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机械基础模块七轴和轴承

单元一轴轴承单元二单元一

轴教学目标一、目标和要求(1)能够了解轴的用途和分类。(2)能够理解轴的结构工艺性。二、重点和难点(1)轴材料的选用。(2)轴的定位及固定。第一节概述第二节轴的结构及工艺

案例导入汽车、火车、自行车等所有的车,在其轮子中间与车身连接的部位都有轴和轴承,以保证转动的轮子与静止的车身连接在一起。

火车轮轴自行车轴第一节概述第二节轴的结构及工艺

轴的作用和分类轴作为重要的机械零件,主要起支承旋转零件,并传递运动和转矩的作用,如汽车传动轴、发动机曲轴、减速器齿轮轴、机床转动主轴等。轴的作用和分类轴的分类按轴线形状直轴曲轴挠性轴按载荷心轴转轴传动轴轴的作用和分类

直轴按外形不同可分为光轴、阶梯轴及一些特殊用途的轴(如花键轴、齿轮轴、蜗杆轴、凸轮轴及传动轴等)。光轴阶梯轴花键空心轴直轴一般都是实心的,只有当机器结构要求在轴内装设其他零件、减轻轴的质量或输送液体等特别要求时,才会将轴制成空心。直轴:一般截面为圆形,轴线为一直线.轴的作用和分类曲轴:轴线为一折线曲轴结构示意图活塞曲轴连杆机构

曲轴的功用是将回转运动转变为直线往复运动,或将直线往复运动转变为回转运动,它是往复机械中的专用零件。轴的作用和分类挠性轴:轴线为一曲线挠性轴结构示意图

挠性轴一般用于连接不在同一轴线或不在同一方向且存在相对运动的两轴,以传递旋转运动和扭矩,如连接车速里程表的转轴的传递等。可用于受连续振动的场合,以缓和冲击。挠性软轴可以把旋转运动和转矩灵活地传到所需的任何位置。轴的作用和分类心轴

心轴工作时用来支承回转零件,只承受弯曲作用(弯矩)而不传递动力(转矩)。心轴按其是否转动可分为转动心轴和固定心轴。心轴工作时只承受弯矩,不承受转矩轴的作用和分类转轴

既支承回转零件又传递动力,同时承受弯曲(弯矩)和扭转(转矩)两种作用的轴称为转轴。转轴是机械中最常用的轴,如汽车减速器中各承载轴和半轴。半轴应用图例轴的作用和分类传动轴

工作时用来传递动力(转矩),只承受扭转作用而不受弯曲(弯矩)作用或弯曲(弯矩)作用很小的轴称为传动轴。传动轴轴的作用和分类传动轴传动轴只承受转矩不承受弯矩或承受很小弯矩。如连接汽车发动机输出轴和后桥的轴就是传动轴。传动轴轴的材料轴的主要失效形式:疲劳断裂、塑性变形、磨损轴的材料要求:较高的强度、刚度和一定的耐磨性。轴的毛坯:一般轴:轧制的圆钢或锻件。

重要轴:锻制毛坯。轴的材料选择轴的材料应考虑:①轴的强度、刚度及耐磨性要求;②轴的热处理方法及机加工工艺性的要求;③轴的材料来源和经济性等。1.碳素钢碳素钢的强度高,对应力集中敏感性低,便于进行各种热处理及机械加工,价格低,故应用最广。一般机器中的轴,最常用的是经过调质处理的45号优质碳素钢。对不重要的轴可以使用Q235等普通碳素钢。轴的材料2.合金钢合金钢的机械性能高,常用于制造高速、重载、结构要求紧凑、重量轻的轴以及经常处于高温、低温或腐蚀介质中工作的轴。常用的合金钢有40Cr、35SiMn、40MnB等,对于耐磨性要求高的轴可采用20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢。合金钢对应力集中敏感性强,价格较高,因此对于合金钢轴应从结构尺寸上考虑减少应力集中。另外,在一般工作温度下,合金钢和碳素钢的弹性模量很接近,二者轴的刚度是一样的。注意:①采用合金钢并不能提高轴的刚度。②轴的热处理和表面强化可提高轴的疲劳强度。轴的材料3.球墨铸铁

球墨铸铁的机械强度虽然比碳钢低,但铸造工艺性好,对应力集中敏感性低,吸振性、耐磨性好,价格也较低,故应用日趋增多,适用于结构形状复杂的轴,如曲轴、凸轮轴等。常用的球墨铸铁有QT400-15、QT600-2。需要强调的是,通过进行各种热处理、化学处理及表面强化处理,可以提高用碳钢或合金钢制造的轴的强度及耐磨性,特别是合金钢,只有进行热处理后才能充分显示其优越的机械性能。第一节概述第二节轴的结构及工艺

轴的组成部分轴主要由轴颈、轴头、轴身三部分组成。轴颈用来安装轴承,轴头安装轮毂,轴身连接轴颈和轴头。轴的定位与固定为保证轴的正常工作,轴上的零件必须准确定位和固定。定位是指零件安装在轴上时应具有确定的位置固定是指轴运转时零件在轴上应保持原有位置不动。轴上零件的定位及固定包括轴向和周向两种。轴的定位与固定1.轴向定位及固定轴上零件轴向固定的目的是保证零件在轴上有确定的轴向位置,防止零件轴上移动,并能承受轴向力。常用的方法有利用轴肩、周环、圆锥面,以及轴端挡圈、轴套、圆螺母、弹性挡圈等零件进行轴向固定。轴的定位与固定轴的定位与固定2.周向定位及固定轴上零件周向固定的目的是为了传递转矩及防止零件与轴产生相对转动,常采用键、销和过盈配合等方法来实现轴的定位与固定

(a)平键连接

(b)花键连接

(c)销连接

(d)型面连接

(e)过盈连接常用的周向定位与固定方式轴的结构工艺性1.装配工艺性为了保证装配的顺利进行,该轴设计成阶梯形,使齿轮、套筒、左端轴承、轴承盖、带轮等能够很方便地从轴的左端依次装配,右轴承从轴的右端装入。对于装有零件的轴端,装入端需要加工45°倒角,以方便导入并避免划伤配合表面。套筒或轴肩的高度应低于滚动轴承的内圈高度,以保证滚动轴承的有效定位。轴的结构工艺性1.装配工艺性1—轴端挡圈;2—带轮;3—轴承盖;4—套筒;5—齿轮;6—滚动轴承减速器中轴的结构图轴的结构工艺性2.加工工艺性为了减少应力集中,轴径变化尽可能小,阶梯轴相邻两轴段直径相差不应过大。轴上截面尺寸变化的位置应有倒角或过渡圆角,过渡圆角半径应尽可能大些,当轴上有多处倒角或过渡圆角时,尽可能选同样的倒角或圆角半径,以减少刀具规格和换刀次数。

轴的结构工艺性2.轴的加工工艺性轴上有多个键槽时,为加工方便,各轴段的键槽应设计在同一加工直线上,并应尽可能采用同一规格的键槽截面尺寸,避免多次装夹和更换刀具键槽在同一加工直线上轴的结构工艺性2.轴的加工工艺性轴的形状应简单,便于加工。轴上磨削和车螺纹的轴段应分别设计砂轮越程槽和螺纹退刀槽(a)越程槽

(b)退刀槽单元小结1.轴在机械中主要起支承旋转零件,并传递动力和转矩的作用。2.根据所受载荷的不同,轴可分为转轴、传动轴和心轴三类根据几何形状的不同,轴可分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。3.在选择轴材料时需要考虑轴的强度、刚度及耐磨性的要求轴的热处理方法及机加工艺性的要求轴的材料来源和经济性等方面的要求。4.轴及轴上零件要有准确的定位和可靠的固定,轴上零件要能方便地进行装拆和调整,并且受力应合理,尽量减少应力集中,还需具有良好的加工工艺性。机械基础模块七轴和轴承

单元一轴轴承单元二单元二

轴承教学目标一、目标和要求(1)掌握滚动轴承和滑动轴承的类型和结构。(2)熟悉滚动轴承的代号。(3)了解滚动轴承的润滑和密封.(4)了解滑动轴承轴瓦的结构及润滑。二、重点和难点(1)滚动轴承和滑动轴承的结构。(2)滚动轴承和滑动轴承的润滑和密封第一节滚动轴承第二节滑动轴承

案例导入轴承是机械中支承轴或轴上回转零件的重要部件,可以说轴要旋转都需要轴承来支撑。如图中的滑板车、变速箱中都用到了滚动轴承。

滑板车变速箱轴承的作用轴承在机器中用于支承轴,保持轴的正常工作位置和旋转精度,并减小轴与轴承座间的摩擦和磨损。选择合适的轴承对提高机器的工作性能、使用寿命、承载能力和工作效率有着重要的意义。轴承的分类轴承的分类按受载荷情况向心轴承推力轴承向心推力轴承按摩擦情况滚动轴承滑动轴承第一节滚动轴承第二节滑动轴承

滚动轴承的特点滚动轴承是带有滚动体的轴承,它将轴和轴座间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而大大减小摩擦力,提高轴的运转效率。优点:摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑方便、互换性好缺点:抗冲击能力较差,磨损后运行时容易产生较大噪音和振动工作寿命较短。滚动轴承的结构由外圈、滚动体、内圈、保持架等部分组成。外圈与轴承座相配合,起支承作用;内圈与轴之间采用过盈配合,并随轴一起转动;滚动体在内、外圈的滚道中滚动,使内、外圈相互转动时产生滚动摩擦;保持架的作用是使滚动体均匀分布,防止滚动体脱落或相互碰撞。1.组成滚动轴承的结构滚动体形状有球形、圆柱形、圆锥形、鼓形和滚针等2.滚动体类型滚动轴承的类型1.按滚动体的形状分类根据滚动体的形状不同,滚动轴承可分为球轴承和滚子轴承两大类。球轴承中滚动体为球形,它与内、外圈之间为点接触,故滚动时的摩擦力小,极限转速高,但容易磨损,承载力小;滚子轴承中滚动体为滚子,其形状包括圆柱形、圆锥形、鼓形、滚针等,它们与内、外圈之间为线接触,故滚动时摩擦力大,极限转速不高,但承载能力较强。滚动轴承的类型2.按承受载荷的方向分:公称接触角

(1)向心轴承主要承受径向载荷,接触角为0°≤α≤45°。其中,当α=0°时,轴承只能承受径向载荷,如深沟球轴承、圆柱滚子轴承等。(2)推力轴承主要承受轴向载荷,接触角为45°<α≤90°。其中,当α=90°时,轴承只能承受轴向载荷,称为轴向推力轴承,如推力球轴承等。接触推力轴承,(如角接触推力滚子轴承等)。(3)向心推力轴承同时能承受径向和轴向载荷,如圆锥滚子轴承。α角的大小反映了轴承承受轴向载荷的能力,α角越大,说明轴承承受轴向载荷的能力越强。滚动轴承的类型滚动轴承的类型3.按调心能力分:当轴承外圈的滚道制成球面时,内圈可相对外圈偏转,二者轴线之间将产生一个夹角

,称为倾斜角。倾斜角的大小标志着轴承自动调整轴心线位置的能力。具有自动调整轴心线位置能力的轴承称为调心轴承。按调心能力分类,轴承可分为调心轴承和非调心轴承。滚动轴承的类型名称简图受载方向极限转速允许

偏差角类型代号主要特性及应用双列角接

触球轴承极高2′~10′0能同时承受径向和双向的轴向载荷,相当于一对角接触球轴承背对背安装调心球轴承中2°~3°1主要承受径向载荷,也可承受较小的轴向载荷;调心性好;适用于刚性较小以及难以对中的轴调心

滚子

轴承中0.5°~2°2能承受很大的径向载荷和少量的轴向载荷,耐振动及冲击,能自动调心,加工要求高,常用于其他轴承不能胜任的重载

圆锥

滚子

轴承中2′3能同时承受较大的径向与轴向载荷,通常成对使用,内外圈可分离,游隙可调,装拆方便;适用于刚性较大的轴

双列

深沟

球轴承高2′4具有深沟球轴承的特性,比深沟球轴承的承载能力和刚性更大,可用于比深沟球轴承要求更高的场合

推力球轴承低不允许5套圈和滚动体是分离的,只能承受轴向载荷(单列单向,双列双向)高速时滚动体离心力较大,寿命较低,适用于轴向载荷大、转速较低的场合深沟球轴承极高8′~16′6主要承受径向载荷,也可承受一定的双向轴向载荷;摩擦系数最小,适用于刚性较大和转速高的轴。当转速很高而轴向载荷不太大时,可代替推力轴承使用角接触球

轴承高2′~10′7能同时承受径向载荷和轴向载荷;α为15°,25°和40°,α越大轴向承载能力也越大,通常成对使用,适用于刚性较大、跨距不大的轴推力圆柱

滚子轴承较高不允许8能承受很大的单向的轴向载荷,承载能力比推力球轴承大得多,适用于承受轴向载荷大而不需要调心的场合圆柱滚子

轴承较高2′~4′N能承受较大的径向载荷但不能承受轴向载荷;由于线接触,承载能力大,耐冲击;适用于刚性很大、对中性良好的轴滚动轴承的代号

为了规范滚动轴承的制造、使用和维护,国标GB/T272—1993《滚动轴承代号方法》规定了一组轴承代号,用来表示各类滚动轴承的类型、结构、尺寸、公差等级和技术性能等特征。轴承代号一般印在轴承端面上,以方便识别。

滚动轴承的代号由基本代号、前置代号和后置代号三部分组成,用字母和数字表示,其构成如下表所示。前置代号基本代号后置代号轴承

分部件

代号×××××内部结构代号密封与防尘结构代号保持架及其材料代号特殊轴承材料代号公差等级代号游隙代号多轴承配

置代号其他代号类型代号尺寸系列代号内径

代号宽度系列代号直径系列代号滚动轴承的代号组成滚动轴承的代号1.基本代号

基本代号包括类型代号、尺寸系列代号和内径代号。其中,尺寸系列代号又包括宽度系列代号和直径系列代号。它们的排列顺序为从右向左依次排列,如上表所示。

(1)轴承内径代号:表示轴承的内径,用基本代号右起第一、第二两位数字表示。轴承内径代号的含义如下表所示。轴承内径代号轴承内径/mm内径代号示例0.6~10(非整数)直接用内径尺寸(单位为毫米)表示,在它与尺寸系列代号之间用“/”分开轴承618/2.5,内径

1~9(整数)直接用内径尺寸(单位为毫米)表示,对深沟球轴承及角接触轴承7,8,9等直径系列,内径与尺寸系列代号之间用“/”分开轴承618/5,内径

10~171000轴承6201,内径

12011502170320~495(22,28,32除外)04~99(代号数字×5即为内径)轴承23209,内径

500及22,28,32直接用公称内径(单位为毫米)表示,在它与尺寸系列代号之间用“/”分开轴承230/500,内径

轴承62/28,内径

滚动轴承的代号1.基本代号

(2)尺寸系列代号:包括直径和宽(高)度系列代号,分别用基本代号右起第三、四位数字表示。其中,直径系列代号表示内径相同而外径和宽度不同的轴承系列,宽(高)度系列代号表示内、外径相同而高(宽)度不同的轴承系列。轴承尺寸系列代号的含义如下表所示。

在轴承尺寸系列代号中,直径和宽(高)度代号并不代表具体的直径和宽(高)度数值。其中,直径系列代号不能省略;对于宽度系列代号,大多数窄系列轴承的代号0可以省略,但窄系列的圆锥滚子轴承和调心滚子轴承不可省略。滚动轴承的代号1.基本代号

(2)尺寸系列代号:直径系列对比宽度系列对比滚动轴承的代号直径

系列

代号向心轴承推力轴承宽度系列代号(依次递增)高度系列代号(依次递增)8

特窄0

窄1

正常2

宽3

特宽4

特宽5

特宽6

特宽7

特低9

低1

正常2

正常直径系列代号外径尺寸依次递增→7

超特轻——17—37———————8超轻—08182838485868————9超轻—09192939495969————0特轻—00102030405060709010—1特轻—01112131415161719111—2轻8202122232425262729212223中8303132333———739313234重—04—24————749414245特重—————————95——尺寸系列代号含义滚动轴承的代号(3)轴承类型代号:代表轴承的类型,用基本代号中右起第5位数字或字母表示。常见滚动轴承的类型代号如表所示,其中,类型代号0可省略不标.双列角接

触球轴承调心球轴承调心滚子轴承圆锥滚子轴承滚动轴承的代号(3)轴承类型代号:代表轴承的类型,用基本代号中右起第5位数字或字母表示。常见滚动轴承的类型代号如表所示,其中,类型代号0可省略不标.双列深沟轴承

推力球轴承深沟球轴承角接触轴承滚动轴承的代号(3)轴承类型代号:代表轴承的类型,用基本代号中右起第5位数字或字母表示。常见滚动轴承的类型代号如表所示,其中,类型代号0可省略不标.

推力圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承滚动轴承的代号(3)轴承类型代号:滚动轴承的代号2.前置代号和后置代号

前置代号和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,在基本代号前后增加的补充代号。

前置代号:代表轴承的分部件,用字母表示。前置代号的含义如表所示,没有分部件的轴承不用标注。

轴承前置代号代号含义示例代号含义示例L可分离的内圈或外圈LNU207K带滚子和保持架组件K81107R不带可分离内圈或外圈(滚针轴承仅适用于NA型)RNU207RNA6904WS推力圆柱滚子轴承座圈WS81107GSGS81107滚动轴承的代号2.前置代号和后置代号

后置代号:代表轴承的内部结构、公差等,用字母和数字表示。例如,对于内部结构代号,角接触球轴承有C,AC,B,E四种。其中,前三种分别代表公称接触角

α=15,25°,40°;E表示加强型轴承。对于公差等级代号,/P0,/P6,/P6x,/P5,/P4,/P2分别表示公差等级符合0级、6级、6x级、5级、4级、2级。其中,P0级精度最低(通常省略);P2级精度最高。其余代号无特殊情况均不用标出。后置代号12345678内部结构密封与防尘结构保持架及其材料轴承材料公差等级游隙配置其他

轴承后置代号滚动轴承的代号2.前置代号和后置代号

例:

①7320AC:“7”为类型代号,表示轴承类型为角接触球轴承;“3”为尺寸系列代号,表示宽度系列为0级(省略),直径系列为3;“20”为内径代号,表示内径d=20x5=100,“AC”为内部结构代号,表示接触角α=25°;“/P0”为公差等级代号,普通级,已省略。

②23218/P6x:“2”为类型代号,表示轴承类型为调心滚子轴承;“32”为尺寸系列代号,其中宽度系列为特宽3,直径系列为轻系列2;“18”为内径代号,表示轴承的内径d=18x5=90;“/P6x”为公差等级代号,表示公差等级为6x级。滚动轴承的拆装1.滚动轴承的安装滚动轴承与轴和支座靠过渡配合连接,安装时一般用手锤或压力机将轴承压入。用手锤安装时,手锤不能直接冲击滚动轴承,需要垫上紫铜棒,通过紫铜棒把力传递给滚动轴承。装内圈时,只能击打内圈或专用胎具,不能击打外圈来安装内圈,如图所示;安装外圈时,也不能击打内圈来安装外圈。此外,应注意轴承的四周均匀用力,以防轴承歪斜。成批安装时,可将轴承加热到9

˚左右,使内圈膨胀后立即套入轴径。滚动轴承的拆装2.滚动轴承的拆卸滚动轴承由专用拆卸器拆卸(a)外孔用

(b)内孔用滚动轴承的润滑及密封1.滚动轴承的润滑滚动轴承的润滑剂分为润滑油和润滑脂两种。

选择润滑油还是润滑脂,取决于滚动轴承的转动速度。(1)当滚动轴承的轴径速度v<4~5m/s时,选用润滑脂润滑。润滑脂润滑的优点是一次填充可运转较长的时间,且润滑脂不容易流失。但润滑脂填充不是越多越好,过多的润滑脂成为转动的阻力被甩出,且容易变质。一般只要填满空间的1/3~1/2即可。

(2)当滚动轴承的轴径速度较高时,应选用润滑油润滑。

润滑油润滑的优点是液体的摩擦阻力小,具有散热和冷却的效果。润滑的方式可采用浸油润滑和飞溅润滑,浸油润滑的油面高度要低于最下方滚动体的中心,以免油面过高造成过度搅动润滑油,使油液发热。滚动轴承的润滑及密封2.滚动轴承的密封为防止外部环境中的灰尘、水分、油污等杂质进入轴承内部,并阻止轴承内润滑剂的流失,滚动轴承需要进行合理的密封。滚动轴承常用的密封方式有接触式密封、非接触式密封和组合式密封三类。滚动轴承的润滑及密封2.滚动轴承的密封(1)接触式密封(a)毛毡圈密封(b)皮碗密封接触式密封滚动轴承的润滑及密封2.滚动轴承的密封(2)非接触式密封(a)间隙密封(b)曲路密封:径向(c)曲路密封:轴向

非接触式密封

滚动轴承的润滑及密封2.滚动轴承的密封(3)组合式密封组合式密封

滚动轴承的失效影响滚动轴承使用寿命的主要因素主要是载荷情况、润滑情况、装配情况、环境条件及材质或制造精度等。滚动轴承常见的失效形式有疲劳点蚀,塑性变形和磨粒磨损!滚动轴承的失效1.疲劳点蚀在有一定的润滑条件下,由于滚动体沿着滚动轴承的内表面滚动,相互接触的表面产生循环接触应力变化,经过一定的循环运动次数后,套圈表层下形成微观裂纹,润滑油沿裂纹渗入到座圈里!当润滑油受到挤压导致压力升高后,将挤裂表层的金属,出现点蚀现象!如果滚动轴承的润滑不好,则不会产生疲劳点蚀,而是发生磨损!滚动轴承的失效2.塑性变形在静载荷和冲击载荷的作用下,其强度超过滚动轴承材料所允许的极限值,造成滚动体或座圈滚道上出现不均匀的塑性变形凹坑,使滚动体不能正常在滚道上运转!座圈的塑性变形多发生在转速极低或摆动的滚动轴承中!滚动轴承的失效3.磨粒磨损滚动轴承在密封条件较差或多尘的条件下工作,由于粉尘或磨粒进入滚动轴承的滚道内,使滚动体与滚道之间产生磨粒磨损,在润滑条件较差时,转速越高,磨损越严重!所以,应当注意滚动轴承的密封保护与润滑油的清洁!滚动轴承的失效4.断裂滚动轴承类型选择滚动轴承的类型很多,在工程实际中选用轴承时应结合各类轴承的特点,从需承受载荷的大小及方向、轴的转速、支承刚度及安装精度等方面进行考虑。1.按轴承的载荷按照载荷的大小:当载荷较大时,一般选用滚子轴承;当载荷较小时,一般选用球轴承。按照载荷的方向:承受纯轴向载荷时,选用推力轴承;承受纯径向载荷时,选用向心轴承;既有轴向(相对较小)又有径向载荷时,选用向心角接触轴承和深沟球轴承;当轴向载荷很大时,选用向心球轴承和推力轴承的组合结构。2.轴承的转速当轴的转速很高时,选用球轴承;转速极高时,选用超轻、特轻轴承。3.刚性及调心性要求当支承刚度较大时,可采用成对的向心推力轴承组合结构或采用预紧轴承的方法;当支承跨距大、轴的弯曲变形大或两个轴承座孔位置有误差时,应考虑轴承内、外圈之间的倾斜角,需要选用调心轴承。第一节滚动轴承第二节滑动轴承

滑动轴承的类型和结构滑动轴承在工作时与轴之间发生滑动摩擦,它具有结构简单、安装方便、噪音小、抗震性能好、承载能力强和工作寿命长等优点,因而广泛地应用于汽轮机、精密机床和重型机械等设备中。根据承受载荷方向的不同,滑动轴承可分为向心滑动轴承(主要承受径向载荷)和推力滑动轴承(只承受轴向载荷)。1.向心滑动轴承

向心滑动轴承又称径向滑动轴承,工作时主要承受径向载荷,其结构形式有整体式、剖分式和调心式三种。滑动轴承的类型和结构1.向心滑动轴承整体式向心滑动轴承主要由轴承座和轴瓦组成,如下图所示。它具有结构简单、制造成本低等优点,但轴瓦磨损后,轴颈与轴瓦间的间隙无法调整,必须重新更换轴瓦,且装拆时轴或轴承需轴向移动,给装拆带来不便,故适用于轻载、低速且不需经常装拆的场合。

滑动轴承的类型和结构1.向心滑动轴承剖分式向心轴承主要由轴承座、上下轴瓦、轴承盖及连接螺栓等组成,如图所示。其中,上、下两片半圆形轴瓦可合并成一个圆筒形的轴瓦,螺栓将轴承盖和合并后的轴瓦紧固在轴承座上。轴承盖和轴承座的剖分面通常加工成阶梯状,以防止轴承盖与轴承座之间发生相对错动,并能方便装配时的对中。上、下轴瓦之间可安装垫片,以方便轴瓦磨损后调整轴颈与轴瓦之间的间隙。这种可拆分的结构还可方便更换轴瓦,而无需移动轴。

滑动轴承的类型和结构1.向心滑动轴承调心式径向滑动轴承主要由轴承盖、轴瓦及轴承底座等组成,如图7-28所示。其中,轴瓦分别与轴承盖和轴承座之间形成球面配合,从而能相对轴承座在一定范围内摆动,自动调整以适应轴的变形。调心式滑动轴承适用于支承跨距较大或多支点的长轴。

滑动轴承的类型和结构2.止推滑动轴承推力滑动轴承可承受轴向载荷,其主要由轴承座、套筒、径向轴瓦和止推轴瓦组成。

滑动轴承的类型和结构2.止推滑动轴承推力滑动轴承的止推面可用轴的端面或轴环的轴肩,常见止推面的形式有实心、空心、单环形和多环形四种,如下图所示。其中,多环形轴颈能承受较大的双向轴向载荷。(a)实心端面轴颈

(b)空心端面轴颈

(c)环状轴颈

(d)多环轴颈推力滑动轴承轴瓦的结构及滑动轴承的材料1.轴瓦的类型常用的轴瓦有整体式和剖分式等形式,如图7-31(a)和(b)所示,它们分别应用于整体式滑动轴承和剖分式滑动轴承中。为了提高轴瓦的承载能力和摩擦性质,并节约贵重的减磨材料,对于重要轴承,可在轴瓦的内表面浇铸一层或两层很薄的减磨材料(如巴氏合金等)如图7-31(c)所示,轴承衬的厚度一般为0.5~0.6mm(a)整体式

(b)剖分式

(c)铜铅双金属轴瓦轴瓦轴瓦的油孔和油槽轴瓦工作时,需要向轴瓦工作表面上注入足够的润滑油,以减少工作表面与轴表面之间的摩擦。为了使润滑油顺利地进入并布满整个轴瓦工作面,应在轴瓦上开设油孔和油槽。常见轴瓦油孔和油槽的形式如图所示。油孔和油槽一般应开在轴瓦的非承载区,否则会破坏承载区油膜的连续性,降低油膜的承载能力。同时,油槽不能贯通轴瓦,其轴向长度一般为轴瓦宽度的80%,以免油从油槽端部大量流失。

(a)轴向

(b)周向

(c)斜向

(d)开在剖分面上

轴瓦的油孔和油槽轴承材料通常将轴瓦的材料和轴衬的材料称为轴承材料。轴瓦作为滑动轴承中的重要零件,其主要失效形式为磨损和胶合,有时也会出现疲劳破坏和刮伤等。根据上述失效形式,并结合滑动轴承的工作特点,可知轴承材料应具有以下特性:良好的减摩性和耐磨性、足够的强度和塑性、良好的导热性和抗腐蚀性、优异的抗胶合性。常用滑动轴承材料:1.铸造轴承合金:主要分锡基、铅基、铜基和铝基四类(1)铸造锡基和铅基轴承合金:减摩效果最理想,但价格昂贵,并且机械强度较低,不能够在高温条件下工作,故适宜做减摩层的材料。轴承材料

(2)铸造铜基轴承合金:强度高,承载能力大,耐磨性和导热性比锡基和铅基轴,金好。

锡青铜:减摩性、耐磨性最好,应用较广,强度高,适于中速、重载轴承。

铅青铜:抗胶合能力强,可承受较大的冲击载荷,适于高速、重载轴承。

铝青铜:强度和硬度较高,抗胶合能力差,最宜用于润滑充分的低速、重载轴承。

黄铜:适于低速、中载轴承。(3)铸造铝基轴承合金:强度高,导热性好,耐腐蚀;要求轴颈表面淬硬、磨光其跑合性、顺应性和嵌藏性较差轴承材料2.灰铸铁:料价廉,用于低速、轻载和不重要的场合。,3.粉末冶金金材料:用钢、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成的多孔隙轴瓦材料。使用前先把轴瓦浸入加热的油中数小时,使孔隙中充满润滑油。当轴承工作时,在轴颈转动的抽吸作用和轴承发热时的膨胀作用下,油自动进入摩擦表面;当轴承停止工作时,因毛细管作

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