《轴承汽车机械基础》课件

轴承汽车机械基础轴承是汽车机械中的重要组成部分，用于支撑旋转轴和部件，减小摩擦并提高效率。课程内容概览轴承基础知识轴承的定义、作用与分类滚动轴承和滑动轴承的比较轴承的应用汽车、机械、航空航天等领域的应用不同类型轴承的应用场景分析轴承的维护与保养轴承的安装、调试与润滑常见的轴承故障诊断与维修轴承技术的发展趋势新型轴承材料和结构轴承状态监测与智能维护轴承的作用与重要性减少摩擦轴承可以降低机械部件之间的摩擦，从而减少能量损失，提高机器效率。支撑旋转运动轴承可以支撑旋转部件，使其能够平稳、高效地转动，并有效地抵抗外力的影响。延长机械寿命减少摩擦和磨损可以延长机器的使用寿命，降低维修成本。轴承的基本结构滚动轴承滚动轴承由滚珠或滚柱、内外圈、保持架等组成。滚动体在内外圈的滚动轨道上滚动，实现轴与轴承座之间的相对运动。滑动轴承滑动轴承由轴瓦和轴颈组成，两者之间依靠润滑油形成油膜，实现相对滑动。轴承的主要分类1滚动轴承滚动轴承由滚动体、内圈、外圈和保持架组成，适用于高速、轻载荷应用。2滑动轴承滑动轴承由轴瓦和轴颈组成，适用于低速、重载荷应用，可承受更大的冲击载荷。3磁力轴承磁力轴承利用磁力来支撑转子，适用于超高速、无接触旋转应用。4其他类型还有气体轴承、流体动力轴承等，根据不同的应用场景进行选择。滚动轴承的特点与应用低摩擦滚动轴承使用滚动元件，如钢球或滚柱，减少摩擦，降低能耗。高精度滚动轴承具有较高的尺寸精度和运行精度，可提高机械设备的运行精度和寿命。结构简单滚动轴承结构简单，易于安装和维护，降低设备的维护成本。应用广泛滚动轴承应用于各种机械设备，包括汽车、飞机、机床、电力设备等。滑动轴承的特点与应用1结构简单滑动轴承由轴瓦、轴颈和轴承座构成，结构简单，制造和安装比较容易。2工作稳定与滚动轴承相比，滑动轴承的摩擦系数更低，工作更平稳，噪音更小，适合于重载、低速、振动大的场合。3承载能力强由于滑动轴承的接触面积更大，其承载能力更强，可以承受较大的径向载荷和轴向载荷。4应用广泛滑动轴承在各种机械设备中都有广泛的应用，例如内燃机、汽轮机、发电机、压缩机、泵类等等。轴承的基本载荷类型径向载荷轴承承受垂直于轴线的力，例如重力或旋转力。轴向载荷轴承承受平行于轴线的力，例如推力或牵引力。组合载荷轴承同时承受径向和轴向载荷，这在实际应用中较为常见。轴承的静力承载能力轴承的静力承载能力是指轴承在静止状态下所能承受的最大载荷。它反映了轴承抵抗静载荷的能力，静载荷通常是指轴承在长期静止状态下所受到的载荷。静力承载能力通常由轴承的材料、尺寸、结构等因素决定。1.5倍数轴承的静力承载能力通常是其动力承载能力的1.5倍左右。30角度轴承的静力承载能力通常会随着轴承安装角度的变化而变化，通常情况下，轴承的静力承载能力在安装角度为30度时最大。轴承的动力承载能力承载能力描述基本动载荷轴承在恒定速度和载荷下工作时的承载能力冲击动载荷轴承在受到冲击载荷时的承载能力振动动载荷轴承在承受振动载荷时的承载能力轴承的寿命计算1疲劳寿命轴承的寿命通常用疲劳寿命来衡量，即轴承在承受交变载荷的情况下，能够正常运转的时间。2寿命计算方法使用寿命计算公式，例如L10寿命，即90%的轴承能够达到该寿命。3影响因素载荷大小转速润滑条件环境温度轴承的选型原则工作条件轴承类型选择需考虑工作条件，包括负载、速度、温度、环境等因素。安装方式轴承安装方式也需要考虑，例如内圈、外圈或滚珠是否需要固定。经济性考虑性价比，选择合适的轴承，既满足需求，又避免浪费。使用寿命根据预期寿命，选择合适的轴承材料、精度等级和润滑方式。轴承的安装与调整轴承的安装和调整是确保其正常工作的重要环节，需要仔细操作，避免损坏轴承或其他部件。1清洁安装前清洁轴承及安装部位，确保干净无杂质。2润滑根据轴承类型和工作环境选择合适的润滑剂，并充分润滑轴承。3安装使用合适的工具和方法将轴承安装到位，避免过度紧固。4调整根据需要调整轴承间隙，确保轴承能够正常工作。轴承的保养与维护定期清洁清除灰尘、污垢，防止润滑剂变质。润滑维护定期补充润滑剂，确保润滑效果，延长轴承寿命。检查维护定期检查轴承是否损坏、磨损、松动。轴承常见故障及其预防滚动体疲劳过度负荷或振动会导致滚动体表面产生疲劳裂纹，最终导致轴承失效。润滑不足润滑不足会导致摩擦增加，产生高温，加速轴承磨损，缩短使用寿命。安装不当轴承安装不当会导致轴承的预紧力不足或过大，影响轴承的正常工作。外部污染灰尘、水、腐蚀性物质进入轴承内部会导致轴承磨损、生锈，影响轴承的正常工作。液体润滑剂的性质和分类粘度液体润滑剂的粘度决定其在承受压力时的流动性，粘度过高会导致摩擦力增加，过低则无法形成润滑油膜。极压性在高温高压下，液体润滑剂的极压性能可以有效防止金属表面直接接触，减少磨损。抗氧化性润滑油在高温下会氧化，导致粘度升高，影响润滑效果，抗氧化性好的润滑油可以延长使用寿命。分类根据润滑剂的化学成分，可以分为矿物油、合成油和生物基油等。液体润滑剂的选择11.负载类型选择合适的粘度等级，以满足轴承的负载要求。22.温度考虑工作环境温度，选择具有适宜高温或低温性能的润滑剂。33.速度高速运转的轴承需要低粘度润滑剂，以降低摩擦和热量。44.润滑方式根据润滑方式选择合适的润滑剂，例如油浴润滑或油雾润滑。固体润滑剂的特点及应用石墨石墨具有良好的润滑性能，常用于高温、高压或腐蚀性环境。二硫化钼二硫化钼的润滑性能优异，适用于高温、真空或腐蚀性环境。聚四氟乙烯聚四氟乙烯具有低摩擦系数和耐高温性，广泛应用于航空航天等领域。陶瓷材料陶瓷材料具有高硬度、耐高温和耐磨损等特点，常用于制造滚动轴承。润滑系统的组成与工作原理润滑系统是汽车的重要组成部分，它负责对发动机、变速箱等机械部件进行润滑，以减少摩擦，降低磨损，延长使用寿命。润滑系统主要由油底壳、油泵、机油滤清器、机油散热器、机油管路等组成。油底壳是机油的储存容器，油泵负责将机油从油底壳中抽取并输送到需要润滑的部件。机油滤清器可以过滤机油中的杂质，机油散热器可以降低机油的温度，机油管路负责将机油输送到各个部件。润滑系统的工作原理是利用机油的粘性，在摩擦表面之间形成一层油膜，将摩擦表面隔开，从而降低摩擦系数，减少磨损。轴承常见损坏形式及原因疲劳剥落反复的载荷导致材料表面出现微裂纹，随着时间的推移，裂纹逐渐扩展，最终导致材料剥落。磨损轴承部件之间摩擦导致表面材料逐渐磨损，降低轴承的承载能力，甚至导致轴承卡死。腐蚀轴承接触到腐蚀性物质，例如酸碱盐等，导致材料表面发生化学反应，造成损伤。安装不当安装过程中的操作失误，例如过紧或过松，导致轴承内部应力分布不均，加速损坏。轴承的试验与检测方法轴承的试验与检测方法是保证轴承质量和可靠性的重要手段，也是确保机械设备安全运行的必要环节。1性能测试测试轴承的负载能力、摩擦系数、转速、温度等性能指标2外观检查检查轴承的外观是否完好，是否有损伤、裂纹等3尺寸测量测量轴承的尺寸是否符合标准要求4材料分析分析轴承材料的成分和性能通过这些试验和检测，可以判断轴承是否符合质量标准，并预测其使用寿命。轴承状态监测技术振动监测通过测量轴承的振动信号，可以判断轴承的运行状态。振动信号的变化可以反映轴承的磨损、松动、断裂等故障。温度监测轴承的温度升高可能是由于摩擦力增大、润滑不良或轴承过载等原因造成的。温度监测可以帮助及时发现轴承的异常情况。声学监测轴承的摩擦、磨损或断裂会产生特定的噪声。声学监测可以捕捉这些声音信号，判断轴承的运行状态。油液监测油液监测可以分析轴承润滑油的成分、黏度、金属颗粒含量等，评估轴承的磨损情况和润滑状况。轴承选型实例分析确定轴承类型首先，根据应用场景选择合适的轴承类型，例如滚动轴承或滑动轴承。确定轴承尺寸根据轴承承载能力、安装空间以及运行速度等因素选择合适的尺寸。确定轴承材料根据工作环境温度、腐蚀性等因素选择合适的轴承材料，例如钢、陶瓷或其他材料。确定润滑方式根据轴承的工作环境、速度和载荷选择合适的润滑方式，例如油润滑、脂润滑或干式润滑。计算轴承寿命根据轴承的承载能力、工作速度和润滑条件，计算轴承的预期寿命。轴承的环境影响因素温度温度过高会加速润滑油的降解，降低轴承的润滑效果，缩短轴承的使用寿命。温度过低会导致润滑油粘度增加，摩擦力增大，导致轴承启动困难。湿度高湿度环境容易造成轴承腐蚀，尤其在高温环境下，腐蚀速度会更快。湿度过高还会影响轴承的润滑效果，导致润滑油的性能下降。振动振动会加速轴承的磨损，降低轴承的使用寿命。振动还会导致轴承的噪音增加，影响设备的正常运行。灰尘灰尘会污染轴承，导致轴承的润滑效果下降，加速轴承的磨损。灰尘还会进入轴承内部，造成轴承内部的摩擦力增大，降低轴承的使用寿命。轴承技术发展趋势11.高精度化随着对机器设备运行精度要求的不断提高，轴承的精度要求也越来越高。22.轻量化为了降低设备的能耗和提高效率，轻量化的轴承设计越来越受到重视。33.智能化传感器技术和数据分析技术的应用，使得轴承的智能化发展成为可能。44.长寿命化通过优化材料和结构，以及应用先进的润滑技术，轴承的寿命不断延长。轴承在汽车中的应用发动机汽车发动机使用多种轴承，如曲轴轴承、凸轮轴轴承等，保证发动机平稳运行。变速箱变速箱中使用轴承来支撑齿轮，实现换挡和动力传递，确保平稳换挡。传动轴传动轴使用轴承来支撑万向节，将发动机动力传递到车轮，承受较大的扭矩和振动。车轮车轮轴承支撑车轮，承受车辆重量和行驶时的冲击载荷，保证转向和行驶的稳定性。汽车零部件安装与调整1准备阶段清洁、检查工具和零部件，确认规格与型号2安装阶段按照说明书顺序安装，注意间隙、扭矩等3调整阶段校准位置、角度、间隙，确保正常运行4测试阶段试运行检查，确保安装调整效果安装与调整需要严格按照操作规程进行，确保安全、高效、可靠不同的零部件安装调整方法有所不同，需要熟练掌握相关技术汽车维修中的轴承问题轴承磨损轴承磨损是常见的汽车维修问题，导致转动部件摩擦增加，产生噪音和振动，甚至导致零件损坏。轴承故障诊断维修人员需要通过听觉、触觉和视觉等方式检查轴承，判断故障原因，并采取相应的维修措施。轴承更换更换轴承需要专业工具和技巧，确保安装精度，避免再次出现故障。汽车轴承故障诊断与维修汽车轴承故障诊断是维修的关键。专业技术人员使用多种工具和方法，如听诊器，检查轴承发出的声音，并根据声音判断轴承故障类型。诊断之后，根据故障情况，选择合适的方法进行维修，如更换轴承，清洁和润滑轴承等。1检查轴承检查轴承的安装情况、磨损程度、润滑情况2识别故障根据轴承的声音、振动、温度等判断故障类型3选择维修方式更换轴承、清洁和润滑、调整安装等4维修保养维修完成后，进行必要的保养，延长轴承使用寿命案例分析与讨论故障案例通过实际案例，深入分析轴承故障原因、诊断方