件的周向固定是为了传递转矩时防止零件与轴产生相对转动。常用的周向固定方法有：键连接、花键联接、销连接、轴与零件的过盈配合。2、轴上零件的轴向固定是为了防止在轴向力作用下零件沿轴线移动。零件的轴向固定可采用轴肩、轴环、套筒、轴端挡圈、弹性挡圈、紧固螺钉等四、轴系的轴向固定轴系在箱体中的位置必须确定，工作时，不允许轴系有轴向蹿动，否则将影响机械传动质量，产生噪声，甚至加速传动零件失效。轴系的轴向固定是依靠固定轴承外圈来实现的。固定方法：轴承盖、箱体座孔突肩、孔用弹性挡圈等。轴系的固定方式：1、两端单向固定，适用于普通温度（C≤70℃）、支点跨距较小（L≤400mm）的场合。2、一端双向固定、一端游动，适用于跨距较大、温度变化较大的轴。五、轴系的调整1、轴承游隙的调整和轴承的预紧恰当的轴承游隙是维持良好回转精度的必要条件。有些轴承装配时可通过移动轴承套圈来调整轴承游隙。轴承的预紧：对某些可调游隙的轴承，为提高旋转精度和刚度，常在安装时施加一定的轴向作用力（预紧力）消除轴承游隙，并使内、外圈和滚动体接触处产生微小弹性形变，这种方法称为轴承的预紧。一般可用移动轴承套圈的方法实现。2、轴系位置的调整为使轴上零件有准确的工作位置，必须对轴系位置进行调整。采用协调增减两端轴承盖与机座间垫片的方法来调整轴系位置。六、轴系结构的工艺性主要考虑轴的加工和轴系的装配1、轴的结构工艺性在保证工作性能的条件下，轴的形状要力求简单，减少阶梯数；同一轴上各处的过渡圆角半径应尽量相同；同一轴上有多个单键时，尺寸应尽可能一致，并处在同一母线上；需要磨削或车制螺纹的轴段，应留出砂轮越程槽或退刀槽。2、轴系结构的装配工艺性为了便于装配。安装时零件所经过的各轴段直径应小于零件的孔径，以保证自由通过；为避免损伤配合零件，各轴端需倒角，并尽可能使倒角尺寸相同；与传动零件过盈配合的轴段，可设置10°的导锥；对于轴承，轴系结构应考虑留出便于拆卸轴承的空间；定位轴肩应低于轴承内圈高度。七、提高轴的疲劳强度和轴系刚度的措施减小应力集中和提高轴的表面质量是提高轴的疲劳强度的主要措施。滚动轴承的润滑目的---减小摩擦、防锈、吸振与冷却。一般情况下，滚动轴承多采用润滑脂润滑，其特点时润滑脂不易流失，便于密封和维护，且不需要经常加油。但是当转速过高时，功率损耗大。填充量一般不超过轴承空间的1/3—1/2，装脂过多或过少，都会引起摩擦发热，影响轴承的正常使用。润滑剂类型----润滑油、润滑脂润滑油的摩擦阻力小，润滑可靠，但是需要较复杂的密封装置和供油设备，通常用于高速或高温场合。滚动轴承的密封目的—防止外部的灰尘、水分及其他杂质进入轴承，并防止轴承内润滑剂的流失。常见的密封方式：接触式密封：毛毡圈密封皮碗式密封非接触式密封：间隙式密封迷宫式密封组合式密封谢谢大家再见