版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、教学设计方案课程名称机械制造基础学习任务发动机中轴承的认知和拆装授课日期授课时数6系部审批教学班级教务审批学 材自编学材: 机械制造基础参考资料: 工程力学工程材料机械基础液压与气压传动教学方法小组教学法、演示法、观察法、启发法、讲授法、讨论法教学媒体(含教具)多媒体教室、机械拆装工作站、发动机主体教 学目 标知识目标:了解滑动轴承的特点、主要结构和应用;熟悉滚动轴承的类型、特点、代号及应用能力目标:掌握正确安装、拆卸轴承的操作技能;能正确进行轴承的润滑和保养。情感目标:具有较强的组织和团队协作能力,有较强的敬业精神和良好的职业道德,能在小组中融洽工作,并学会交流和沟通,发挥个人在组织中的作用
2、和价值,通过5S管理规范职业行为。学情分析学生已有的学习基础:1.具备基本的机械识图和绘图能力;2.了解材料的种类及材料的热处理性能;3.具备基本的机械加工知识;4.一定的的公差配合与技术测量理论知识与技术测量能力。学材分析自编学材机械制造基础本课程是机械类和近机类专业必修的一门专业骨干和技术基础课程。参考教育部2009年颁发的机械基础教学大纲,包含工程力学、工程材料、常用机构和传动、液压传动与气动四个模块的教学内容。在教学计划中起着承前启后的桥梁作用,为学习后续专业课程提供必要的理论基础和基本的专业技能。本任务主要通过对发动机中轴承的拆装,了解掌握滑动轴承和滚动轴承的分类、特点和应用,掌握相
3、应的拆装技能和维护保养技能。学习重点及其化解方法重点内容:滚动轴承的类型、特点和应用。化解方法:1、教师指导学生小组拆装和观察发动机中的各类轴承。2、各类型轴承的图片、动画和应用视频演示。学习难点及其化解方法难点内容:滚动轴承的类型代号。难点化解方法:1、通过滚动轴承PPT和各类型轴承的图片、动画进行演示及讲解。教学准备1、已分解好的发动机主体和拆装轴承用工具准备;2、学生获得咨询需要查阅的工具书;3、小组分组方案;4、多媒体课件和评价量表准备;5、教学场所安排;6、检索资料准备。教学环节和内容教学方法一、任务提出观察发动机中连杆与曲轴及滑块之间的连接是怎样实现的,其实两两之间就是用滑动轴承连
4、接起来的,轴承有什么作用,哪些种类?(如右图示)动画演示:增进学生们的求知欲望,并得出结论。演示法观察法启发法二、任务分析我们从今天起要学习轴承。轴承是机器中用来支承轴和轴上零件的重要零部件,能保证轴的旋转精度,减小转动时轴与支承间的摩擦和磨损。根据工作时,摩擦性质不同,轴承可分为滑动轴承和滚动轴承。本学习任务主要是通过发动机中轴承的拆装、观看PPT演示,现场参观,了解轴承的各种类型、特点和适用场合,并掌握相应的轴承拆装技能和维护保养常识。讲授法三、相关知识轴承是支撑轴的部件,按其工作时的摩擦性质可以分为滑动摩擦轴承(简称滑动轴承)和滚动摩擦轴承(简称滚动轴承)两大类。滚动轴承有一系列优点,在
5、一般机械中获得广泛的应用;但在高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合下,滑动轴承也有广泛的使用。另外轴承的正确安装与否也非常重要,将直接影响着设备的精度、寿命和性能。实践表明,轴承安装不当是导致轴承过早损坏的原因之一(约占轴承失效的16%)。一、认识轴承1、轴承的定义轴承是机器中用来支承轴和轴上零件的重要零部件。它能保证轴的回转精度,减少回转轴与支承间的摩擦和磨损。曲柄连杆机构是发动机中实现热功转换的主要机构,曲柄连杆机构主要包括机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三个部分。连杆与活塞、连杆与曲轴、曲轴与机体之间存在相对回转的运动,此处采用的连接部件就是轴承。2、轴承的分类按摩擦性质,轴承可分为滚
6、动轴承与滑动轴承。按所受载荷方向的不同,又可分为承受径向载荷的向心轴承和承受轴向载荷的推力轴承以及同时承受向心和轴向载荷的向心推力(径向止推)轴承。二、滑动轴承的结构、特点及应用1、滑动轴承的分类滑动轴承的运动形式是以轴颈与轴瓦相对滑动为主要特征,即摩擦性质为滑动摩擦。 滑动轴承工作表面的摩擦状态有液体摩擦和非液体摩擦之分。 摩擦表面完全被润滑油隔开的轴承称为液体摩擦滑动轴承(如图1a所示) 。这种轴承的摩擦发生在润滑油内部,是分子间相对运动的内摩擦,所以摩擦系数很小。由于轴承的摩擦表面不直接接触,因此避免了轴承金属表面的磨损,是理想的摩擦状态。但实现液体摩擦必须具备一定的条件,且要有较高的制
7、造精度。一般多用于高速、精度要求较高或低速重载的场合。 图 1 滑动轴承摩擦表面不能被润滑油完全隔开的轴承称为非液体摩擦滑动轴承(如图1-6-2(b)所示)。这种轴承的摩擦系数较大,摩擦表面容易磨损,但其结构简单,制造、安装方便,因此用于一般转速、载荷不大、精度要求不高的场合。2、滑动轴承的结构及特点滑动轴承按所受载荷的方向分为径向滑动轴承和推力滑动轴承。1)径向滑动轴承常用的径向滑动轴承,我国已经制定了标准,通常情况下可以根据工作条件进行选用。径向滑动轴承可以分为整体式和剖分式(对开式)两大类。(1)整体式径向滑动轴承整体式滑动轴承(JB/T2560-91),如图2所示。图2 整体式滑动轴承
8、它由轴承座和轴承套组成。轴承套压装在轴承座孔中,一般配合为H8/s7。轴承座用螺栓与机座联接,顶部设有安装注油油杯的螺纹孔。轴套上开有油孔,并在其内表面开油沟以输送润滑油。这种轴承结构简单、制造成本低,但当滑动表面磨损后无法修整,而且装拆轴的时候只能作轴向移动,有时很不方便,有些粗重的轴和中间具有轴颈的轴(如内燃机的曲轴)就不便或无法安装。所以,整体式滑动轴承多用于低速、轻载和间歇工作的场合,例如手动机械、农业机械等。这类轴承座的标记为:HZ×××轴承座JB/T2560,其中H表示滑动轴承座,Z表示整体式,×××表示轴承内径(单位mm
9、)。标准规格为:HZ020140 。(2)剖分式径向滑动轴承剖分式滑动轴承是由轴承盖、轴承座、剖分轴瓦和螺栓组成。对开式二(四)螺栓正滑动轴承(JB/T2561-91或JB/T2562-91),如图1-6-4所示。轴承座水平剖分为轴承座和轴承盖两部分,并用二(或四)个螺栓联接。为了防止轴承盖和轴承座横向错动和便于装配时对中,轴承盖和轴承座的剖分面做成阶梯状。对开式滑动轴承在装拆轴时,轴颈不需要轴向移动,装拆方便。另外,适当增减轴瓦剖分面间的调整垫片,可以调节轴颈与轴承之间的间隙。这种轴承所受的径向载荷方向一般不超过剖分面垂线左右35º的范围,否则应该使用斜剖分面轴承。为使润滑油能均匀
10、地分布在整个工作表面上,一般在不承受载荷的轴瓦表面开出油沟和油孔。图3 对开式二螺柱正滑动轴承1轴承座 2轴承盖 3轴瓦 4螺柱这类轴承轴瓦与座孔之间的配合为H8/m7。轴承座标记为:H2×××轴承座JB2561-91(或H4×××),其中H表示滑动轴承座,2(4)表示螺栓数, ×××表示轴承内径(单位mm)。标准规格为H2030H2160(H4050H4220)。对开式四螺栓斜滑动轴承(JB/T2563-91),如图4所示为对开式斜滑动轴承。图4对开式四螺栓斜滑动轴承轴承剖分面与水平面成45º
11、角,轴承载荷的方向应位于垂直剖分面的轴承中心线左右35º的范围内,其特点与对开式正滑动轴承相同。轴承座的标记为:HX×××轴承座JB/T2563-91,其中H表示滑动轴承座,X表示斜座,×××表示轴承内径(单位mm)。标准规格为HX050HX220。当轴颈较长(宽径比大于1.51.75),轴的刚度较小,或由于两轴承不是安装在同一刚性机架上,同心度较难保证时,都会造成轴瓦端部的局部接触(如图5所示),使轴瓦局部严重磨损,为此可采用能相对轴承自行调节轴线位置的滑动轴承,称为调心式滑动轴承(如图6所示)。图5 轴瓦端部的局部接触情
12、况 图6 调心式滑动轴承这种滑动轴承的结构特点是轴瓦的外表面做成凸形球面,与轴承盖及轴承座上的凹形球面箱配合,当轴变形时,轴瓦可随轴线自动调节位置,从而保证轴颈和轴瓦为球面接触。2)推力滑动轴承推力滑动轴承用于承受轴向载荷。如图7所示为一简单的推力轴承结构,它由轴承座、套筒、径向轴瓦、止推轴瓦所组成。为了便于对中,止推轴瓦底部制成球面形式,并用销钉来防止它随轴颈转动,润滑油从底部进入,上部流出。其最简结构如图8a所示。图8推力滑动轴承轴颈轴瓦由于工作面上相对滑动速度不等,越靠近边缘处相对滑动速度越大,磨损越严重,会造成工作面上压强分布不均匀,相对滑动端面通常采用环状端面。当载荷较大时,可采用多
13、环轴颈,如图1-6-9 b所示,这种结构能够承受双向轴向载荷。图7 推力滑动轴承三、滑动轴承的轴瓦结构及定位1、轴瓦结构轴瓦是轴承与轴颈直接接触的零件,对于重要轴承,在轴瓦内表面还浇铸一层减摩性能好的轴承衬。轴承衬应可靠地贴合在轴瓦基体表面上,为此可采用如图9 所示的结合型式。轴瓦是滑动轴承的主要零件,有整体式( 用于整体式轴承,如图10所示和剖分式(用于剖分式轴承,如图11 所示 。并在轴瓦上制出油孔与油沟,以便于给轴承加注润滑油,使摩擦表面得到润滑。油孔与油沟的位置应设置在不承受载荷的区域内。为了使图9轴瓦与轴承衬结合型式润滑油能均匀分布在整个轴颈上,油沟应有足够的长度,通常可取轴瓦长度的
14、80% 。图10 整体式轴瓦 图11 剖分式轴瓦2、轴瓦定位轴瓦的两端通常带有凸缘或凸耳(图12),以防止在轴承座中发生轴向移动;一般用销钉紧定螺钉固定(图13),以防止其周向转动。图12 轴瓦的轴向定位图13 轴瓦的周向或轴向定位四、滑动轴承的失效形式、常用材料及维护1、滑动轴承的失效形式滑动轴承的失效形式通常由多种原因引起,失效的形式有很多种,有时几种失效形式并存,相互影响。(1)磨粒磨损进入轴承间隙的硬颗粒物(如灰尘、砂砾等)有的嵌入轴承表面,有的游离于间隙中并随轴一起转动,它们都将对轴颈和轴承表面起研磨作用。在机器起动、停车或轴颈与轴承发生边缘接触时,他们都将加剧轴承磨损,导致几何行状
15、改变、精度丧失,轴承间隙加大,使轴承性能在预期寿命前急剧恶化。(2)刮伤进入轴承间隙的硬颗粒或轴颈表面粗糙的轮廓峰顶,在轴承伤划出线状伤痕,导致轴承因刮伤而失效。(3)胶合(也称为烧瓦)当轴承温升过高,载荷过大,油膜破裂时,或在润滑油供应不足的条件下,轴颈和轴承的相对运动表面材料发生粘附和迁移,从而造成轴承损坏,有时甚至可能导致相对运动的中止。(4)疲劳剥落在载荷反复作用下,轴承表面出现与滑动方向垂直的疲劳裂纹,当裂纹向轴承衬与衬背结合面扩展后,造成轴承衬材料的剥落。它与轴承衬和衬背因结合不良或结合力不足造成轴承衬的剥离有些相似,但疲劳剥落周边不规则,结合不良造成的剥离周边比较光滑。(5)腐蚀
16、润滑剂在使用中不断氧化,所生成的酸性物质对轴承材料有腐蚀性,特别对制造铜铝合金中的铅,易受腐蚀而形成点状剥落。氧对锡基巴氏合金的腐蚀,会使轴承表面形成一层由SnO2和SnO混合组成的黑色硬质覆盖层,它能擦伤轴颈表面,并使轴承间隙变小。此外,硫对含银或铜的轴承材料的腐蚀,润滑油中水分对铜铅合金的腐蚀,都应予以注意。以上列举了常见的几种失效形式,由于工作条件不同,滑动轴承还可出现气蚀、流体侵蚀、电侵蚀和微动磨损等损伤。从美国、英国和日本三家汽车厂统计的汽车用滑动轴承故障原因的平均比率来看,因不干净或由异物进入而导致鼓掌的比率较大。表1-6-1 故障原因发生的不同概率故障原因不干净润滑油不足安装误差
17、对中不良超载腐蚀制造精度低气蚀其它比率(%)38.311.115.98.16.05.65.52.86.72、轴承材料的要求轴瓦与轴承衬的材料通称为轴承材料。针对以上所述的失效形式,轴承材料性能应着重满足以下主要要求:(1)良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性减摩性是指材料副具有低的摩擦系数。耐磨性是指材料的抗磨性能(通常以磨损率表示)。抗胶合性是指材料的耐热性和抗粘附性。(2)良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性摩擦顺应性是指材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不良的能力。嵌入性是指材料容纳硬质颗粒嵌入,从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨粒磨损的性能。磨合性是指轴瓦与轴颈表面经过短期轻载运转后
18、,易于形成相互吻合的表面粗糙度。(3)足够的强度和抗腐蚀能力(4)良好的导热性、工艺性、经济性等应该指出的是:没有一种轴承材料全面具备上述性能,因而必须针对各种具体的情况,仔细进行分析后合理选用。3、轴承材料常用的材料可以分为三大类:1)金属材料,如轴承合金、铜合金、铝基合金和铸铁等;2)多孔质金属材料;3)非金属材料,如工程塑料、碳石磨等。(1)轴承合金(通称巴氏合金或白合金)轴承合金是锡、铅、锑、铜的合金,它以锡或铅作为基体,其内含有锑锡(Sb-Sn)或铜锡(Cu-Sn)的硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用,软基体则增加材料的塑性。轴承合金的弹性模量和弹性极限都很低,在所有轴承材料中,它的嵌入性及摩
19、擦顺应性最好,很容易和轴颈磨合,也不易与轴颈发生胶合。但轴承合金的强度很低,不能单独制作轴瓦,只能粘附在青铜、钢或铸铁轴瓦上作轴承衬。轴承合金适用于重载、中高速场合,价格较贵。(2)铜合金铜合金具有较高的强度,较好的减磨性和耐磨性。由于青铜的减磨性和阿耐磨性比黄铜好,故青铜是最常用的材料。青铜有锡青铜、铅青铜和铝青铜等几种,其中锡青铜的减摩性和耐磨性最好,应用广泛。但锡青铜比轴承合金硬度高,磨合性及嵌入性差,适用于重载及中速场合。铅青铜抗胶合能力强,适用于高速、重载轴承。铝青铜的强度及硬度较高,抗胶合能力较差,适用于低速重载轴承。在一般机械中有50的滑动轴承采用青铜材料。(3)铝基轴承合金铝基
20、轴承合金在许多国家获得了广泛的应用。它有相当好的耐蚀性和较高的疲劳强度,摩擦性也较好。这些品质使铝基轴承合金在部分领域取代了较贵的轴承合金和青铜。铝基轴承合金可以制成单金属零件(如轴套、轴承等),也可以制成双金属零件,双金属轴瓦以铝基轴承合金为轴承衬,以钢作衬背。(4)灰铸铁和耐磨铸铁普通灰铸铁或加有镍、铬钛等合金成分的耐磨灰铸铁,或者是球墨铸铁,都可以用作轴承材料。这类材料中的片状或球状石墨在材料表面上覆盖后,可以形成一层起润滑作用的石墨层,故具有一定的减摩性和耐磨性。此外石墨能吸附碳氢化合物,有助于提高边界润滑性能,故采用灰铸铁作轴承材料时应加润滑油。由于铸铁性脆、磨合性能差,故只适用于轻
21、载低速和不受冲击载荷的场合。(5)多孔质金属材料这是不同于金属粉末经压制、烧结而成的轴承材料。这种材料是多孔结构的,孔隙约占体积的1035。使用前先把轴瓦在加热的油中浸渍数小时,使孔隙中充满润滑油,因而通常把这种材料制成的轴承称为含油轴承。它具有自润滑性。工作时,由于轴颈转动的抽吸作用及轴承发热时油的膨胀作用,油便进入摩擦表面间起润滑作用;不工作时,因毛细管作用,油便被吸回到轴承内部,故在相当长的时间内,即使不加油仍能和好的工作。如果定期给以供油,则使用效果更好。但由于其韧性较小,故宜用于平稳无冲击载荷及中低速情况。常用的有多孔铁和多孔质青铜。多孔铁常用来制作磨粉机轴套、机床油泵衬套、内燃机凸
22、轮轴衬套等,多孔质青铜常用来制作电唱机、电风扇、纺织机械及汽车发电机的轴承。我国也有专门制造含油轴承的生产厂家,需用时可根据设计手册选用。(6)非金属材料非金属材料中应用最广的是各种塑料,如酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯等。聚合物的特性是:与许多化学物质不起反应,抗腐蚀性好,例如聚四氟乙烯(PTEE)能抗强酸和弱碱;具有一定的自润滑性,可以在无润滑条件下工作,在高温条件下具有一定的润滑能力;具有包容异物的能力(嵌入性好),不宜擦伤配合零件表面;减摩性及耐磨性比较好。选择聚合物作轴承材料时,必须注意以下一些问题:由于聚合物的热传导能力差,只有钢的百分之几,因此必须考虑摩擦热的消散问题,它严格限制着聚
23、合物轴承的工作转速及压力值。又因为聚合物的线胀系数比钢大的多,因此聚合物轴承与钢制轴颈的间隙比金属轴承的间隙大。此外聚合物材料的强度和屈服极限较低,因而在装配和工作时能承受的载荷有限。另外聚合物在常温下回产生蠕变现象,因而不宜用来制作间隙要求严格的轴承。碳石墨是电机电刷的常用材料,也是不良环境中的轴承材料。碳石墨是由不同量的碳和石墨构成的人造材料,石墨含量越多,材料越软,摩擦系数越小。可在碳石墨材料中加入金属、聚四氟乙烯或二硫化钼组分,也可以浸渍液体润滑剂。碳石墨轴承具有自润滑性,它的自润性和减摩性取决于吸附的水蒸气量。碳石墨和含有碳轻化合物的润滑剂有亲和力,加入润滑剂有助于提高其边界润滑性能
24、。此外,它还可以作水润滑的轴承材料。橡胶主要用于以水作润滑剂或环境较脏污之处。橡胶轴承内壁上带有纵向沟槽,便于润滑剂的流通、加强冷却效果并冲走脏物。木材具有多孔质结构,可用填充剂来改善其性能。填充聚合物能提高木材的尺寸稳定性和减少吸湿量,并能提高强度。采用木材(以溶于润滑油的聚乙烯作填充剂)制成的轴承,可在灰尘极多的条件下工作,例如用作建筑、农业中使用的带式输送机支撑滚子的滑动轴承。4、滑动轴承的维护除却材料和制造因素,在安装和运行过程中,对滑动轴承的维护应从以下几个方面进行;1)减少外部颗粒进入轴承间隙清除颗粒来源;改善润滑系统,除去润滑油中的颗粒和油箱中的沉淀物;改善密封装置或密封结构等。
25、2)防止润滑不充分或油膜不完整保证润滑系统有足够的供油压力和油量;选用合适粘度的润滑油;增大轴承间隙;使用润滑性和搞磨性更好的润滑油等。3)避免启动停车过程造成的损伤在轴转动完全停止后再停止供油,并在轴启动前开始供油。4)腐蚀和侵蚀的防护采用含抗氧抗腐添加剂的润滑油,使滑润油不易变质劣化;缩短换油周期;采取提高供油压力,减小轴承间隙,增大油槽截面等措施防止发生气蚀和流体侵蚀。滚动轴承是机器上一种重要的通用部件。它依靠主要元件间的滚动接触来支撑转动零件,具有摩擦阻力小、容易起动、效率高、轴向尺寸小等优点,而且由于大量标准化生产,具有制造成本低的优点。因而在各种机械中得到了广泛的使用。滚动轴承已经
26、标准化,由专门的工厂大量生产。在机械设计中,我们的主要工作就是根据具体的工作条件正确的选用轴承的类型和尺寸,并进行轴承安装、调整、润滑、密封等轴承组合的结构设计。五、滚动轴承的结构和分类1、滚动轴承的结构滚动轴承的基本结构如图14所示,它是由内圈1、外圈2、滚动体3 和保持架4 等四部分组成,其中滚动体是滚动轴承中不可缺少的重要元件。常用的滚动体,如图15所示。保持架的作用是均匀分布滚动体,以减小滚动体的摩擦和磨损。图14 滚动轴承基本结构图 图15 常用滚动体1外圈 2内圈 3滚动体 4保持架2、滚动轴承的分类滚动轴承按照其所承受载荷的方向不同,可分为三大类:径向接触轴承、向心角接触轴承和轴
27、向接触轴承。径向接触轴承主要承受径向载荷;向心角接触轴承既可承受径向载荷,又可承受轴向载荷;轴向接触轴承主要承受轴向载荷。 六、滚动轴承的主要类型及其特性1、径向接触轴承 (1) 深沟球轴承( 代号6) 主要用于承受径向载荷,也能承受一定的双向轴向载荷。高速时可代替向心角接触球轴承。轴承内、外圈轴线允许的偏转角为816 。如图16 (a) 所示。 (2) 调心球轴承( 代号1) 主要用于承受径向载荷,也能承受较小的轴向载荷。轴承外圈滚道呈内球面形,故能自动调心,允许内、外圈轴线偏转角较大(不大于3°)。如图16(b)所示。 (3) 圆柱滚子轴承( 代号N) 轴承内、外圈沿轴向可作相对
28、移动,沿轴向可分离。能承受大的径向载荷,但不能承受轴向载荷。内、外圈轴线允许的偏转角很小(小于24)。如图16(c)所示。 2、向心角接触轴承 滚动体与外圈接触处的法线和轴承径向平面( 垂直于轴承轴心线的平面) 之间的夹角称为公称接触角,用 表示,如图16 (d) 和图16 (e) 所示。向心角接触轴承的受力分析和承载能力等都与公称接触角有关。公称接触角 越大,轴承承受轴向载荷的能力也越大。 (1) 角接触球轴承( 代号7) 该轴承能同时承受径向载荷和单方向轴向载荷。公称接触角 有15°、25°和40°三种。极限转速较高,一般应成对使用。轴承间隙可调整,内、外圈轴
29、线允许的偏转角为210。如图16(d) 所示。 (2) 圆锥滚子轴承( 代号3) 轴承能同时承受较大的径向和单方向轴向载荷。内、外圈沿轴向可以分离,故轴承的装拆方便,轴承的径向、轴向游隙可调整,向心角接触轴承都应成对使用。内、外圈轴线允许的偏转角小于2。如图16 (e) 所示。 3、轴向接触轴承 轴向接触球轴承( 代号5) 仅能承受单方向轴向载荷。轴承两个套圈的内孔直径不同。直径较小的套圈与轴颈紧配合,称为轴圈;直径较大的套圈安装在机座上,称为座圈。由于套圈滚道深度较浅,当转速较高时,滚动体的离心力大,轴承对滚动体的约束力不够,故允许的转速较低。轴承两个套圈可分离。如图17所示。图16 径向接
30、触轴承和向心角接触轴承 图17 轴向接触轴承在工程上常用的滚动轴承有五类: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。七、滚动轴承的标准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,为了便于组织生产、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。见下表:表1-6-2 滚动轴承的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、基本代号基本代号是表示
31、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。图18 滚动轴承的直径系列代号类型代号是用阿拉伯数字(以下简称数字)或大些拉丁字母(简称字母)表示,个别情况下可以省略。尺寸系列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,对多数轴承在代号种可以不予标出(但对调心轴承需要标出)。用基本代号右起第四位数字表示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
32、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18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见下表(其它有关尺寸的轴承内径需查阅有关手册和标准)。(用基本代号右起第一、二两位位数字表示)表1-6-3 滚动轴承的内径代号与内径关系内径代号000102030496轴承内径(mm)10121517代号数×52、前置代号、后置代号前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时,在基本代号左右添加的补充代号。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
33、省略。后置代号用字母和字母数字的组合来表示,按不同的情况可以紧接在基本代号之后或者用“”、“/”符号隔开,其含义见轴承代号表格所示。常见的轴承内部结构代号及公差等级代号见下表:(1)内部结构代号表1-6-4 内部结构代号含义代号含义及示例C角接触球轴承 公称接触角 15º 7210C调心滚子轴承 C型 23122CAC角接触球轴承 公称接触角 25º 7210ACB角接触球轴承 公称接触角 45º 7210B圆锥滚子轴承 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)N207E(2)轴承公差代号表1-6-5 轴承公差代号含义代号含义和示例
34、新标准GB/T27293原标准GB27288/P0G公差等级符合标准规定的0级,代号中省略不标 6203/P6E公差等级符合标准中的6级 6203/P6/P6XEX公差等级符合标准中的6X级 6203/P6XP5D公差等级符合标准中的5级 6203/P5P4C公差等级符合标准中的4级 6203/P4P2B公差等级符合标准中的2级 6203/P2其精度等级按上表中的顺序依次提高。其它各符号的含义可以查阅GB/T27293。四、滚动轴承的配合滚动轴承的配合是指轴承内圈与轴颈及轴承外圈与机座孔的配合,轴承的周向固定就是通过配合来保证的。 由于滚动轴承是标准件,故内圈与轴颈的配合采用基孔制,外圈与机座
35、孔的配合采用基轴制。而滚动轴承内径的公差带是负的,而一般圆柱公差标准中基准孔的公差带是正的,因此轴承内圈与轴颈的配合比圆柱公差标准中规定的基孔制同类配合要紧一些,圆柱公差标准中的许多过渡配合在这里实际成为过盈配合,因此配合较紧,拆装轴承很困难。 在装配图中,滚动轴承配合与一般圆柱体的配合方式的标注方法不同,它只能标注轴颈及机座孔直径公差代号。五、滚动轴承选用的一般原则选用滚动轴承时,首先是选择轴承类型。由前所述,滚动轴承的类型很多,在选择时应考虑工作载荷( 大小、方向和性质) 、转速及使用要求等。下列原则可供参考。 1、轴承的载荷 轴承所受载荷是选择轴承类型的主要依据。(1) 载荷较小时,应优
36、先选用球轴承。因为球轴承中的主要元件间是点接触,适于承受较轻或中等载荷,而滚子轴承中则主要为线接触,故用于承受较大的载荷或冲击载荷,承载后的变形也较小。 (2) 根据载荷的方向选择轴承类型时,若只承受轴向载荷,一般选用轴向接触球轴承。若只承受径向载荷,一般选用深沟球轴承或圆柱滚子轴承。若承受径向载荷的同时,还承受轴向载荷,可选用深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承或径向接触轴承和轴向接触轴承的组合结构。 2、 轴承的转速 (1) 球轴承与滚子轴承相比,球轴承允许的极限转速高于滚子轴承,故在高速时应优先选用球轴承。 (2) 在内径相同的条件下,外径越小,则滚动体越小,质量越轻,运转时滚动体加在
37、外圈滚道上的离心力也就越小,因而也就更适于在更高的转速下工作。故在高速时,宜选用轻系列的轴承。 (3) 轴向接触球轴承允许的工作转速很低。当工作转速高时,若轴向载荷不十分大,可采用深沟球轴承或角接触球轴承。 (4) 可以用提高轴承的精度等级,选用循环润滑,加强对循环油的冷却等措施来改善轴承的高速性能。 3、轴承的调心性能 当轴的刚度较低或两轴承孔同轴度较低时,导致轴的中心线与轴承座中心线不重合,会造成轴承的内外圈轴线发生偏斜。这时,应采用有一定调心性能的调心球轴承。 4、 轴承的经济性 低精度轴承比高精度轴承便宜。同型号滚动轴承尺寸公差等级由低到高依次为0、6(6x只适用于圆锥滚子轴承) 、5
38、 、4 、2,其价格比约为11.52 7 10,精度每提高一个等级,其价格就要提高几倍,所以选用高精度轴承必须慎重。 5、装拆、调整方便 为便于轴承的装拆、调整可选用内圈、外圈可分离的轴承。六、滚动轴承的安装与拆卸1、安装由于滚动轴承的配合通常较紧,为便于装配,防止损坏轴承,应采取合理的装配方法。 轴承安装有热套法和冷压法。所谓热套法就是将轴承放入油池中,加热至80 100,然后套装在轴上。冷压法如图19 所示,需有专用压套,用压力机压入。中小型轴承可以使用软锤直接敲入或用另一段管子压住内圈敲入。图19冷压法安装滚动轴承2、拆卸拆卸轴承时,可采用专用工具。图20所示为常见的拆卸滚动轴承的情况。
39、为便于拆卸,轴承的定位轴肩高度应低于轴承内圈高度,否则,难以放置拆卸工具的钩头;加力于外圈以拆卸轴承时,机座孔的结构也应留出拆卸高度。也可以采用其它结构,比如在轴上装配轴承的部位预留出油道,需要拆卸时利用压入高压油进行拆卸。图20 轴承的拆卸 1压头 2轴 3对开垫板 4螺栓 5螺母七、滑动轴承的润滑剂及其选择润滑的目的主要是减少摩擦,降低磨损,提高轴承效率,同时还有散热冷却、缓冲吸振、密封和防锈的作用。润滑剂分为润滑油、润滑脂和固体润滑剂三类。(1)润滑油润滑油是滑动轴承中应用最广的润滑剂,目前使用的润滑油多位矿物油。润滑油最重要的屋里性能是粘度,它也是选择润滑油的主要依据。粘度标志着液体流
40、动的内摩擦性能。粘度越大,内摩擦阻力越大,液体的流动性越差。粘度的大小可用动力粘度(又称绝对粘度)或运动粘度来表示。工业上多用运动粘度标定润滑油的粘度。根据国家标准,润滑油产品油牌号一般按40ºC时的运动粘度平均值来划分,我们需要时可以查阅相关手册或资料参考选择。(2)润滑脂润滑脂是在润滑油中添加稠化剂(如钙、钠、铝、锂等金属)后形成的胶状润滑剂。因为它稠度大,不宜流失,所以承载能力较大,但它的物理、化学性质不如润滑油稳定,摩擦功耗也大,故不宜在温度变化大或高速条件下使用(一般在轴承相对滑动速度低于12m/s时或不变注油的场合使用)。目前使用最多的是钙基润滑脂,它有耐水性,常用于60
41、ºC以下的各种机械设备中的轴承润滑。钠基润滑脂可用于115145ºC以下,但抗水性较差。锂基润滑脂性能优良,抗水性好,在20150ºC范围内广泛使用,可以代替钙基、钠基润滑脂。(3)固体润滑剂常用的固体润滑剂有石墨和二硫化钼。在滑动轴承中主要以粉剂加入润滑油或润滑脂中,用于提高其润滑性能,减少摩擦损失,提高轴承使用寿命。尤其高温、重载下工作的轴承,采用添加二硫化钼的润滑剂,能获得良好的润滑效果。八、滑动轴承润滑方法和润滑装置为了保证轴承良好的润滑状态,除了合理选择润滑剂之外,合理选择润滑方法和润滑装置也是十分重要的。1、润滑油:润滑油的润滑方法有间歇供油和连续供油
42、两种。间歇供油有手工油壶注油和油杯注油供油。这种方法只适用于低速不重要的轴承或间歇工作的轴承。对于重要的轴承必须采用连续供润滑,连续供油方法及装置主要有以下几种a)针阀油杯 b)芯捻油杯1-杯体 2-针阀 3-弹簧 1-油芯 2-接头 3-杯体4-调节螺母 5-手柄 4-杯盖图21 油杯滴油润滑装置(1)油杯滴油润滑如图21所示分别为针阀油杯和芯捻油杯。针阀油杯可调节滴油速度以改变供油量,在轴承停止工作时,可通过油杯上部手柄关闭油杯,停止供油。芯捻油杯利用毛细管作用将油引到轴承工作表面上,这种方法不易调节供油量。(2)浸油润滑将部分轴承直接浸入油池中润滑。(3)飞溅润滑和油环润滑飞溅润滑主要用
43、于润滑如减速器、内燃机等机械中的轴承。通常直接利用转动零件将油池中的润滑油带起溅到轴承或箱体壁上,然后经油沟导入轴承工作面进行润滑。甩油环根据安装特点分为松环和固定环两种,如图22所示。图22 飞溅润滑装置a)松环润滑 b)固定环润滑c)沟槽环1-甩油环 2-轴承松环是指油环松套在轴上,如图22a所示。靠摩擦力随轴转动,将附着在油环上的油溅到箱体壁上,然后经油沟导入轴承和直接甩到轴承工作面上进行润滑。当轴承转速较低时,环和轴同步运动。转速增加,由于在环和轴的接触部位有油润滑,摩擦力降低,油环会出现滞后。松环的供油量与环的质量、宽度、浸油深度以及润滑油的粘度有关。大量实验证明,松环的供油量对轴承
44、的润滑是完全够用的。如果在油环的内表面上开出窄的沟槽,如图1-6-23c所示,供油量会明显增大,轴的温度也会明显降低。松环适用于v 20m/s,运转比较平稳的轴承。如图22b所示,油环通过紧固螺钉或其它方式固定在轴上,称为固定环。这种结构主要用于低速,通常v 13m/s范围内使用。图23 压力润滑装置(4)压力循环润滑如图23所示,压力循环润滑是一种强制润滑方法。润滑油泵将一润高压力的油经油路导入轴承,润滑油经轴承两端流会油池,构称个循环润滑。这种润滑方法供油量充足,润滑可靠,并有冷却和冲洗轴承的作用。但结构复杂、费用较高。常用于重载、高速和载荷变化较大的轴承当中。2、脂润滑润滑脂只能间歇供给
45、。常用的装置如图24所示的(图a)旋盖注油油杯和(图b)压注油杯。旋盖注油油杯靠旋紧杯盖将杯内润滑脂压入轴承工作面;压注油杯靠油枪压注润滑脂至轴承工作面。图24 脂润滑装置1-杯盖 2-杯体滑动轴承的润滑方式可根据系数k选定: 式中:p为比压,单位MPa;v为轴颈的线速度,单位m/s。当k 2时,用润滑脂,油杯润滑;k=216时,用针阀式润滑;k=1632时,用油环或飞溅润滑;k > 32时,用压力润滑。九、滚动轴承的润滑 润滑对滚动轴承具有重要意义,其主要目的是减小摩擦与磨损、防锈、吸振与散热。 轴承常用的润滑剂有润滑油及润滑脂两类。此外,也有使用固体润滑剂的。润滑方式和润滑剂的选用,
46、可根据表征滚动轴承转速大小的速度因素dn值来确定(d 为滚动轴承内径,mm;n 为轴承转速,r/min )。适用于脂润滑和油润滑的dn值,列于表下中,可作为选择润滑剂与润滑方式时的参考。 表1-6-6 滚动轴承润滑剂与润滑方式的选择一般情况下滚动轴承多采用润滑脂润滑,其特点是黏度大,不易流失,便于密封和维护,承载能力强,且不需经常加油,但是转速较高时,功率损失较大。润滑脂在轴承中的填充量不要超过轴承内空隙的1/31/2,否则轴承容易过热。 油润滑适合于高速、高温条件下工作的轴承。润滑油的优点是摩擦阻力小,润滑可靠;缺点是对密封和供油的要求高。当采用浸油润滑时,要注意油面高度不要超过轴承中最低滚动体的中心,否则搅油损失大,轴承温升较高。高速时则应采用滴油或油雾润滑。十、滚动轴承的密封轴承的密封是为了防止外部尘埃、水分及其他杂物进入轴承,并防止轴承内润滑剂流失。轴承的密封方法很多,通常可归纳为接触式密封、非接触式密封及组合式密封三大类。 1、接触式密封 利用密封件与轴直接接触达到密封作用。 (1) 毡圈密封( 图25中右端轴承) 将矩形截
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 药品储存与保管知识
- 并列法试验设计课程设计
- 拖班的课程设计
- 青岛酒店管理职业技术学院《案例分析》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 青岛恒星科技学院《工程光学基础》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 青岛工学院《版式设计》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 支架现浇梁课程设计
- 医院手术室护理流程优化与实施
- 中小学生心理辅导与心理健康课汇报
- 师舞堂流行舞课程设计
- 山东省青岛市市北区2023-2024学年四年级上学期期末科学试卷
- 运动员年终总结-汗水铸就荣耀之路
- illustrator练习试题附答案
- 《SolidWorks建模实例教程》第6章 工程图及实例
- 华为公司管理决策流程
- 《水力学》简答题和名词解释题总结
- 会议服务策划方案(12篇)
- 车辆理赔权益转让协议
- 具备履行合同所必需的设备和专业技术能力的证明材料两篇
- 部编版四年级上册《麻雀》说课课件
- 教科版小学科学三年级上册实验记录单汇编
评论
0/150
提交评论