机械设计作业 生活中的机械

生活中的机械零件

————滚动轴承与带传动

滚动轴承部分

一般所说的轴承多为滚动轴承。滚动轴承就是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由外圈，内圈，滚动体和保持架组成。滚动轴承使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较，滚动轴承的径向尺寸较大，减振能力较差，高速时寿命低，声响较大。

滚动轴承中的向心轴承（主要承受径向力）通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架4部分组成。内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转，外圈装在轴承座孔中。在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道。当内外圈相对转动时，滚动体即在内外圈的滚道上滚动，它们由保持架隔开，避免相互摩擦。

推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造，淬火后表面硬度应达到HRC60～65。保持架多用软钢冲压制成，也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。

深沟球轴承：每个套圈均具有横截面大约为球的周长三分之一的连续沟型滚道的向心球轴承,适用于精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车及一般机械等，是机械工业中使用最为广泛的一类轴承。结构简易，使用维护方便。主要用来承受径向负荷、也可承受一定的轴向负荷，当轴承的径向游隙加大时，具有角接触球轴承的性能，可承受较大的轴向负荷。该类轴承摩擦系数小，极限转速高，尺寸范围与形式变化多样。坚实耐用，通用性强及低噪音运行，可在高速下运转和易于安装。单列深沟球轴承另有密封型设计，可以无须再润滑和无需保养。单列带装球缺口和双列球轴承，适用于重载工况。

推力球轴承：滚动体是球的推力滚动轴承。推力球轴承不能承受径向负荷，极限转速较低。

调心滚子轴承：调心滚子轴承句有两列滚子，主要用于承受径向载荷，同时也能承受任一方向的轴向载荷。该种轴承径向载荷能力高，特别适用于重载或振动载荷下工作，但不能承受纯轴向载荷；调心性能良好，能补偿同轴承误差。

圆柱滚子轴承：滚动体是圆柱滚子的向心滚动轴承,属分离型轴承，安装与拆卸非常方便。圆柱滚子轴承分为单列、双列和四列。单列圆柱滚子轴承承受的径向负荷能力大，根据套圈挡边的结构也可承受一定的单向或双向轴向负荷。

双列圆柱滚子轴承结构

紧凑，刚性强，承载能

力大，受载荷后变形小，

大多用于机床主轴的支

承。四列圆柱滚子轴承

可承受较大的径向载

荷，多用于轧机等重型

机械上。圆柱滚子轴承

主要用于电机、机床、

石油、轧机装卸搬运机

械和各类产业机械。

圆锥滚子轴承：滚动体是圆锥滚子的向心滚动轴承。圆锥滚子轴承主要适用于承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载荷，而大锥角圆锥滚子轴承可以用于承受以轴向载荷为主的径，轴向联合载荷。此种轴承为分离型轴承，其内圈（含圆锥滚子和保持架）和外圈可以分别安装。在安装和使用过程中可以调整轴承的经向游隙和轴向游隙，也可以预过盈安装。广泛用于汽车、轧机、矿山、冶金、塑料机械等行业。

带座轴承：向心轴承与座组合在一起的一种组件，在与轴承轴心线平行的支撑表面上有个安装螺钉的底板。

进口轴承

上面给出的几幅照片是关于进口轴承的。进口轴承在生产生活中的应用很广泛，虽然说进口轴承在成本价格上高于国产型号的轴承，这主要是因为进口轴承在工艺和使用寿命等

方面都有着很高的水平。像TIMKEN、FAG、BAEDUN和ROLL WAY等一些历史悠久的大公司，在轴承制造方面有着丰富的经验与实力，也引领着轴承行业的发展。可喜的是，我们国家这几年在轴承制造方面的能力水平也不断提高，这对降低轴承的制造成本，提高加工精度和延长使用寿命等的影响将会是巨大的。

带传动部分

带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。根据传动原理的不同，有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动，也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力，且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点，在近代机械传动中应用十分广泛。摩擦型带传动能过载打滑、运转噪声低，但传动比不准确（滑动率在2%以下）；同步带传动可保证传动同步，但对载荷变动的吸收能力稍差，高速运转有噪声。带传动除用以传递动力外，有时也用来输送物料、进行零件的整列等。

同步带

同步带是以钢丝绳或玻璃纤维为强力层，外覆以聚氨酯或氯丁橡胶的环形带，带的内周制成齿状，使其与齿形带轮啮合。

同步带传动时，传动比准确，对轴作用力小，结构紧凑，耐油，耐磨性好，抗老化性能好，一般使用温度-20℃―80℃，v<50m/s，P<300kw,i<10,对于要求同步的传动也可用于低速传动。

同步带传动的特点：1）传动准确，工作时无滑动，具有恒定的传动比；（2）传动平稳，具有缓冲、减振能力，噪声低；（3）传动效率高，可达0.98，节能效果明显；（4）维护保养方便，不需润滑，维护费用低；（5）速比范围大，一般可达10，线速度可达50m/s，具有较大的功率传递范围，可达几瓦到几百千瓦；（6）可用于长距离传动，中心距可达10m以上。

同步带传动的主要失效形式：①带体疲劳断裂；②带齿剪断和压溃；③带侧、带齿磨损、包布剥离；④承载层伸长、节距增大、形成齿的干涉、爬齿；⑤冲击、过载使带体断裂。

照片显示的是同步带在汽车发动机上的应用，为了让发动机进气时机与活塞运动有正确的配合，选用传动比较精确的同步带，同时还用来驱动发电机，风扇和水泵等一些附属设备，布置结构紧凑。

V形带

简称V带或三角带，是断面为梯形的环形传动带的统称。与平型传动带相比，具有安装容易、占地面积小、传动效率高和噪音小等优点，在整个传动领域中占有重要地位。按其截面形状及尺寸可分为普通V带、窄V带、宽V带、多楔带等；按带体结构可分为包布式V带和功边式V带；按带芯结构可分为帘布芯V带和绳芯V带。主要应用于电动机和内燃机驱动的机械设备的动力传动。

V带传动的主要失效形式：（1）带在带轮上打滑，不能传递动力。（2）带由于疲劳产生脱层、撕裂和拉断。（3）带的工作面磨损。（4）从动轴的扭振。

在我国的广大农村地区，很多农用机械上应用的都是带传动。在上面的照片中，拖拉机的传动就经常是三根平行的V带传动，它的应用就是因为具有比较突出的优点，可防过载，免维护。

普通平带

普通平带由数层挂胶帆布粘和而成，有包边式和开边式两种。其特点包括：抗拉强度较大，预紧力保持性能较好，耐湿性较好，但过载能力较小，耐热、耐油性较差等。普通平带的长度可根据需要截取，然后将其端部联接起来。平带的接头应保证平带两侧边的周长相等，以免受力不均，加速损坏。

经常能见到应用平带传动的地方，例如下面的照片所示，在火车站，地铁站或者博物馆等地方见到的安检机上就用到了平带传动。把行李放在平带传送带上，随着电机驱动通过X射线透视区域。成本低，效率高。

以前曾听人说过，一根用在电锯上的普通传动带，如果是买一般国产的，只需不到十元就可以买到，但如果要买外国品牌的，没有六十元你是买不到的。但是他还是选择了后者，问其原因，他说国产的不耐用。虽然我们的经济发展很快，但是在工业基础方面还是有些落后了。通过这些努力，希望我们能把产品成本降下来，把质量升上去。国民经济的建设，还是离不开这些基础零件的发展水平。