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文档简介

1、第三章第三章 滚动轴承滚动轴承教学目标1了解滚动轴承的分类,结构、类型、代号;2掌握滚动轴承选择的方法,能进行寿命计算等;http:/ 依靠主要元件间的滚动接触来支撑转动零件 优点:摩擦阻力小、起动灵敏、效率高、润滑简便、互换性好等。 缺点:抗冲击能力较差,高速时易出现噪声,工作寿命不及液体摩擦滑动轴承。滚动轴承的基本结构滚动轴承的基本类型滚动轴承的基本类型按受载方向分推力轴承向心轴承径向载荷轴向载荷 滚动体是滚动轴承构成中不可省略的关键零件。按滚动体形状分滚子轴承球轴承常见的滚动体形状如图非对称球面滚子球面滚子圆锥滚针圆柱形球形 滚动轴承的分类依据主要是其所能承受的载荷方向(或公称接触角)和

2、滚动体的种类。 接触角的概念:滚动体和套圈接触处的法线与轴承径向平面(垂直于轴承轴心线的平面)之间的夹角称为公称接触角。 越大,则轴承承受轴向载荷的能力就越大。 = 00 4 54 5 9 0 = 9 0( a )( b )( c )( d )1、向心轴承: 主要或只能承受径向载荷的滚动轴承,其公称接触角为045。向心轴承按公称接触角的不同又可以分为0的向心轴承,如深沟球轴承、圆柱滚子轴承和滚针轴承等。向心轴承按公称接触角的不同又可以分为: 深沟球轴承深沟球轴承调心球轴承调心球轴承调心球轴承实体调心球轴承实体调心滚子轴承实体调心滚子轴承实体(1)径向接触轴承: 公称接触角为0的向心轴承,如深沟

3、球轴承、圆柱滚子轴承和滚针轴承等。 深沟球轴承具有摩擦因数小、极限转速高的优点,并且价格低廉(2)向心角接触轴承: 公称接触角在045的向心轴承,如角接触球轴承、圆锥滚子轴承、调心轴承等。 两种调心轴承在主要承受径向载荷的同时,也可以承受不大的轴向载荷。其主要特点在于:允许内外圈轴线有较大的偏斜(23),因而具有自动调心的功能,可以适应轴的挠曲和两轴承孔的同轴度误差较大的情况。 2、推力轴承:(1)轴向接触轴承:公称接触角为90的推力轴承,如推力球轴承等。(2)推力角接触轴承:单列和双列推力轴承。公称接触角为45到90的推力轴承,如推力角接触轴承等。 按照承受单向轴向力和双向轴向力可以分为推力

4、球轴承实体推力球轴承实体推力圆柱滚子轴承推力圆柱滚子轴承单向推力球轴承单向推力球轴承3、向心推力轴承:这类轴承包括角接触球轴承和圆锥滚子轴承,可以同时承受径向载荷和较大的轴向载荷。 在工程上常用的滚动轴承五类:深沟球轴承、圆柱滚子轴承、单列推力球轴承、角接触球轴承和圆锥滚子轴承。深沟球轴承实体深沟球轴承实体圆锥滚子轴承实体圆锥滚子轴承实体 各类轴承的承载性能见教材表格14-4所列。 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承角接触球轴承角接触球轴承 滚动轴承内、外套圈与滚动体之间存在一定的间隙,因此,内、外套圈可以有相对的位移。最大的位移量为轴承游隙。 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

5、、振动、噪声和寿命。第二节、滚动轴承的代号第二节、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。前置代号基本代号后置代号(组)轴承类型尺寸系列轴承内径内部结构密封防尘套圈变型保持架(材料)轴承材料公差等级游隙配置其它1、基本代号、基本代号 基本代号是表示轴承主要特征的基础部分,也是我们应着重掌握的内容,包括轴承类型、尺寸系列和内径。 类型代号用阿拉伯数字(以下简称数字)或大写拉

6、丁字母(简称字母)表示,个别情况下可以省略。(表) 尺寸系列是是由轴承的直径系列代号和宽(高)度系列代号组合而成,用两位数字表示宽度系列是指径向轴承或向心推力轴承的结构、内径和直径都相同,而宽度为一系列不同尺寸,依8、0、16次序递增(推力轴承的高度依7、9、1、2顺序递增)。 当宽度系列为0系列时,多数轴承在代号中可以不予标出(但对调心轴承需要标出)。 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用基本代号右起第三位数字表示(滚动体尺寸随之增大)。即按7、8、9、0、1、5顺序外径尺寸增大,如图所示。内径代号是用两位数字表示轴承的内径:内径d=10480mm的轴承内径表示方法

7、见下表(用基本代号右起第一、二两位数字表示) 内径代号000102030496轴承内径(mm)10121517代号数52、前置代号、后置代号、前置代号、后置代号 前置代号用字母表示,用以说明成套轴承部件的特点,一般轴承无需作此说明,则前置代号可以省略。 例如LN207:表示(0)2尺寸系列的单列圆柱滚子轴承的可分离外圈。 后置代号用字母和字母数字的组合来表示,其含义见轴承代号表格所示。 (1)内部结构代号)内部结构代号代号代号含义及示例含义及示例C角接触球轴承角接触球轴承 公称接触角公称接触角 15 7210C调心滚子轴承调心滚子轴承 C型型 23122CAC角接触球轴承角接触球轴承 公称接触

8、角公称接触角 25 7210ACB角接触球轴承角接触球轴承 公称接触角公称接触角 45 7210B圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 接触角加大接触角加大 32310BE加强型(即内部结构设计改进,增大轴承承载能力)加强型(即内部结构设计改进,增大轴承承载能力)N207E(2)轴承公差代号)轴承公差代号代号代号含义和示例含义和示例新标准新标准GB/T27293原标准原标准GB27288/P0G公差等级符合标准规定的公差等级符合标准规定的0级,代号中省略不级,代号中省略不标标 6203/P6E公差等级符合标准中的公差等级符合标准中的6级级 6203/P6/P6XEX公差等级符合标准中的公差等级符合标准中的

9、6X级级 6203/P6XP5D公差等级符合标准中的公差等级符合标准中的5级级 6203/P5P4C公差等级符合标准中的公差等级符合标准中的4级级 6203/P4P2B公差等级符合标准中的公差等级符合标准中的2级级 6203/P2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=25,精度P0级。LN308/P6x为单列圆柱滚子轴承,可分离外圈,尺寸系

10、列(0)3(宽度系列0,直径系列3),内径40mm,精度P6x级。59220为推力球轴承,尺寸系列92(高度系列9,直径系列2)内径100mm,精度P0级。第三节、滚动轴承的选择 滚动轴承的选择包括类型选择、精度选择和尺寸选择。 选择类型必须依据各类轴承的特性。包括轴承的工作载荷、转速、轴的刚度及其他要求。1、类型选择旋转精度要求较高转速较高工作载荷小载荷较大或有冲击载荷转速较低同时承受轴向和径向载荷以轴向载荷为主同时承受轴向和径向载荷双向载荷都较大时轴向载荷比径向载荷大轴向变形小跨距较大多支点轴便于安装、拆卸和调整轴承游隙选用 从经济性角度考虑,球轴承比滚子轴承价廉;有特殊结构的轴承比普通的

11、轴承贵。2、精度选择 同型号的轴承,精度越高,价格也越高。一般机械传动宜选用普通级(P0)精度3、尺寸选择 根据轴颈直径,初步选择适当的轴承型号,然后根据第6节介绍的方法进行轴承寿命计算或静强度计算。1 1、疲劳点蚀、疲劳点蚀:在安装、润滑、维护良好的条件下,滚动轴承的正常失效形式是滚滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内、外圈滚道上受变应力作用发生动体或内、外圈滚道上受变应力作用发生点蚀破坏点蚀破坏滚动轴承应按额定动载荷进行寿命计算一、失效形式及计算准则2 2、塑性变形、塑性变形过大的静载荷或冲击载荷会使套圈滚道与滚动体接触处产生较大的局部应力,发生塑性变形因此,低速重载的滚动轴承应进行静强度计

12、算、其它形式的破坏其它形式的破坏在特殊情况下也会发生其它形式的破坏,例如:润滑不良造成的磨损甚至胶合、压凹、烧伤、断裂等等。因此,除了进行寿命计算外,还要校核极限转速。轴承的寿命就是轴承的寿命就是:滚动轴承在点蚀破坏前所经历的转数(以106r为单位)或小时数。基本定额的寿命与承受的载荷有关。二、滚动轴承的寿命计算L(x106r)CP(KN)1常数(疲劳曲线疲劳曲线)载荷与寿命的关系曲线标准规定了基本额定寿命基本额定寿命: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

13、算依据时,轴承的失效概率为10,而可靠度为90。 基本额定动载荷基本额定动载荷:是指轴承的基本额定寿命恰好为106r时,轴承所能承受的载荷值。用表示。对于向心及向心推力轴承指的是径向力(径向载荷)。 对于推力轴承指的是轴向力。L(x106r)CP(KN)1常数CLPLP2211PCL(106r) PCnLh60106(小时)对于球轴承 =3; 对于滚子轴承=10/3。 寿命计算寿命计算基本额定动载荷是在一定条件下确定的。若作用的实际载荷不一样,必须将实际载荷折算成与条件匹配的载荷,在此载荷的作用下,轴承的寿命与实际载荷作用下的寿命相同,这种假想载荷称为当量动载荷。(+)其中: X径向系数; Y轴向系数其选择按 和 两种情况由教材表中p265查取。 eFrFa eFrFa 轴承转速很低、基本不转或摆动,主要失效形式为塑性变形

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