冶校整理的12章轴承

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第十二章 轴承
一、轴承的功用: 支承轴及轴上的零件,并保持轴的旋转精度和减少轴与
支承间的摩擦和磨损。 二、分类: • 根据摩擦性质,轴承分为:滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承
滚动轴承绝大多数都已标准化,具有启动灵敏、滑动轴便承概述于2 互 换、轴向尺寸小,摩擦阻力小等优点故得到广泛的应用。
滑动轴承的优点: ①、承载能力大,耐冲击; ②、工作平稳,噪音低; ③、结构简单,拆装方便,径向尺寸
空心式:轴颈接触面上压力分布较均匀,润滑条件较实心式改善。 单环式:利用轴颈的环形端面止推,广泛用于低速、轻载的场合。 多环式:不仅能承受较大的轴向载荷,有时还可承受双向轴向载荷。
由于各环间载荷分布不均,其单位面积的承载能力比单环式低50%。
三、轴瓦和轴承衬
1、 轴瓦和轴承衬结构 常用的轴瓦分为整体式和剖分式两种结构。 整体式轴瓦又称轴套,用于整体式轴承,分为整体轴套和卷制 轴套两种。
故这种轴承也称作
调心轴承。
3、按结构形式不同,标准滚动轴承分为13类,最常用的有六类: 构造和类型4
类型代号
深沟球轴承(6)
向心轴 承
调心球轴承(1)
向心推力 轴承
成对使用, 反向安装
角接触球轴承(7) 圆锥滚子轴承(3)
圆柱滚子轴承(N、NU) 调心滚子轴承(2) 滚针轴承 (NA)
推力轴 承
推力球轴承 (5) 推力滚子轴承(8)
保持架:低碳钢、铜合金、 铝合金及工程塑料。
滚动轴承的优缺点
优点:滚动轴承具有摩擦阻力小,起动灵活,效率高,润滑简 便和互换性好等。
缺点:抗冲击载荷的能力差,高速时会出现噪声,工作寿 命也不及液体摩擦滑动轴承。
二、滚动轴承的类型
1、按滚子形状可分为: 球轴承 滚子轴承
➢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,价格低
游隙 ∆
滚动体内圈、外圈滚道之间的最大间隙。
径向间隙






游隙是影响轴承运转精度、使用寿命、噪声级别以 及温升的重要数据,控制游隙是项重要的工作。
偏斜角(量)θ
一般指调心轴承内、外圈轴线相对倾斜时所夹的锐角。
此类轴承通常具有偏
位角的自适应性能,
当轴承座孔与轴发生轴
线偏离时,它可以自动
θ
适应轴心的偏斜。
(1)类型代号---左起第1位
轴承类型 调心球轴承 调心滚子轴承 圆锥滚子轴承 双列深沟球轴承 推力球轴承 深沟球轴承 角接触球轴承 推力圆柱滚子轴承 圆柱滚子轴承 滚针轴承
代号 1 2 3 4 5 6 7 8 N NA
数字或字母表示 不同类型的轴承
(2)尺寸系列代号
宽度(高度)系列----左起第2位
6 深沟球轴承
7 角接触球轴承
3 圆锥滚子轴承
面对面
背靠背
N 圆柱滚子轴承
NA 滚针轴承
5 推力球轴承
1 调心球轴承
2 调心滚子轴承
4 双列深沟球轴承
三、滚动轴承的代号
滚动轴承代号是表示结构、尺寸、公差等级和技术性能 等特征的产品代号
前置代号 (字母,可
省略)
•轴 •承 •分 •部 •件 •代 •号
◆ 方法:对于轴向定位有: 轴瓦一端或两端做凸缘
定位唇(凸耳)
凸缘
定位唇
对于周向定位有:
紧定螺钉
(也可做轴向定位)
紧定螺钉
销钉 (也可做轴向定位)
轴瓦
圆柱销
轴承座
12.2 滑动轴承的设计计算 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算1
一、失效形式与设计准则
◆ 失效形式:作相对运动的轴颈和轴瓦之间的油膜破裂,导致 胶合和磨损
3、调心式滑动轴承
通常的滑动轴承要限制轴径的长度,用长径比来表示L/d,一 般L/d=0.5~1.5。当L/d>1.5时,常用调心式滑动轴承。
轴瓦与轴承之间不是柱面配合,而是球面配合,轴瓦可随着 轴的弯曲而转动,适应轴径的偏斜。
二、推力滑动轴承
径向滑动轴承的典型结构3
推力滑动轴承由轴承座和轴颈组成。工作时依靠轴的端面、 轴肩或轴环的端面向推力支承面传递轴向载荷,常用的轴颈结构 形式有:
2、轴瓦和轴承衬的常用材料
轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料,如 轴瓦和轴承衬的材料。 ✓滑动轴承的主要失效形式:轴瓦的磨损和胶合。
✓轴承材料应具备以下性能:
减摩(f 小)性、耐磨损、抗胶合,导热性、足够的强度 。
常用的轴承材料 轴承合金、铜合金、铝合金、铸铁和其他材料
1) 轴承合金(白合金、巴氏合金) 是锡、铅、锑、铜等金属的合金, 锡或铅为基体。 优点: f 小,抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐蚀性好、 容易跑合、是优良的轴承材料,常用于高速、重载的轴承。
小,轴向尺寸大。
滑动轴承的应用场合: ①、高速、高精度、重载的场合;如汽轮发
电机、水轮发电机、内燃机等; ②、结构上要求剖分的场合;如曲轴轴承; ③、受冲击与振动载荷的场合;如轧钢机。
12.1 滑动轴承的结构类型与润滑
一、滑动轴承的结构类型
根据颈和轴瓦间的摩擦状态,滑动轴承可分为液体摩擦滑动轴 承和非液体摩擦滑动轴承
含义 低 公差等级符合标准规定的0级(普通级一般可省略不标)
公差等级符合标准规定的6级 公差等级符合标准规定的6x级 公差等级符合标准规定的5级 公差等级符合标准规定的4级 高 公差等级符合标准规定的2级
(3)游隙组别代号及含义 代号为: /C1、/C2、 /C3、/C4、/C5
代号 /C1 /C2 (/C0) /C3 /C4 /C5
缺点:价格贵、机械强度较差;熔点低 不超过120 ℃。 只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。
轴承衬
应用:中高速,重载。
2)铜合金 优点:青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性
都优于轴承合金。工作温度高达250 ℃。
青铜可单独制成轴瓦,也可作为轴承衬浇注在钢或铸铁轴瓦上。
应用:中低速,重(中)载。
p 4
Q d02 d12
p
pvm pv
12.4.滚动轴承的类型及其选择 §13-1 滚动轴承的构造和类型
滚动轴承: 按摩擦性质的不同分为:
滑动轴承 合理选择
滚动轴承是标准件,主要掌握 合理使用
滑动轴承概述1
一、滚动轴承的结构
内圈:装在轴上,一般随轴转动,有 滚道,限制滚动体的侧向移动
(3)内径代号-左起第4,5位
滚动轴承的内径d=10~480mm的范围内,其代号有以下的规律:
代号
00 01 02 03
内径(mm) 10 12 15 17
04~96 代号×5
基本代号举例
3、后置代号 ——表示结构特点、公差等级、游隙组别、
材料及密封、技术要求等发生改变时的补充代号。
(1)内部结构改变代号及含义 反映同一类轴承的不同内部结构如:C、AC、B
17
3.校核圆周速度v→防止由于制造、安装误差,轴颈偏转变形 等因素使轴承边缘可能产生的过大的局部磨损。
P和pv的验算都是平均值。即使合格,也会发生速度过高导致轴承加速磨损,
所以校核圆周速度v
v v
当验算结果不能满足要求时,可改用较好的轴瓦材料或加大轴 承的几何尺寸d和B。
二、推力滑动轴承的校核计算
——内、外径相同而宽度(推力轴承称为高度)不同的特征表示。

常用代号:

0正常;1宽;2特宽
轴 承
* 在代号中0可以 省略(除圆锥滚子 轴承(3类)和调心滚
子轴承(2类)外)


常用代号:

1,2

向心轴承宽度增加
推力轴承高度增加
直径系列---左起第3位
——内径相同而外径不同的特征表示
直径增加
常用代号: 0、1(特轻);2(轻);3(中); 4(重)
为使轴承衬牢固而可靠地贴合在 轴瓦表面上,在轴瓦内表面预制 一些榫头、沟槽或螺纹(见图1211 )
轴瓦的油孔及油沟
为了使润滑油能很好的分滑布动轴承到的轴瓦轴结构4瓦的整个工作表面,在轴瓦 的非承载区要开设油沟和油孔。 ◆ 目的:把润滑油导入轴颈和轴承所构成的运动副表面。
◆ 原则:尽量开在非承载区;轴向油槽不能开通至轴承端部, 应留有适当的油封面一般取轴瓦长度的80%。。 ◆ 形式:按油槽走向分——沿轴向、绕周向、斜向、螺旋线等。
廉,制造容易,应用广。
球轴承
滚子轴承
◆2、按可承受的载荷方向不同,滚动轴承分为三类:
构造和类型3
向心轴承 主要用来承受径向力
推力轴承 主要用来承受轴向力
向心推力轴承 能同时承受径向力 和较大的轴向力
接触角α:
滚动体与外圈的接触法线和半径方向之间所夹锐角。
α
α
α
接触角反映了轴承承受载荷方向的特性。接触角是滚动轴 承的一个主要参数,轴承的受力分析和承载能力等都与接触角 有关。接触角越大,轴承承受轴向载荷的能力也越大。
卷制轴套
剖分式轴瓦:厚壁轴瓦和薄壁轴瓦
9
轴承衬
为提高轴承耐磨性和减摩性,采用双金属材料,即用钢、铸铁或 青铜制作以提高轴瓦强度,并在轴瓦内表面浇铸一薄层轴承合金, 称为轴承衬,其厚度随轴承直径的增大而增大,一般为0.5-0.6mm。
工程上常用浇铸或压合的方法将 两种不同的金属组合在一起,性能 上取长补短。
缺陷,可作为轴承衬粘复在金属轴瓦上使用。
碳--石墨:电机电刷常用材料,具有自润滑性,用于不良环境中。 橡胶轴承:具有较大的弹性,能减轻振动使运转平稳,可用水润 滑。常用于潜水泵、沙石清洗机、钻机等有泥沙的场合。
木材:具有多孔结构,可在灰尘极多的环境中使用。
轴瓦的定位
滑动轴承的轴瓦结构3
◆ 目的:防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动。
径向滑动轴承: 承受径向力
推力滑动轴承: 承受轴向力
径向滑动轴承
推力滑动轴承
径向滑动轴承又分为:
1.整体式径向滑动轴承 组成:轴承座、轴套。
特点:1)结构简单、成本低 2)轴套磨损后,间隙无法调整 3)不便装拆粗重的轴(只能从轴端装拆)。
适于低速、轻载或间隙工作的机器。
2.剖分式径向滑动轴承
轴承座和轴瓦被分成两部分,径向滑由动轴承螺的典型栓结构2 联接,轴承装拆方便,轴瓦 磨损后便于调整轴承间隙。应用广泛。
◆ 设计准则:保证作相对运动的轴颈和轴瓦之间的始终保持一 层润滑油膜,
因油膜存在与工作温度、载荷轴承材料、轴颈和轴承表面 粗糙度、润滑油供给等有关,目前尚无精确的计算方法,故一 般采用简化方法,对轴承的比压、温升和滑动速度进行条件性 计算。主要针对径向滑动轴承校核。
◆ 已知条件:外加径向载荷Fr (N)、轴颈转速n(r/mm)及轴 颈直径d (mm) 。
基本代号(字母或数字) 1 2 3 45
类 尺寸系

型 列代号



号 宽直

度径
系系
列列
代代
号号
后置代号(字母或加数字)
内密保公游其 部封持差隙它 结与架等组代 构防及级别号 改尘其代代 变及材号号
外料 形改 改变 变
前置代号 —表示可拆分轴承或其分部件的代号(不 常见)
1、基本代号 ——表示类型、结构和尺寸的代号
轴承类型 角接触球轴承
(70000)
圆锥滚子轴承 (30000)
代号 C AC B E
含义 接触角α=15o 接触角α=25o 接触角α=40o 接触角α加大
示例 7210C 7210AC 7210B 32215E
(2)公差等级代号及含义 精度高 —→低 公来自百度文库等级 2 4 5 6 6X 0
代号 (/P0) /P6 /P6x /P5 /P4 /P2


小 游隙符合标准规定的1组
游隙符合标准规定的2组
游隙符合标准规定的0组(基本组一般可省略不标)
游隙符合标准规定的3组
游隙符合标准规定的4组 大 游隙符合标准规定的5组
例: 试说明以下轴承代号的意义。
外圈:装在轴承座孔中。一般不转动, 有滚道,限制滚动体的侧向移动
滚动体:核心元件,在两套圈之间滚动 产生滚动摩擦并传递载荷。
保持架:将滚动体均匀隔开,避免相互 碰撞,减小磨损

圆柱滚子
圆锥滚子
鼓形滚子
滚针
滚动体形式:球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面 滚子、非对称球面滚子等几种。
轴承的材料
• 轴承内、外圈和滚动体的材料应具有较高的接 触疲劳强度和硬度、良好的耐磨性和冲击韧性。 一般用特殊轴承钢如GCr15、GCr15SiMn等制 造,热处理后硬度一般不低于60HRC,工作表 面要求磨削和抛光。
锡青铜 →中速重载 铅青铜 →中速中载 铝青铜 →低速重载
3) 粉末合金
将铁、铜、石墨粉末经过压制、烧结制作的轴承,具有多孔组 织,可存储润滑油,也称含油轴承,可用于加油不方便的场合。
4) 铸铁:用于不重要、低速轻载轴承。可以把轴瓦和轴 承座做成整体使用。
5) 非金属材料 工程塑料:具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、耐磨、耐 腐蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。 缺点:导热性差、膨胀系数大、容易变形。为改善此
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