哈工大机械设计课程(授课老师：赵小力)第15讲

第15讲滚动轴承部件结构设计轴承部件—在机器中的传动件、轴、滚动轴承、机体、润滑及密封结构等组成的一个有机整体。将前面章节中学过的传动零部件、轴系零部件、连接零部件和其他零部件有效集成为一个整体进行设计。轴承部件机械零件—机械制造过程中不可分拆的最小单元；机械部件—机械制造过程中为完成同一目的而由若干协同工作的零件组合在一起的组合体。滚动轴承部件结构设计中的主要内容：8个3、安装和拆卸1、定位和固定2、配合和调整4、润滑和密封11.8滚动轴承部件结构设计滚动轴承部件轴向固定的目的：（1）确保轴承部件有正确的工作位置；

类似轴的固定方式，如下：轴向：轴肩、套筒、圆螺母、轴端挡圈、弹性挡圈等；周向：键、销、紧定螺钉等。（2）确保能够传递合适的动力和运动；（3）确保有良好的加工工艺和承载性能*掌握力和运动的传递路线10.8.1轴承部件的轴向固定10.8.1轴承部件的轴向固定1.两端固定支承

（双支点单向固定）2.一端固定、一端游动支承（单支点双向固定，单支点游动）3.两端游动（双支点均游动）轴承部件的轴向固定方式主要有三种：1.两端固定支承（双支点单侧固定）（向左向右的传力路线）当轴向力较小时，可用深沟球轴承；当轴向力较大时，可采用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。向心球轴承：轴承外圈与轴承端盖的轴向间隙c=0.25～0.35mm轴向力向左or向右

适用场合：温度变化较小，热膨胀影响小，跨距较小，L≤300mm2.一端固定、一端游动支承（轴向传力分析）（单支点双侧固定，另一支点游动）当轴向力不大时，用一对深沟球轴承；当轴向力较大时，用一对角接触球轴承或圆锥滚子轴承组合结构+其他轴承。一定要注意轴承内、外圈和轴、和孔的固定方式对固定端轴承和游动端轴承类型的限制轴向力向左or向右适用场合：跨距较大，L＞300mm，温度变化较大，热影响大2~3mm间隙配合固定端如何固定游动端如何游动3.两端游动支承（轴向力如何封闭？）（双支点游动）传动件自身定位；多用于人字齿轮传动，以补偿其两侧齿轮螺旋角不绝对对称引起的轮齿受力不均的影响通常大齿轮轴两端固定，小齿轮轴承部件采用两端游动支承刚度（轴承类型和安装方式）10.8.2轴承部件的调整1.轴承间隙的调整（垫片或螺钉）调整的目的：1）补偿热伸长量2）补偿加工误差调整的方法：1）调整垫片2）调整螺钉；细牙螺纹2.轴上传动件位置的调整（如何兼顾轴承间隙和传动件位置调整）位置需要调整的零件：如圆锥齿轮的定点调整-节圆锥顶点重合塞尺+垫片10.8.3滚动轴承的配合与轴之间为基孔制，轴承内圈的孔为基准孔；与轴承座孔之间为基轴制，轴承外圈的外圈为基准轴滚动轴承是标准件，其配合与其他轴孔配合有所差异：配合选择外圈与座孔之间采用过渡配合或间隙配合，内圈与轴之间采用过盈配合；转速越高、载荷越大、振动越强烈时应采用较紧的配合；温度变化大时，考虑轴承内部及其与其相配合的轴与座孔的温度变化，防止内圈与轴松动，外圈与座孔卡死；或内圈与轴张紧（比如陶瓷轴承）电动机、变速箱、泵、内燃机等通用机械在正常载荷下各类轴承的配合选用如下：1、热油预热轴承，增大轴承内孔直径；（T≤80~90℃，以免对轴承材料造成回火）；

2、压力装配（防止压坏轴承元件）10.8.4轴承的装拆方法

拆卸方法无法拆卸无法拆卸10.8.5滚动轴承的润滑和密封1、滚动轴承的润滑1）滚动轴承润滑的目的（1）形成油膜，降低摩擦系数，减小磨损；（3）吸振（2）带走热量，降低温度；（4）防锈2）润滑剂润滑剂的选择润滑剂：润滑油，润滑脂和固体润滑材料等的总称主要以机械的用途、重要性和使用条件来选择。通常机械中常用润滑油和润滑脂；特殊环境选择固体润滑剂，如真空、高低温、清净等环境。3）润滑剂选用及用量

某些特殊环境，可采用固体润滑。4）润滑方式注脂润滑；定期注油/滴油润滑；浸油润滑；喷油润滑；油雾润滑；油气润滑dn值增大方向润滑脂的填充量不超过自有空间的1/3；润滑油的粘度根据dn值和工作温度t选择，见表10.24浸油润滑油面高度不超过最低滚动体的中心

润滑方式按速度因数dn选择1.5╳105mmr/min脂润滑油润滑2.滚动轴承的密封

1）目的：防止润滑剂的泄漏；防止灰尘、水分等异物进入，比如硬质颗粒进入机体造成磨粒磨损；

2）密封方法（按原理分）：

(a)接触式密封：低速

如毛毡圈、唇形圈等；

(b)非接触式密封：高速

如间隙密封、迷宫式密封。防尘盖（产品自带）密封类型

图例

适用场合

说明

脂润滑。要求环境清洁，轴颈圆周速度v不大于4m/s，工作温度不超过90ºC

矩形断面的毛毡圈安装在梯形槽内，毛毡受到压力而紧贴在轴上，从而起到密封作用

接触式密封

脂或油润滑。轴颈圆周速度v<7m/s,工作温度范围-40ºC~100ºC

唇型密封圈用皮革、塑料或耐油橡胶制成，有的具有金属骨架，有的没有骨架，是标准件

单向密封

环境不要求清洁密封类型

图例

适用场合

说明

脂润滑。干燥清洁环境

靠轴与盖间的细小环节间隙密封,间隙愈小愈长,效果愈好,间隙δ取0.1mm~0.3mm

非接触式密封

脂润滑或油润滑。工作温度不高于密封用脂的滴点。这种密封效果可靠

将旋转件与静止件之间的间隙作成迷宫（曲路）形式，在间隙中充填润滑油或润滑脂以加