机械制图-滚动轴承概述课件.ppt
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1、机械制图-滚动轴承概述第一节第一节 概述概述1)支承轴及轴上零件,并保持轴的旋转精度;)支承轴及轴上零件,并保持轴的旋转精度;2)减少转轴与支承之间的摩擦和磨损)减少转轴与支承之间的摩擦和磨损分类:分类:滚动轴承滚动轴承滑动轴承滑动轴承应用实例:汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电应用实例:汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用滑动轴承。滑动轴承。优点多,应用广优点多,应用广用于高速、高精度、重载、结用于高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合。构上要求剖分等场合。轴承的功用:轴承的功用:第二节第二节 非
2、液体摩擦滑动轴的结构和材料非液体摩擦滑动轴的结构和材料一、径向滑动轴承的结构一、径向滑动轴承的结构工作时只承受径向载荷的轴承,称为径向滑动轴承。工作时只承受径向载荷的轴承,称为径向滑动轴承。 1.整体式整体式 它由轴承座和轴瓦组成。结构简单、它由轴承座和轴瓦组成。结构简单、成本低,间隙无法调整装拆不便。成本低,间隙无法调整装拆不便。 适用于轻载、间歇工作且不重要的场合适用于轻载、间歇工作且不重要的场合 轴承座轴承座轴承轴承 2.剖分式剖分式 它主要由轴承座、轴承盖、螺栓、剖分轴它主要由轴承座、轴承盖、螺栓、剖分轴瓦等件组成。可以调整间隙。瓦等件组成。可以调整间隙。榫口榫口螺纹孔螺纹孔轴承座轴承
3、座轴承盖轴承盖联接螺栓联接螺栓剖分轴瓦剖分轴瓦薄壁轴瓦薄壁轴瓦轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟,以利于润滑油均匀分轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟,以利于润滑油均匀分布在整个轴径上。布在整个轴径上。进油孔进油孔油沟油沟F厚壁轴瓦厚壁轴瓦整体轴套整体轴套卷制轴套卷制轴套轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式,既有利大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式,既有利于形成动压油膜,又起冷却作用。于形成动压油膜,又起冷却作用。45 油沟形式油沟形式 宽径比宽径比B/d-轴瓦宽度与轴径直径之比。轴瓦宽度与
4、轴径直径之比。重要参数液体润滑摩擦的滑动轴承液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.51非液体润滑摩擦的滑动轴承非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.81.5 Bd作用:作用:用来承受轴向载荷用来承受轴向载荷 二、二、 推力滑动轴承推力滑动轴承 结构特点:结构特点: 在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。在止推环形面上,分布有若干有楔角的扇形快。其数量在止推环形面上,分布有若干有楔角的扇形快。其数量一般为一般为612。-倾角固定,顶部预留平台倾角固定,顶部预留平台, 类型类型固定式固定式可倾式可倾式用来承受停车后的载荷。-倾角随载荷、转速自行倾角随载荷、转
5、速自行 调整,性能好。调整,性能好。 FF巴氏合金巴氏合金绕此边线自绕此边线自行倾斜行倾斜F三、轴承材料三、轴承材料滑动轴承的主要失效形式是轴瓦表面的磨损和胶合。滑动轴承的主要失效形式是轴瓦表面的磨损和胶合。所以轴承材料应具有以下性能所以轴承材料应具有以下性能1)足够的强度。)足够的强度。2)良好的减磨性、耐磨性和磨合性。)良好的减磨性、耐磨性和磨合性。常用的材料有以下几种常用的材料有以下几种1)铸造轴承合金(又称巴氏合金)铸造轴承合金(又称巴氏合金)2)铸造铜合金)铸造铜合金3)铸铁)铸铁常用轴承材料的性能和应用见表常用轴承材料的性能和应用见表8-3第三节第三节 滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑
6、轴承润滑的目的:减小摩擦功率损耗、减轻磨损、冷轴承润滑的目的:减小摩擦功率损耗、减轻磨损、冷却轴承、吸振和防锈等。却轴承、吸振和防锈等。 一、润滑剂一、润滑剂1.液体润滑剂(润滑油)液体润滑剂(润滑油) 应用广泛,高速、轻载选应用广泛,高速、轻载选择低粘度润滑油,低速重载选择高粘度润滑油。择低粘度润滑油,低速重载选择高粘度润滑油。 2.半液体润滑剂(润滑脂)半固体状态,不易流失。半液体润滑剂(润滑脂)半固体状态,不易流失。 3.固体润滑剂固体润滑剂 不易使用油或旨润滑时使用。不易使用油或旨润滑时使用。 4.气体润滑剂气体润滑剂1.油润滑轴承的润滑装置油润滑轴承的润滑装置1)低速间歇工作的不重要
7、轴承,可定期用油壶注油。)低速间歇工作的不重要轴承,可定期用油壶注油。2)对于中、高速和连续运转的重要轴承应连续供油。)对于中、高速和连续运转的重要轴承应连续供油。主要装置有主要装置有针阀式油杯、油环润滑、油绳式油杯。针阀式油杯、油环润滑、油绳式油杯。二润滑装置二润滑装置1). 油杯油杯 针阀针阀式油式油杯杯旋盖式油杯旋盖式油杯 脂用压注式油杯压注式油杯弹簧弹簧盖油盖油杯杯2). 油环油环 第四节第四节 非液体摩擦滑动轴承的设计计算非液体摩擦滑动轴承的设计计算一、径向滑动轴承的设计一、径向滑动轴承的设计 1.确定轴承结构及轴瓦材料确定轴承结构及轴瓦材料 根据工作条件和要求确定轴承的结构,再按表
8、根据工作条件和要求确定轴承的结构,再按表8-1选选取轴瓦材料。取轴瓦材料。2.2.选取轴承的宽径比选取轴承的宽径比一般取宽径比一般取宽径比b/d=0.5-1.5b/d=0.5-1.5。3.3.校核轴承的工作能力校核轴承的工作能力(1 1)验算轴承的平均压强)验算轴承的平均压强p p pbdFp p为轴承材料的许用平均压强见表为轴承材料的许用平均压强见表8-1.8-1.(2)验算轴的)验算轴的p值值pvbFndnbdFpv19100)100060(p是轴承材料的许用是轴承材料的许用p值(值(Mpa.m/s),见表见表8-1 二、止推滑动轴承的计算二、止推滑动轴承的计算1.验算轴承的压强验算轴承的
9、压强 pzddFp)(4202pvpvm100060mmndv2.2.验算轴承的值验算轴承的值pmpmp是轴承材料的许用是轴承材料的许用p值(值(Mpa.m/s),见表见表8-2第五节第五节 滚动轴承的结构、类型和代号滚动轴承的结构、类型和代号各零件的作用:各零件的作用:外圈:外圈:支撑零件或轴系;支撑零件或轴系;保持架保持架: 将滚动体分开。将滚动体分开。内圈:内圈:支撑轴;支撑轴;滚动体:滚动体:滑动滑动滚动;滚动;硬度和接触疲劳强度硬度和接触疲劳强度 、耐磨性和冲击韧性、耐磨性和冲击韧性 用含铬合金钢制造,经热处理后硬度达:用含铬合金钢制造,经热处理后硬度达:6165HRC。工作表面需经
10、磨削或抛光。工作表面需经磨削或抛光。保持架:低碳钢,保持架:低碳钢,冲压制成高速轴承:有色金属或塑料。高速轴承:有色金属或塑料。一、滚动轴承的组成:一、滚动轴承的组成:外圈、内圈、滚动体、保持架。外圈、内圈、滚动体、保持架。内外圈上有滚道,当内外圈相对旋转时,滚动体将沿着滚道滚动。装在机座或零件轴孔内;滚动副的材料要求:滚动副的材料要求:轴承轴承类型类型按载荷按载荷方向分方向分按滚动体按滚动体形状分形状分向心轴承向心轴承推力轴承推力轴承圆柱滚子圆柱滚子圆锥滚子圆锥滚子球面滚子球面滚子滚针滚针球轴承球轴承滚子轴承滚子轴承分类:分类:1.径向接触轴承径向接触轴承(1)深沟球轴承)深沟球轴承主要承受
11、径向载荷,也能承受一定的主要承受径向载荷,也能承受一定的轴向载荷轴向载荷(2)圆柱滚子轴承)圆柱滚子轴承 能承受较大的径向载荷,不能承能承受较大的径向载荷,不能承受轴向载荷受轴向载荷二常用滚动轴承的类型二常用滚动轴承的类型调心滚子轴承调心滚子轴承 (4)调心滚子轴承)调心滚子轴承 能承受较大的径向载荷,不能承受能承受较大的径向载荷,不能承受轴向载荷,可自动调心轴向载荷,可自动调心(3)调心球轴承)调心球轴承 能自动调心能自动调心2.向心角接触轴承向心角接触轴承(2)圆锥滚子轴承)圆锥滚子轴承(1)角接触球轴承)角接触球轴承3.轴向接触轴承轴向接触轴承轴圈轴圈轴座轴座只能承受轴向载荷只能承受轴向
12、载荷 滚动轴承的主要类型和特性滚动轴承的主要类型和特性轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图 承载方向承载方向极限转速极限转速 允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用调心球轴承调心球轴承10000中中2 3 主要承受径向载荷,主要承受径向载荷,同时也能承受少量同时也能承受少量轴向载荷。因为外轴向载荷。因为外滚道表面是以轴承滚道表面是以轴承中点为中心的球面,中点为中心的球面,故能调心。故能调心。调心滚调心滚子轴承子轴承20000C低低0.5 2 比10000小能承受很大的径向载能承受很大的径向载荷和少量轴向载荷。荷和少量轴向载荷。承载能力大,具有调承载能力大,具有调性
13、能。性能。圆锥滚圆锥滚子轴承子轴承30000中中2 能同时承受较大的径能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。向、轴向联合载荷。因线性接触,承载能因线性接触,承载能力大,内外圈可分离,力大,内外圈可分离,装拆方便,称对使用。装拆方便,称对使用。推力球轴承推力球轴承50000低低不允许不允许 只能承受轴向载荷,且作用线只能承受轴向载荷,且作用线必需与轴线重合。分为单、双必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时,因滚动体离向两种。高速时,因滚动体离心力大,球与保持架摩擦发热心力大,球与保持架摩擦发热严重,寿命较低,可用于轴向严重,寿命较低,可用于轴向载荷大、转速不高之处。载荷大、转速不高之处。a)单向
14、单向滚动轴承的主要类型和特性(续)滚动轴承的主要类型和特性(续)轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图 承载方向承载方向极限转速极限转速允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用推力球轴承推力球轴承50000低低不允许不允许 只能承受轴向载荷,且作用线只能承受轴向载荷,且作用线必需与轴线重合。分为单、双必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时,因滚动体离向两种。高速时,因滚动体离心力大,球与保持架摩擦发热心力大,球与保持架摩擦发热严重,寿命较低,可用于轴向严重,寿命较低,可用于轴向载荷大、转速不高之处。载荷大、转速不高之处。b)双向双向深沟球轴承深沟球轴承60000高高
15、816 能同时承受较大的径能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。向、轴向联合载荷。因线性接触,承载能因线性接触,承载能力大,内外圈可分离,力大,内外圈可分离,装拆方便,称对使用。装拆方便,称对使用。角接触角接触球轴承球轴承70000C(=15=15 )70000AC(=25=25 )70000B(=40=40 )较高较高210 能同时承受较大的径能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。向、轴向联合载荷。 大,承载能力越大,大,承载能力越大,有三种规格。称对使有三种规格。称对使用。用。滚动轴承的主要类型和特性(续)滚动轴承的主要类型和特性(续)轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图
16、承载方向承载方向极限转速极限转速允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用滚动轴承的主要类型和特性(续)滚动轴承的主要类型和特性(续)轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图 承载方向承载方向极限转速极限转速允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用推力圆柱推力圆柱滚子轴承滚子轴承80000低低不允许不允许 能承受很大的单向能承受很大的单向轴向载荷。轴向载荷。圆柱滚圆柱滚子轴承子轴承N0000较高较高24 能承受较大的径向。因能承受较大的径向。因线性接触,内外圈只允线性接触,内外圈只允许有小的相对偏转。除许有小的相对偏转。除U结构外,还有内圈无挡结构外,还有内圈无挡
17、边边(NU)、外圈单挡边、外圈单挡边(NF)、内圈单挡边、内圈单挡边(NJ)等等型式型式滚针轴承滚针轴承a) NA0000b) RNA0000低低只能承受径向载荷。承只能承受径向载荷。承载能力大,径向尺寸特载能力大,径向尺寸特小。一般无保持架,因小。一般无保持架,因而滚针间有摩擦,极限而滚针间有摩擦,极限转速低。转速低。不允许不允许 a)b)1. 承载能力承载能力承受径向载荷为主;承受径向载荷为主;几点说明:几点说明:由于结构不同,各类轴承的使用性能也不相同,现说明如下。滚子轴承滚子轴承(1.53)球轴承球轴承 在同样的外形尺寸下。2. 极限转速极限转速当当d 20 mm时,两者承载能力接近,
18、宜采用球轴承。时,两者承载能力接近,宜采用球轴承。因滚子轴承贵角接触球轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷。0 4545 45 9090 承受轴向载荷为主;承受轴向载荷为主;= = 0 = 9= 90 滚动体为滚子,则只能承受径向载荷;滚动体为滚子,则只能承受径向载荷;若滚动体为球,可承受一定的轴向载荷。若滚动体为球,可承受一定的轴向载荷。只能承受轴向载荷。只能承受轴向载荷。转速过高转速过高 温度温度 润滑失效润滑失效 滚动体回火滚动体回火或胶合破坏。或胶合破坏。极限转速极限转速-滚动轴承在一定载荷与润滑条件下,允滚动轴承在一定载荷与润滑条件下,允许的最高转速。许的最高转速。大载荷大载荷 采用滚
19、子轴承采用滚子轴承3. 角偏差角偏差影响轴承正常运转。影响轴承正常运转。角偏差角偏差 可采用调心轴承。可采用调心轴承。滚针轴承对轴线倾斜最敏感,应滚针轴承对轴线倾斜最敏感,应紧可能避免在轴线有倾斜的情况紧可能避免在轴线有倾斜的情况下使用。下使用。轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内外圈中心轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内外圈中心线发生相对倾斜。其倾斜角称为线发生相对倾斜。其倾斜角称为角偏差。角偏差。调心轴承调心轴承内径相同,而直径系列代号不同的四种轴承的比较。000300400200尺寸系列代号尺寸系列代号-左起第二、三位。左起第二、三位。宽宽(高高)度度系列代号系列代号直径系列直径系
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