机械设计基础第章3

第十四章轴

承第一节滑动轴承的类型及典型结构第二节轴瓦结构和轴承的材料第三节滑动轴承的磨擦状态及润滑第四节非液体磨擦滑动轴承的计算第五节液体磨擦滑动轴承简介第六节滚动轴承的类型、代号及选用第七节滚动轴承的失效形式和设计准则第八节滚动轴承的寿命计算第九节滚动轴承的静负荷计算第十节滚动轴承的极限转速第十一节滚动轴承的组合设计第十二节轴承的润滑及密封机械设计基础14轴承的作用是支承轴及轴上转动的零件，使其回转并保持一定的旋转精度。滑动轴承滚动轴承14第一节轴

承

轴承的作用是支承轴及轴上转动的零件，使其回转并保持一定的旋转精度。一、滑动轴承的类型

按轴承所承受载荷的方向不同，可分为向心轴承和推力轴承。

向心轴承只能承受径向载荷，轴承上的反作用力与轴的中心线垂直；推力滑动轴承只能承受轴各载荷，轴承上的反作用力与轴的中心线方向一致。14二、滑动轴承的典型结构㈠向心滑动轴承141414㈡推力滑动轴承14第二节轴瓦结构和轴承的材料

一、轴瓦结构㈠轴瓦的整体结构14㈡轴承衬和瓦背的结合形式烧结、喷涂和轧制浇注刷镀14㈢油孔、油沟和油室141414二、滑动轴轴承的材料料性能有以下下要求：1)足够的冲击击强度，抗抗压强度和和疲劳强度度；2)低的磨擦系系数和高的的耐磨性；；3)良好的顺应应性和嵌藏藏性；4)良好的磨合合性；5)对润滑剂分分子有较强强的亲合能能力；6)有良好的导导热性能，，有利于散散热；7)有良好的抗抗胶合能力力；8)良好的抗腐腐蚀性能和和加工性能能。主要失效形形式是磨损损和因材料料强度不足足而出现的的疲劳破坏坏。14㈠金属材料料主要有轴承承合金（白白合金或巴巴氏合金））、青铜、、铸铁等。。㈡粉末治金金材料将不同金属属的粉末加加工石墨后后经压制、、烧结而成成的轴承材料。㈢非金属材材料主要有塑料料、尼龙、、硬木、石石墨、橡胶胶等。优点点在于磨擦系数小，，有足够的的抗压强度度和疲劳强强度，较好好的耐磨性性和磨合性，良良好的塑性性和嵌藏性性，良好的的抗胶合性性能和耐腐腐蚀性能。14第三节滑动轴承的的磨擦状态态及润滑一、滑动轴轴承的磨擦擦状态14二、润滑剂剂及其性能能指标㈠润滑剂的的作用主要作用是是减小磨擦擦和磨损，，降低磨擦擦表面的温温度。㈡润滑剂的的种类分为所态、、液态、半半固体和固固体润滑剂剂。⒈润滑油——有矿物油、、动、植物物油等。⒉润滑脂——在润滑油中中加入增稠稠剂制成。。14㈢润滑剂的的性能指标标⒈润滑油的的性能指标标⑴动力粘度度η14⑵运动粘度度ν⒉润滑脂的的性能指标标⑴锥入度——衡量润滑脂脂粘稠程度的指指标。⑵滴点——在规定条件件下，将润滑脂加加热至从容容器口中滴下第一一滴时的温温度，称为该润滑滑脂的滴点点。14第四节非液体磨擦擦滑动轴承承的计算非液体磨擦擦滑动轴承承的磨擦表表面是处于于边界磨擦擦和混合磨擦状态。。磨损达到到一定程度度，都会引引起边界膜膜破裂。一、向心滑滑动轴承的的计算㈠轴承的平平均压强主要用于速速度较低、、载荷不大大，工作要要求不高，，难于维护护等条件下下工件的轴轴承。1414㈡相对滑动动速度㈢轴承的pv值14二、推力滑滑动轴承的的计算平均速度为为14第五节液体磨擦滑滑动轴承简简介液体磨擦滑滑动轴承按按其承载油油膜形成机机理的不同同分为：液体静压轴轴承依靠润滑系系统泵入具具有足够压压力的粘性性流体液体动压轴轴承由磨擦表面面的相对运运动将粘性性流体带入入楔形间隙隙14一、动压承承载油膜形形成条件14二、液体动动压向心轴轴承最小油膜厚厚度14第六节滚动轴承的的类型、代代号及选用用一、滚动轴轴承的构造造14二、滚动轴轴承的类型型和特点14三、滚动轴轴承的代号号14四、滚动轴轴承类型选选择㈠载荷条件件⒈载荷的方方向⒉载荷大小小⒊载荷性质质㈡转速条件件㈢调心性能能㈣安装、调调整性能㈤经济性14第七节滚动轴承的的失效形式式和设计准准则一、工作情情况分析㈠运动分析析滚动轴承内内外圈间有有相对运动，滚动体体既有自转转又围绕轴轴承中心公转。。㈡受力分析析⒈径向接触触轴承中的的作用力分分布14⒉角接触轴轴承中的作作用力分布布作用于第i个滚动体上上的法向反力Fi可分解：各轴向分力力之和即是是轴承的内部轴轴向力㈢应力分析析滚动体与旋旋转套圈受受变化的脉动接触触应力，固固定套圈上上最下端一一点受最大大脉动接触触应力。14二、滚动轴轴承的失效效形式和计计算准则㈠失效形式式㈡设计准则则⑴对回转的的滚动轴承承，最主要要的失效形形式是疲劳劳点蚀破坏坏；⑵对低速轴轴承或摆动动轴承，要要求控制其其塑性变形形，应进行行静强度计算。。⑶对高高速轴轴承，，主要要是由由于发发热而而引起起的磨磨损，，烧伤伤失效效，除需要要进行行寿命命计算算外，，还应应验算算极限限转速速。⒈点蚀蚀⒉塑性性变形形⒊磨损损14第八节节滚动轴轴承的的寿命命计算算一、基基本额额定寿寿命和和基本本额定定动载载荷㈠寿命——滚动轴轴承任任一元元件的的材料料首次次出现现疲劳劳点蚀蚀前的的总转速或或在某某一给给定的的恒定定转速速下的的运转转小时时数。。㈡基本额额定寿寿命——一批相相同型型号的的轴承承，在在同样样的工工作条条件下，90%在疲劳劳点蚀蚀前能能运转转的总总转数数或在给定定转速速下所所能运运转的的总工工作时时数。。㈢基本额额定负负荷——轴承的的基本本额定定寿命命为一一百万万转时时所能能承受的最最大负负荷为为轴承承的基基本额额定动动负荷荷(Cr)14二、当当量动动负荷荷轴承的的寿命命与在在实际际负荷荷作用用下的的寿命命相等等。其其计算算公式式为：对径向向接触触轴承承对轴向向接触触轴承承14三、角角接触触轴承承轴向向力的的计算算141)如此此轴轴有向向右移移趋势势，根根据力力的平平衡原原理得得：所以，，作用用于两两轴承承上的的总轴轴向力力分别别为142)如此此轴轴有向向左移移趋势势，根根据力力的平平衡原原理得得：所以，，作用用于两两轴承承上的的总轴轴向力力分别别为14四、滚滚动轴轴承的的寿命命计算算14由此得得寿命命公式式若以工工作时时数表表示寿寿命，，得轴承寿寿命计计算后后应满满足整理后后可得得1414第九节节滚动轴轴承的的静负负荷计计算一、额额定静静负荷荷轴承受受载后后，在在应力力最大大的滚滚动体体与滚滚道接接触产产生的的永久久塑性变变形量量之和和为滚滚动体体直径径的万万分之之一时时，所所承受受的负负荷称称为滚动动轴承承的额额定静静负荷荷，以以Cr0表示。。二、当当量静静负荷荷为一假假定的的负荷荷，在在此负负荷下下，滚滚动轴轴承和和套圈圈接触触处产产生的塑塑性变变形量量和与与实际际的复复合负负荷作作用下下产生生的塑塑性变变形量量相等，，以P0表示，，公式式为1414三、静静负荷荷的计计算静负荷荷的计计算公公式为为14第十节节滚动轴轴承的的极限限转速速极限转转速是是指滚滚动轴轴承在在一定定的负负荷、、润滑滑条件件下所所允许许的最高高转速速，以以nlim表示。。验算算公式式为滚动轴轴承手手册中中所列列的极极限转转速是是在①①负荷荷较小小；②②润滑滑与冷却却条件件正常常；③③向心心轴承承只受受纯径径向负负荷，，推力力轴承承只受受纯轴向向负荷荷；④④轴承承的精精度为为P0级的条条件下下给出出的。。不符合合以上上条件件时，，修正正计算算可将将上式式改写写为1414第十一一节滚动轴轴承的的组合合设计计一、轴轴承的的配置置正安装装（又又称面面对面面配置置）两滚动动轴承承外圈圈窄端端面相相对。。反安装装（又又称背背对背背配置置）两滚动动轴承承外圈圈窄端端面相相背。。14二、滚滚动轴轴承支支承的的轴系系结构构㈠双支支点单单向固固定支支承14㈡单支支点双双向固固定支支承14㈢双支支点游游动支支承14三、滚滚动轴轴承的的固定定㈠周向向固定定周向固固定的的作用用是保保证轴轴承受受力后后，轴轴承的的内圈圈与轴轴颈，，外圈圈与座座孔之之间不不致产产生相相对圆圆周运运动。。㈡轴向向固定定轴向固固定的的作用用是保保证轴轴上零零件受受到轴轴向力力作用用时，，轴和和轴承承不致致产生生轴向向相对对位移移。14四、滚滚动轴轴承支支承的的调整整㈠轴向向间隙隙的调调整14㈡轴系系位置置的调调整1414五、滚滚动轴轴承的的游隙隙和预预紧㈠轴承承的游游隙14㈡滚动动轴承承的预预紧⒈定位位预紧紧14⒉定压压预紧紧14六、轴轴承的的装拆拆14第十二二节轴承的的润滑滑及密密封一、润润滑方方式及及选择择㈠滚动动轴承承的润润滑常用的的润滑滑方式式有油润滑滑和脂润滑滑。油润润滑中中又有有油浴（浸油油）、、滴油油、喷喷油（（循环环油））和油油雾润润滑等。㈡滑动动轴承承的润润滑液体磨磨擦轴轴承采采用压压力循循环润润滑。。用循循环供供油系系统供供应充足的的油量量来润润滑和和冷却却轴承承。14二、润润滑剂剂的选选择㈠滚动动轴承承润滑滑剂的的选择择14㈡滑动动轴承承润滑滑剂的的选择择14a)压配式式注油油杯b)旋套式式注油油杯c)黄油杯杯d)油嘴14e)油