机械设计西北工业大学出版社第八版第十三章2

1、13-6 轴承装置的设计轴承装置的设计电子科技大学电子科技大学 机械电子工程学院机械电子工程学院轴承装置的设计轴承装置的设计v解决轴承的安装、配置、紧固、调节、润滑、密解决轴承的安装、配置、紧固、调节、润滑、密封等问题。封等问题。轴承的寿命周期轴承的寿命周期13-6 轴承装置的设计轴承装置的设计v安装与拆卸安装与拆卸v滚动轴承的轴向紧固滚动轴承的轴向紧固v轴承游隙及轴上零件位置的调整轴承游隙及轴上零件位置的调整v滚动轴承的配合滚动轴承的配合v滚动轴承的润滑滚动轴承的润滑v滚动轴承的密封装置滚动轴承的密封装置正确装拆轴承的重要性正确装拆轴承的重要性 合理、有效地使用轴承的保证；合理、有效地使用轴

2、承的保证； 使轴承可以达到它应有的寿命和精度等指标；使轴承可以达到它应有的寿命和精度等指标； 使主机达到设计所预期的性能指标；使主机达到设计所预期的性能指标； 降低用户维修成本。降低用户维修成本。（1）适当加大壁厚、加支撑肋）适当加大壁厚、加支撑肋（2）轴承座悬臂尽可能短）轴承座悬臂尽可能短（3）提高两轴承座孔同轴度（一次镗孔加工）提高两轴承座孔同轴度（一次镗孔加工）保证支承部分的刚度和同心度保证支承部分的刚度和同心度支支 撑撑 肋肋 轴承安装操作一般原则 保证环境、轴承、主机、操作者和工具的清洁；保证环境、轴承、主机、操作者和工具的清洁； 注意轴承防锈措施，禁止手触摸轴承；注意轴承防锈措施，

3、禁止手触摸轴承； 采用合适的工具或专用工具，谨慎操作；采用合适的工具或专用工具，谨慎操作； 施力均匀、对称、平稳，避免直接冲击；施力均匀、对称、平稳，避免直接冲击； 避免通过滚动体施力；避免通过滚动体施力； 操作者须经培训，具有轴承安装技能。操作者须经培训，具有轴承安装技能。安装方法的选择安装方法的选择安装方法的选择安装方法的选择机械方法（小型轴承）机械方法（小型轴承）安装方法的选择安装方法的选择机械方法（小型轴承）机械方法（小型轴承）内外圈不可分离轴承内外圈不可分离轴承 内外圈不可分离轴承内外圈不可分离轴承 安装方法的选择安装方法的选择机械方法（小型轴承）机械方法（小型轴承）安装方法的选择安

4、装方法的选择热安装方法（所有圆柱内孔轴承）热安装方法（所有圆柱内孔轴承）电感应加热电感应加热液压法（内孔带锥度的轴承）液压法（内孔带锥度的轴承）安装方法的选择安装方法的选择轴承的拆卸方法轴承的拆卸方法外圈过盈配合的轴承，在设计时就应该考虑到拆卸的问题外圈过盈配合的轴承，在设计时就应该考虑到拆卸的问题在壳体挡肩上设置几处切口在壳体挡肩上设置几处切口设置顶出螺钉的螺纹孔设置顶出螺钉的螺纹孔轴承的拆卸方法轴承的拆卸方法轴承的维护保养轴承的维护保养v目的目的 为了使轴承的性能长期维持在良好的状态，确为了使轴承的性能长期维持在良好的状态，确保轴承运转的可靠性。保轴承运转的可靠性。v方法和内容方法和内容

5、运转状况监视运转状况监视 润滑系统维护，补充和更换润滑剂润滑系统维护，补充和更换润滑剂 日常点检日常点检 定期检查定期检查 支承部件的主要功能是对轴系回转零件起支承作支承部件的主要功能是对轴系回转零件起支承作用，并承受径向和轴向作用力。用，并承受径向和轴向作用力。 为保证轴系部件在工作中能正常地传递轴向力以为保证轴系部件在工作中能正常地传递轴向力以防止轴系发生轴向窜动而改变工作位置，必须对滚动防止轴系发生轴向窜动而改变工作位置，必须对滚动轴承进行轴向固定。轴承进行轴向固定。 二、滚动轴承的固定二、滚动轴承的固定滚动轴承的定位和固定方法滚动轴承的定位和固定方法v滚动轴承的定位滚动轴承的定位 轴肩

6、、套筒轴肩、套筒滚动轴承的定位和固定方法滚动轴承的定位和固定方法v根据轴承载荷的大小选用固定方法根据轴承载荷的大小选用固定方法v滚动轴承内圈固定方法滚动轴承内圈固定方法 圆螺母、轴用弹性挡圈、轴端挡圈圆螺母、轴用弹性挡圈、轴端挡圈v滚动轴承外圈固定方法滚动轴承外圈固定方法 轴承座孔端面、孔用弹性挡圈、端盖轴承座孔端面、孔用弹性挡圈、端盖滚动轴承的定位和固定方法滚动轴承的定位和固定方法轴肩与弹性挡圈轴肩与弹性挡圈轴肩与轴端挡圈轴肩与轴端挡圈内圈的固定内圈的固定弹性挡圈弹性挡圈轴端挡圈固定内圈的固定内圈的固定外圈的固定外圈的固定三、轴承的配置三、轴承的配置v双支点各单向固定双支点各单向固定v一支点

7、双向固定，另一端支点游动一支点双向固定，另一端支点游动v两端游动两端游动1.双支点各单向固定 一对正装的角接触球轴承用于实现两个支点各一对正装的角接触球轴承用于实现两个支点各单向固定，两个轴承各限制一个方向的轴向移动单向固定，两个轴承各限制一个方向的轴向移动2. 一支点双向固定，另一支点游动作为固定支承的轴承，应能承受双向的轴向载荷；作为固定支承的轴承，应能承受双向的轴向载荷；作为游动端的轴承：作为游动端的轴承： 若为内、外圈不可分离的轴承，只需固定内圈；若为内、外圈不可分离的轴承，只需固定内圈； 若为内、外圈可分离的轴承，则内、外圈均需固定；若为内、外圈可分离的轴承，则内、外圈均需固定；3.

8、 两端游动 对于一对人字齿轮轴，由于人字齿轮本身的相互轴向对于一对人字齿轮轴，由于人字齿轮本身的相互轴向限位作用，它们的轴承内外圈的轴向紧固应设计成只保证限位作用，它们的轴承内外圈的轴向紧固应设计成只保证其中一根轴相对于机座有固定的轴向位置，而另一根轴上其中一根轴相对于机座有固定的轴向位置，而另一根轴上的两个轴承都必须是游动的，以防止齿轮卡死或人字齿的的两个轴承都必须是游动的，以防止齿轮卡死或人字齿的两侧受力不均匀。两侧受力不均匀。按要求在给出的结构图中填画合适的轴承(图中箭头示意载荷方向) 四、轴承游隙及轴上零件位置的调整四、轴承游隙及轴上零件位置的调整v轴承游隙的调整轴承游隙的调整 所谓轴

9、承间隙，又称为轴承游隙。指轴承在未安装于轴或所谓轴承间隙，又称为轴承游隙。指轴承在未安装于轴或轴承座时，将其内圈或外圈的一方固定，然后使未被固定轴承座时，将其内圈或外圈的一方固定，然后使未被固定的一方做径向或轴向移动时的移动量。根据移动方向，可的一方做径向或轴向移动时的移动量。根据移动方向，可分为径向间隙和轴向间隙分为径向间隙和轴向间隙。 运转时的间隙（称做工作游隙）的大小对轴承的滚动疲劳运转时的间隙（称做工作游隙）的大小对轴承的滚动疲劳寿命、温升、噪声、振动等性能有影响。寿命、温升、噪声、振动等性能有影响。 轴承的游隙可以利用垫片和圆螺母调整。轴承的游隙可以利用垫片和圆螺母调整。 轴承组合位

10、置的调整轴承组合位置的调整目的：使轴上的零件具有准确的工作位置。目的：使轴上的零件具有准确的工作位置。例如：圆锥齿轮传动，要求两个节锥顶点相重合。例如：圆锥齿轮传动，要求两个节锥顶点相重合。对于蜗杆传动，要求蜗轮中间平面通过蜗杆的轴线。对于蜗杆传动，要求蜗轮中间平面通过蜗杆的轴线。方法：套杯方法：套杯+调整垫片调整垫片垫片垫片圆螺母圆螺母v 轴承的配合是指内圈与轴颈及外圈与外壳孔之间的配合。轴承的配合是指内圈与轴颈及外圈与外壳孔之间的配合。v 承载情况：承载情况： 载荷、冲击振动大，选紧配合；载荷、冲击振动大，选紧配合； 径向载荷方向不变时，内圈与轴的配合应选紧配合；径向载荷方向不变时，内圈与

11、轴的配合应选紧配合；v 工作温度工作温度 内圈温度高于轴的温度时，应选紧配合；内圈温度高于轴的温度时，应选紧配合； 外圈温度高于支座孔的温度时，应选松配合。外圈温度高于支座孔的温度时，应选松配合。v 拆装要求：配合应松。拆装要求：配合应松。v 游动要求：应选松配合。游动要求：应选松配合。v 内圈与轴配合常用：内圈与轴配合常用：n6、m6、k6（基孔制）；（基孔制）；v 外圈与支座孔配合：外圈与支座孔配合：J7、H7（基轴制）；（基轴制）；v 游动圈配合游动圈配合G7。五、滚动轴承的配合五、滚动轴承的配合当需要较高旋转精度和刚度，减小振动时，需预紧。当需要较高旋转精度和刚度，减小振动时，需预紧。

12、预紧预紧：安装时消除游隙，使轴承中保持一定轴向力。：安装时消除游隙，使轴承中保持一定轴向力。预紧装置预紧装置滚动轴承的预紧滚动轴承的预紧滚动轴承的润滑和密封滚动轴承的润滑和密封v润滑的主要目的是减小摩擦与减轻磨损。滚动接润滑的主要目的是减小摩擦与减轻磨损。滚动接触部位如能形成油膜，还有吸收振动、降低工作触部位如能形成油膜，还有吸收振动、降低工作温度和噪声等作用。温度和噪声等作用。v密封的目的是防止灰尘、水分等进人轴承，并阻密封的目的是防止灰尘、水分等进人轴承，并阻止润滑剂的流失。止润滑剂的流失。v滚动轴承的润滑滚动轴承的润滑 一般情况下滚动轴承采用脂润滑。一般情况下滚动轴承采用脂润滑。 当轴承

13、附近有润滑油源时，可以采用油润滑。当轴承附近有润滑油源时，可以采用油润滑。 根据根据dndn值选择润滑方式。值选择润滑方式。滚动轴承的润滑方式滚动轴承的润滑方式轴承类型轴承类型脂润滑脂润滑油润滑油润滑油浴润滑油浴润滑滴油润滑滴油润滑循环油（喷油）润滑循环油（喷油）润滑油雾润滑油雾润滑深沟球轴承深沟球轴承16162525404060606060调心球轴承调心球轴承1616252540405050角接触球轴承角接触球轴承16162525404060606060圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承12122525404060606060圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承1010161623233030调心滚子轴承调心滚子

14、轴承8 8121220202525推力球轴承推力球轴承4 46 612121515滚动轴承的密封滚动轴承的密封 轴承的密封装置是为了防止灰尘、水、酸气和其轴承的密封装置是为了防止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，并防止润滑剂流失而设置的。密封它杂物进入轴承，并防止润滑剂流失而设置的。密封装置可分为接触式密封和非接触式密封。装置可分为接触式密封和非接触式密封。 接触式接触式1、毡圈密封、毡圈密封 毡圈密封毡圈密封2.2.唇形密封圈（唇形密封圈（皮碗密封皮碗密封 ）皮碗放在轴承盖槽中并直接压在皮碗放在轴承盖槽中并直接压在轴上，环形螺旋弹簧压在皮碗的轴上，环形螺旋弹簧压在皮碗的唇部用来增强密封效果。

15、唇朝内唇部用来增强密封效果。唇朝内可防漏油，唇朝外可防尘。安装可防漏油，唇朝外可防尘。安装简便，使用可靠，适用简便，使用可靠，适用v10m/s的的场合。场合。 二、非接触式密封二、非接触式密封(a)(b)本章重点内容本章重点内容v滚动轴承基本代号中各位的含义滚动轴承基本代号中各位的含义v常用滚动轴承的承载特点常用滚动轴承的承载特点v滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算 角接触轴承的派生轴向力计算角接触轴承的派生轴向力计算 根据平衡条件计算角接触轴承的轴向力根据平衡条件计算角接触轴承的轴向力v基本额定寿命、基本额定动载荷的概念基本额定寿命、基本额定动载荷的概念v滚动轴承装置的设计滚动轴承装置的设计人有了知识，就会具备各种分析能力，人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说古人说“书