机械基础-轴承

轴承8-1轴承的分类8-2滚动轴承8-3滑动轴承8-1轴承的分类滚动轴承滑动轴承滚动轴承的摩擦系数低、起动力矩小、轴向尺寸小、径向间隙小（通过预紧还可消除径向间隙），部分滚动轴承还能同时承受径向和轴向载荷的作用，并已标准化，设计、使用、润滑、维护均很方便。其主要缺点是抗冲击载荷能力差，高速时噪声大、工作寿命低，径向尺寸大。滑动轴承极限工作转速高、工作平稳、抗振性好、承载能力大、旋转精度高、噪声小、寿命长。尤其是完全液体润滑的滑动轴承，其滑动表面被润滑油膜分开而不直接接触，故能大大减小摩擦损失和表面磨损。不能达到完全液体润滑的轴承称为不完全液体润滑滑动轴承。滑动轴承的主要缺点是起动摩擦阻力较大，维护保养较复杂。

8-2滚动轴承的结构和类型

一、结构组成：内圈、外圈、滚动体、保持架外圈内圈滚动体保持架二、材料保持架：避免滚动体直接接触，减少发热和磨损材料：低碳钢；铜、铝、工程塑料内圈、外圈、滚动体：高硬度、高接触疲劳强度、良好耐磨性和冲击韧性材料：含铬轴承钢，硬度60~65HRC三

.按滚动体形状分按滚动体形状分：球轴承、滚子轴承又可细分为：球轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、球面滚子轴承7四.按受载方向分按受载方向和公称接触角分：滚动体与套圈接触处的法线与轴承的径向平面之间的夹角

向心轴承:a=0º向心推力轴承：0º<a<90º向心角接触轴承:0º<a≤45º推力角接触轴承:45º<a<90º推力轴承:a=90º注意：在径向载荷作用下产生内部轴向力Fd，其方向是使内外圈分离，所以要成对使用内部轴向力Fd的大小与a有关8（1.）向心轴承(a=0º)深沟球轴承:6类→nlim最高、价廉,优先采用受力类型:Fr,不大的Fa(双向)圆柱滚子轴承:N类→承载力较大受力类型:很大的Fr,不能承受轴向力Fa滚针轴承:NA类→内外圈可分离,径向尺寸小受力类型:很大的Fr,不能承受轴向力Fa（2.）调心轴承(a=0º)调心球轴承:1类→调心性能最好受力类型：Fr,不大的Fa(双向)调心滚子轴承:2类→调心性能好、承载力较大受力类型：Fr,不大的Fa(双向)（3.）向心推力轴承(0º＜a<90º)角接触球轴承:７类，a＝15º、25º、40º受力类型：Fr,单向Fa圆锥滚子轴承：3类受力类型：Fr,单向Fa（4）

.推力轴承(a=90º)推力球轴承:

5类受力类型：只承受轴向(Fa)单列：承受单向轴向力双列：承受双向轴向力五、滚动轴承的代号滚动轴承为标准件：GB/T272-1993前置代号基本代号后置代号尺寸系列代号分部件代号类型代号内径代号直径系列代号宽度系列代号内部结构代号密封与防尘代号公差等级代号。。。字母21345字母(+数字)7212C举例6305304/32(/P0)7211C/P5深沟球轴承直径系列为3(中),宽度系列为0(不标)内径d=25mm0级精度(不标)角接触球轴承直径系列为2(轻)宽度系列为0(不标)内径d=60mma=15º内径d=32mm圆锥滚子轴承宽度系列为05级精度接触角15

直径55mm正常宽度、轻系列角接触球轴承六

.滚动轴承类型的选择原则根据载荷大小、性质、轴承的转速、调心性能、安装和拆卸、价格等确定轴承类型其中，载荷(包括大小和方向)、转速的大小一般是最主要的一般而言，高速，平稳低载：60000（深沟球轴承）载荷较大+冲击：滚子轴承径/轴向载荷较大：较低转速：30000（圆锥滚子）较高转速：70000角接触球轴承轴向载荷>>径向载荷：推力+向心组合七、轴承的固定作用：实际上是对整个轴系起固定作用，使轴系应有确定的位置，承受轴向力，防止轴向窜动；防止温升后卡死；轴承游隙的调整。常用三种固定方法：1两端固定2一端固定、一端游动3两端游动1、两端单向固定(双支点各单向固定)特点:两个支承各限制轴一个方向的移动,结构简单,安装方便应用场合:温度变化不大的短轴(L<400mm)可用轴承:深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承注意：一端轴承盖与外圈端面之间留热补偿间隙

=0.1~0.5mmΔ七、滚动轴承的组合设计调整垫片2、一端固定、一端游动适合于工作温升高的长轴（跨距L＞400mm）固定支点的轴承内外圈左右均固定，承担双向轴向力游动支点的轴承只承受径向力，不承受轴向力当轴受热伸长时，游动支点随轴一起向外移动，避免轴承受到附加载荷作用，防止轴承卡住为什么“N”类轴承作游动支点时外圈亦需轴向固定？3、两端游动一根轴上的两个轴承都不进行轴向固定主要用于人字齿轮传动中的小齿轮轴大齿轮轴进行了两端固定，小齿轮轴系，其轴向位置的约束靠人字齿的形锁合来保证调整垫片二、轴承的润滑与密封1润滑目的：减少摩擦磨损、冷却、吸振、防锈方式：脂；浸油、滴油、喷油、油雾浸油润滑时，油面不高于最下方滚动体的中心2密封目的：防尘、防水、防止润滑剂流失方式：1接触式密封：毡圈、O形密封圈、唇形密封圈、机械密封（端面密封）2非接触式密封：缝隙密封、离心式密封（甩油密封）、迷宫密封、螺旋密封1接触式密封毡圈唇形密封圈2非接触式密封离心式密封（甩油密封）缝隙密封迷宫密封三、轴承的配合与装拆1滚动轴承的配合内圈与轴颈：采用基孔制外圈与座孔：采用基轴制选择的原则：紧些的配合旋转精度高、振动小转动套圈、速度高、受载大、工作温度变化大——选较紧的配合（过盈配合）不动套圈、常拆轴承——选较松的配合（间隙配合2滚动轴承的装拆要求：容易装拆；装拆时不被损坏，也不能损坏其他零件

——安装力或拆卸力不要通过滚动体传递轴肩高度应低于内圈厚度→拆卸时不损坏轴肩开槽轴承内圈Ｒ＞轴肩处ｒ安装轴承轴段不宜过长→易装易拆8-3滑动轴承概述应用情况：径向尺寸小的轴承；工作转速特高的轴承；要求对轴的支承位置特别精确的轴承；特重型轴承；大冲击和振动载荷的轴承；剖分式轴承滑动轴承中的摩擦按摩擦面间存在润滑剂情况分：干摩擦、边界摩擦、液体摩擦、混合摩擦8-3滑动轴承的结构向心滑动轴承滑动轴承组成：轴承体、轴瓦及轴承衬、润滑与密封装置推力滑动轴承滑动轴承分类：向心滑动轴承——整体式、剖分式、自动调心式推力滑动轴承一、整体式向心滑动轴承轴承体整体轴瓦油孔螺栓孔结构：轴承体、整体轴瓦轴承体设有安装润滑油杯的螺纹孔轴瓦上开有油孔，内表面开有油槽通常用螺栓将轴承固定在机架上。普通轴承（图13-4）。凸缘轴承（图13-3）特点：结构简单，成本低但装拆不便，难于调整应用：低速、轻载或间歇性工作的机器二、剖分式向心滑动轴承结构：轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦、螺柱特点：剖分面作成阶梯状，且垂直载荷方向正剖、斜剖，装拆方便，常在轴瓦表面粘附轴承衬；磨损后可调整间隙，结构复杂最常用三、自动调心式向心滑动轴承应用：用于支承挠度较大或多支点的长轴结构：轴瓦瓦背制成凸球面其支承面制成凹球面特点：轴瓦能摆动，适应轴的变形四、推力滑动轴承分类：空心式、单环式、多环式轴上的轴向力应采用推力轴承来承受止推面：轴端面、轴中段做凸肩或装上推力圆盘五、滑动轴承的材料轴瓦或轴承衬：对材料性能的要求:

小的摩擦系数、高的耐磨性和抗胶合性足够的强度良好的导热性、工艺性和经济性等轴颈应比轴瓦耐磨常用材料：金属：青铜、轴承合金、粉末冶金、灰铸铁等非金属：工程塑料、硬木、橡胶、聚四氟乙烯轴承盖、轴承座：灰铸铁，铸钢六、常用材料性能比较材料组成性能特点应用轴承合金(巴氏合金)Sn,Pb,Sb合金耐磨，磨合、导热性、油吸附性好强度小，价格贵重载，中高速青铜Cu+Sn,Pb,Al较硬,强度高,耐磨跑合性差重载，中速粉末冶金Fe+石墨Cu+石墨含油轴承韧性低平稳载荷，无冲击，中低速铸铁HT、KT轴颈硬度>轴瓦硬度轻载，低速七、润滑剂和润滑装置一、润滑剂二、润滑装置1、润滑剂润滑油：液体，用途最广泛润滑脂：半固体，润滑油＋稠化剂，一般用于中低速固体润滑剂：主要用作油、脂的添加剂，也可单独使用，如C,MoS2,PTFE(聚四氟乙烯)等常用润滑剂：润滑油、润滑脂、固体润滑剂作用：减少摩擦损失、减轻工作表面的磨损、冷却、吸振等润滑油的性能指标及选择性能指标：粘度——液体流动时，每薄层相互间的阻抗剪力，它是液体流动时内部摩擦阻力的度量是最重要的性能指标，也是选择润滑油的主要依据油性——也称润滑性，表征油中的极性分子对金属表面的吸附性能。油性好则摩擦系数小凝点——反映润滑油的低温工作性能闪点——反映润滑油的高温工作性能润滑油的选择原则：压力大或在冲击、变载条件下工作，应选粘度高的油速度高时，应选粘度低的油，以减少摩擦损失工作温度高时，应选粘度高的油，因粘度会随温度升高而下降润滑脂的性能指标及选择性能指标：针入度(稠度)——表征润滑脂的稀稠度，类似于油的粘度用一特制重1.5N锥形针在25°C恒温下5s内刺入润滑脂内的深度。标志润滑脂内阻力的大小和受力后流动性的强弱滴点——温度升高时，润滑脂第一滴掉下时的温度，表征润