滚子轴承拟动力学分析模型建立27页PPT
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滚子轴承拟动力学分析模型建立共29页
滚子轴承拟动力学分析模型建立
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
滚动轴承滚动轴承的结构及类型PPT课件
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由于结构的不同，各类轴承的使用 性能如下：
1．承载能力
在同样外形尺寸下。滚子轴承的承 载 能 力 约 为 球 轴 承 的 1.5~3 倍 。 所 以 ， 在载荷较大或有冲击载荷时宜采用滚子 轴承。但当轴承内径d20mm时，滚子 轴承和球轴承的承载能力已相差不多， 而球轴承的价格一般低于滚子轴承，故 可优先选用球轴承。
滚动轴承
1
整体概况
概况一
点击此处输入 相关文本内容
01
概况二
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02
概况三
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03
2
滚动轴承的结构及类型
一、滚动轴承的结构 滚动轴承一般是由内圈、外圈、
滚动体和保持架组成。 滚动轴承的具体结构见图1。
3
图1滚动轴承结构
4
滚动轴承的安装与工作
通常内圈随轴颈转动，外圈装在机 座或零件的轴承孔内固定不动。
25
前置代号 基本代号 后置代号
类型代号 尺寸系列代号 内径代号
26
（1）内径尺寸代号：右起第一、二位 数字表示内径尺寸，表示方法见表3。 特别要记住的是直径为20~480mm的表 示方法。
27
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（2） 尺寸系列代号：右起第三、四 位表示尺寸系列（第四位为0时可不写 出）。为了适应不同承载能力的需要， 同一内径尺寸的轴承，可使用不同大 小的滚动体，因而使轴承的外径和宽 度也随着改变。这种内径相同而外径 或宽度不同的变化称为尺寸系列，见 表4。
（1） 径向轴承，主要用于承受径向载 荷，其公称接触角从0到45；
（2） 推力轴承，主要用于承受轴向载 荷，其公称接触角从大于45到 90（表2）。
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由于结构的不同，各类轴承的使用 性能如下：
1．承载能力
在同样外形尺寸下。滚子轴承的承 载 能 力 约 为 球 轴 承 的 1.5~3 倍 。 所 以 ， 在载荷较大或有冲击载荷时宜采用滚子 轴承。但当轴承内径d20mm时，滚子 轴承和球轴承的承载能力已相差不多， 而球轴承的价格一般低于滚子轴承，故 可优先选用球轴承。
滚动轴承
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整体概况
概况一
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概况二
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概况三
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滚动轴承的结构及类型
一、滚动轴承的结构 滚动轴承一般是由内圈、外圈、
滚动体和保持架组成。 滚动轴承的具体结构见图1。
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图1滚动轴承结构
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滚动轴承的安装与工作
通常内圈随轴颈转动，外圈装在机 座或零件的轴承孔内固定不动。
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前置代号 基本代号 后置代号
类型代号 尺寸系列代号 内径代号
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（1）内径尺寸代号：右起第一、二位 数字表示内径尺寸，表示方法见表3。 特别要记住的是直径为20~480mm的表 示方法。
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（2） 尺寸系列代号：右起第三、四 位表示尺寸系列（第四位为0时可不写 出）。为了适应不同承载能力的需要， 同一内径尺寸的轴承，可使用不同大 小的滚动体，因而使轴承的外径和宽 度也随着改变。这种内径相同而外径 或宽度不同的变化称为尺寸系列，见 表4。
（1） 径向轴承，主要用于承受径向载 荷，其公称接触角从0到45；
（2） 推力轴承，主要用于承受轴向载 荷，其公称接触角从大于45到 90（表2）。
滚动轴承解析PPT学习教案
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3、滚动轴承的代号
滚动轴承的代号 滚动轴承的代号由三部分组成
前置代 号
基本代 号
后置代 号
前置代号用以表示轴承的分部件，用字母表示；
后置代号表示轴承的结构、材料、公差等，用字母和数字表示。
基本代号是要求重点掌握的内容。
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基本代号 滚动轴承的基本代号由五位数字组成
性能和特点
推力 单向 球轴承
51000
单向轴 向载荷
只 能 承 受 单 向轴向 载荷， 适用于 轴向力 大而转 速较低 的埸合 。
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轴承 名称
简图
推力 球轴承
双向
类型 代号
轴向承 载能力
52000
双向轴 向载荷
性能和特点
可 承 受 双 向 轴向载 荷，常 用于轴 向载荷 大、转 速不高 处。
深沟 球轴承
角接触 球轴承
60000
少量
主 要 承 受 径 向载荷 也可同 时承受 少量双 向轴向 载荷。 摩擦阻 力小， 极限转 速高， 结构简 单，价 格便宜 ，应用 最广泛 。
70000C α=150
70000AC α=250
70000B α=400
一般 较大 更大
。
能 同 时 承 受 径向载 荷与轴 向载荷 ，接触 角 有 15°、 25°、 40°三 种。适 用于转 速较高 、 同时 承受径 向和轴 向载荷 的场合
省略画法
与挡肩接触的画法 局部放大图
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类 型 代 号 内径系列表示法
宽直 度径 系系 列列
d=10m d＜20mm： m 00
内 径 系 列
滚动轴承PPT教学课件
其精度等级按上表中的顺序依次提高。
【例】说明62303、72211AC、LN308/P6x及 59220的含义。 【解】 62303为深沟球轴承，尺寸系列23（宽度系列2， 直径系列3）内径17mm，精度P0级。
72211AC为角接触球轴承，尺寸系列22（宽度 系列2，直径系列2），内径55mm，接触角 α=25°，精度P0级。
游隙的存在是边界润滑油膜形成的必要条 件，影响轴承的载荷分布、振动、噪声和寿命。
第二节、滚动轴承的代号
滚动轴承的种类很多，而各类轴承又有不 同结构、尺寸和公差等级等，为了表征各类轴 承的不同特点，便于组织生产、管理、选择和 使用，国家标准中规定了滚动轴承代号的表示 方法，由数字和字母所组成。
滚动轴承的代号有三个部分代号所组成：前置代 号、基本代号和后置代号。
载荷Ｐ与寿命Ｌ的关系曲线
P(KN)
C
з
Ｐ Ｌ＝常数
（疲劳曲线）
０1 ５
１０
L(x106r)
标准规定了基本额定寿命：
一组在相同条件下运转的近于相同的轴承，按有 10%的轴承发生点蚀破坏，而其余90%的轴承未发生点 蚀破坏前的转数L10（以106r为单位）或工作小时数 Lh。
以轴承的基本额定寿命为计算依据时，轴承的 失效概率为10％，而可靠度为90％。
张骞生平： 张骞（？—前114年），汉
中城固（今陕西城固）人，西汉 著名探险家、外交家。他曾两次 出使西域，一次出使云南，两次 随军出征匈奴。他官至大行（负 责外交事务，位列九卿），随卫 青出征匈奴有功，封博望侯。
送元二使安西 王维
渭城朝雨浥轻尘，
客舍青青柳色新。 劝君更尽一杯酒， 西出阳关无故人。
直径系列表示同一类型、相同内径的轴承在外径 和宽度上的变化系列
《i第十章滚动轴承》PPT课件
精选ppt
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精选ppt
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精选ppt
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10.2.2滚动轴承类型的选择
选择滚动轴承类型时可参考以下几点：
（1）当载荷较大或有冲击载荷时，宜用滚子轴承； 当载荷较小时，宜用球轴承。
（2）当只受径向载荷时，或虽同时受径向和轴向载 荷，但以径向载荷为主时，应用向心轴承。
当只受轴向载荷时，一般应用推力轴承，而当 转速很高时，可用角接触球轴承或深沟球轴承。
2.当量动载荷P的计算式：
式中
PXFr YFa
F r 、 F a 轴 承 的 径 向 载 荷 和 轴 向 载 荷 X 、 Y 动 载 荷 径 向 系 数 和 动 载 荷 轴 向 系 数
精选ppt
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10.5.3角接触轴承的内部轴向力
轴承类型 FS
表10.14 角接触轴承的内部轴向力FS
角接触球轴承
(4)在尺寸系列代号中,位于括号中的数字省略不写。
(5)公差等级代号中的/P0省略不写。 (6)公差等级代号与游隙组代号同时表示时，可取公差等级 代号加上游隙组号组合表示，如/P63（公差等级P6级，径 向游隙3组）。
例如: 7210 C/P5/DF
7 2 10 C /P5 /DF
面对面配置
公差等级为5级
校核轴承寿命621883年德国的fischer先生发明了磨制钢球的球磨机并创建fag公司以来伴随着滚动轴承工业的诞生和发展fag的产品在几乎所有可能的领域内得到了充分的认证并一直扮演着十分重要的角色滚动轴承的发展63滚动轴承的发展瑞典skf公司新一代skf球面滚子轴承explorer探索者系列的性能远远超过iso国际标准的计算方法而iso亦无法恰当地预测其预期寿命
蜗轮位置调整
轴承振动特征分析PPT演示课件
外环故障频率； 7. 轴承保持架故障频率(FTF)通常不是以其基频出现 ； 8. 当滚动体本身出现故障时，往往会产生不仅滚动体故障频率(BSF)，还有
保持架故障频率(FTF)； 9. 轴承保持架断裂时，可能出现滚动体旋转故障频率 ； 10. 一个以上滚动体有故障时，将产生有故障的滚动体数目×滚动体故障特征
保持架故障频率：
FTFe≌N(0.5-1.2/n)
估算公式
n=滚动体数目； N=轴的转速。
注：1.滚动轴承没有滑动；2.滚动轴承几何尺寸没有变化；3.轴承外环固定不旋转
25
滚动轴承故障频率计算例
26
典型的轴承故障发展过程
声发射检测
润滑分析 振动分析
感官
27
典型的轴承故障发展过程
轴承故障劣化发展不是按线性规律，而是按指数规律变化
22
滚动轴承故障频率计算(2)
保持架故障频率： FTF=(N/2)［1-（d/D）Cos φ ]
滚动体旋转故障频率： BSF=(N/2)(D/d){1-[(d/D)Cos φ ］²}
外环故障频率： BPFO=(N/2)n[1-(d/D)Cosφ ]
内环故障频率： BPFI=(N/2)n[1+(d/D)Cosφ ］
1. 可听到噪声 2. 温度略升高 3. 非常高的超声，声发射，振动尖峰能量，轴承外环有故障 4. 振动加速度总量和振动速度总量有大的增加 5. 在线性刻度的频谱上清楚地看出轴承故障频率及其谐波和边带 6. 振动频谱噪声地平明显提高 7. 剩余寿命小于1％
IV．第四阶段
1. 噪声的强度改变 2. 温度明显升高 3. 超声，声发射，振动尖峰能量迅速增大，随后逐渐减小，轴承外环处在损坏之 前故障状态 4. 振动速度总量和振动位移总量明显增大，振动加速度总量减小 5. 较低的轴承故障频率占优势的振动尖峰，振动频谱中噪声地平非常高 6. 剩余寿命小于0.2％
保持架故障频率(FTF)； 9. 轴承保持架断裂时，可能出现滚动体旋转故障频率 ； 10. 一个以上滚动体有故障时，将产生有故障的滚动体数目×滚动体故障特征
保持架故障频率：
FTFe≌N(0.5-1.2/n)
估算公式
n=滚动体数目； N=轴的转速。
注：1.滚动轴承没有滑动；2.滚动轴承几何尺寸没有变化；3.轴承外环固定不旋转
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滚动轴承故障频率计算例
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典型的轴承故障发展过程
声发射检测
润滑分析 振动分析
感官
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典型的轴承故障发展过程
轴承故障劣化发展不是按线性规律，而是按指数规律变化
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滚动轴承故障频率计算(2)
保持架故障频率： FTF=(N/2)［1-（d/D）Cos φ ]
滚动体旋转故障频率： BSF=(N/2)(D/d){1-[(d/D)Cos φ ］²}
外环故障频率： BPFO=(N/2)n[1-(d/D)Cosφ ]
内环故障频率： BPFI=(N/2)n[1+(d/D)Cosφ ］
1. 可听到噪声 2. 温度略升高 3. 非常高的超声，声发射，振动尖峰能量，轴承外环有故障 4. 振动加速度总量和振动速度总量有大的增加 5. 在线性刻度的频谱上清楚地看出轴承故障频率及其谐波和边带 6. 振动频谱噪声地平明显提高 7. 剩余寿命小于1％
IV．第四阶段
1. 噪声的强度改变 2. 温度明显升高 3. 超声，声发射，振动尖峰能量迅速增大，随后逐渐减小，轴承外环处在损坏之 前故障状态 4. 振动速度总量和振动位移总量明显增大，振动加速度总量减小 5. 较低的轴承故障频率占优势的振动尖峰，振动频谱中噪声地平非常高 6. 剩余寿命小于0.2％
第13章滚动轴承机械设计PPT课件
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青岛科技大学专用
潘存
3. 保持架的材料对轴承转速影响极大，实体保持架比冲 压保持架允许有更高一些的转速；
4. 推力轴承的极限转速很低，当工作转速高时，若轴向 载荷不是十分大，可以采用角接触球轴承来承受纯轴 向力；
5. 若工作转速超过了轴承样本，可以用提高公差等级、 适当增大游隙、选用循环冷却等方法。
接触角：滚动体与外圈接触处的法线与垂直于轴承轴
心线的平面之间的夹角称为公称接触角。
接触角 ↑ → 轴向承载能力 ↑ 它是滚动轴承的一个重要参数，轴承的 受力分析和承载能力等都与接触角有关。
轴承类型
表13-1 各类轴承的公称接触角
向心轴承主要承受径向载荷
推力轴承主要承受轴向载荷
径向接触
角接触
角接触
轴向接触
类型代号 ----左起第一位，为0（双列角接触球轴承）
则省略。
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青岛科技大学专用
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调心球轴承 调心滚子轴承 圆锥滚子轴承
10000
20000C
30000
a)单向 b)双向
推力球轴承 50000
推力圆柱 深沟球轴承 角接触球轴承 滚子轴承 圆柱滚子轴承 滚针轴承
60000
70000
80000
N0000 a) NA0000
24
14
24
青岛科技大学专用
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潘存
表13-3 滚动轴承代号的排列顺序
前置代号
基本代号
后置代号
或加
（ 成套轴承分
部件代号
）
类
尺寸系列代号
型
宽(高)度 直径系列
代
系列代号 代号
号
注：
代表字母；
【机械制造】滚动轴承设计ppt模版课件-PPT精品文档94页
轻：2 中：3 重：4
d < 20 mm的轴承 d=10 mm 代号：00 d=12 mm 代号：01 d=15 mm 代号：02 d=17 mm 代号：03 d=20mm～495 mm的轴承
代 号 ：轴 承 内 d的 径商 5
d为：22、28、32及 d > 500 mm以上轴承 代号：/内径毫米 表示
承载类型——能同时承受径向负 荷FR与单向轴向负荷FA
类型代号： （70000）
使用要求：成对使用
FR FA FA
FR FA
角接触轴承安装形式一： 正装（面对面安装） 正装简图
角接触轴承安装形式二： 反装（背对背安装） 反装简图
8.圆柱滚子轴承
结构特点：内外圈可分离
承载类型——只能承受径向负荷FR， 不能承受轴向负荷。
滚动轴承材料： 内外圈、滚动体：强度高、耐磨的铬锰高碳钢。 保持架：软材料，低碳钢板冲压后铆接或焊接。
二）滚动轴承的特点 滚动轴承的优点： ① 摩擦系数小，启动力矩小，效率高； ② 轴向尺寸（宽度）较小； ③ 某些滚动轴承能同时承受径向和轴向载荷，因此
可使机器结构简化、紧凑； ④ 径向间隙小，还可预紧方法消除间隙，因此运转
一）根据 轴承所受 的载荷选
载荷的 方向
纯轴向负荷——可选用推力轴承（5类）
同时受 径向负荷
径向负荷为主——可用深沟球轴承（6类）
径向负荷，轴 角接触球轴承（7类） 向负荷都很大 圆锥滚子轴承（3类）
和轴向负 荷时
轴向负荷很大 径向负荷较小
可用推力调心滚子轴承 （29类）
也可用圆柱滚子N类（或 深沟球轴承6类）与推力 轴承（5类）联合使用。
精度高； ⑤ 润滑简单，耗油量少，维护保养简便；
d < 20 mm的轴承 d=10 mm 代号：00 d=12 mm 代号：01 d=15 mm 代号：02 d=17 mm 代号：03 d=20mm～495 mm的轴承
代 号 ：轴 承 内 d的 径商 5
d为：22、28、32及 d > 500 mm以上轴承 代号：/内径毫米 表示
承载类型——能同时承受径向负 荷FR与单向轴向负荷FA
类型代号： （70000）
使用要求：成对使用
FR FA FA
FR FA
角接触轴承安装形式一： 正装（面对面安装） 正装简图
角接触轴承安装形式二： 反装（背对背安装） 反装简图
8.圆柱滚子轴承
结构特点：内外圈可分离
承载类型——只能承受径向负荷FR， 不能承受轴向负荷。
滚动轴承材料： 内外圈、滚动体：强度高、耐磨的铬锰高碳钢。 保持架：软材料，低碳钢板冲压后铆接或焊接。
二）滚动轴承的特点 滚动轴承的优点： ① 摩擦系数小，启动力矩小，效率高； ② 轴向尺寸（宽度）较小； ③ 某些滚动轴承能同时承受径向和轴向载荷，因此
可使机器结构简化、紧凑； ④ 径向间隙小，还可预紧方法消除间隙，因此运转
一）根据 轴承所受 的载荷选
载荷的 方向
纯轴向负荷——可选用推力轴承（5类）
同时受 径向负荷
径向负荷为主——可用深沟球轴承（6类）
径向负荷，轴 角接触球轴承（7类） 向负荷都很大 圆锥滚子轴承（3类）
和轴向负 荷时
轴向负荷很大 径向负荷较小
可用推力调心滚子轴承 （29类）
也可用圆柱滚子N类（或 深沟球轴承6类）与推力 轴承（5类）联合使用。
精度高； ⑤ 润滑简单，耗油量少，维护保养简便；
滚子轴承拟动力学分析模型建立.1
不同分析方法的比较
拟静力学分析方法
方程性质
基于平衡方程的非线性代数方 程组
动力学分析方法
基于运动方程的微分方程组
约束条件
需采用运动约束条件的假定
无需运动约束条件的假定
任何弹流润滑切向摩擦力模 型均可采用 解是时间的函数 可分析滚子与保持架运动的 不稳定全过程 计算时间相当长 可用于计算变化负荷下的动 力不稳定性过程
xk
le (k 0.5) w 2
油膜厚度由道森-希金森公式求
Q1 jk -0.10 0.56 0V1bjk 0.69 ) ( ) ( ) h1jk 3.06(E1 R1r R1r E1 E1 Q2 jk -0.10 0.56 0U 2 bjk 0.69 h2jk 3.06(E2 ) ( ) ( ) R2 r R2 r E2 E2
高速空心滚子轴承的性能研究 【大连交通大学.刘彦奎】
滚子轴承拟动力学分析
—模型建立.1
——2014.4.13
滚动轴承设计的主要基本理论
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赫兹弹性接触理论 套圈滚道控制理论
接触应力和变形的计算是滚动轴 承特性分析的前提条件之一，奠定 了滚动轴承接触分析的理论基础。
弹性流体动力润滑理论 刚性套圈假设
套圈控制理论假设：滚动体在某一 滚道上只有纯滚动,为“控制滚道”， 在另一滚道既有滚动又有滑动，为 研究在相互滚动或者滚动伴随有滑 “非控制滚道” 动的条件下,两弹性体之间流体润滑 膜的力学特性，取消了刚性润滑边 界的假设，可以计算出最小油膜厚 度和摩擦力。 轴承内、外套圈都不发生变形，只 产生相对的刚性位移，轴承的变形只 与滚动体和滚道局部接触部位的变形 有关。
计算收敛性 收敛性与弹流润滑切向摩擦力