滚动轴承的类型和选择课件.ppt

18.1 概述18.2 滚动轴承的类型和选择18.3 滚动轴承的代号18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则18.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算第18章 滚动轴承18.1 概述18.1.1 构造滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈：与轴颈相配（一般转动）21341234外圈：与轴承座相配（一般静止）滚动体：将滑动摩擦转化为滚动摩擦保持架：防止滚动体直接接触可略可略可略不可略常见的滚动体有六种形状，一种是球形，五种是滚子。18.1 概述18.1 概述18.1.2 材料 滚动轴承的内外圈和滚动体应具有较高的硬度和接触疲劳强度、良好的耐磨性和冲击韧性，一般用铬锰高碳钢（抗点蚀）制造，常用材料有GCr15、GCr15SiMn、GCr6、GCr9等 滚动轴承的工作表面必须经磨削抛光，以提高其接触疲劳强度。 保持架选用较软材料制造，常用低碳钢板冲压后铆接或焊接而成。实体保持架则选用铜合金、铝合金、酚醛层压布板或工程塑料等材料（减摩）。 为适应某些特殊要求，有些滚动轴承还要附加其他特殊元件或采用特殊结构，如轴承无内圈或外圈、带有防尘密封结构或在外圈上加止动环等。 18.1 概述18.1.3 特点；功率损耗起动阻力优点：. 1；运转精度径向游隙. 2轴向结构紧凑；B. 3；又能承受大多数轴承既能承受arFF. 4，易密封、维护；润滑剂消耗量 . 5。（成批生产）成本 . 6；抗冲击缺点：. 1；高速轴承寿命 . 2比）；（和液体润滑滑动轴承振动和噪音 . 3;. 4D径向尺寸中部困难。轴承不能剖分，装于轴. 518.2 滚动轴承的类型和选择18.2.1 滚动轴承的类型（见表18.1）游隙：滚动轴承中滚动体与内外圈滚道之间的间隙。径向游隙：一个座圈不动，另一个座圈沿径向从一极端位置移至另一极限位置的移动量。轴向游隙：一个座圈不动，另一个座圈沿轴向从一极端移至另一极限位置的移动量。18.2 滚动轴承的类型和选择接触角：滚动体力作用线与轴承径向平面间的夹角。1.按所能承受载荷的方向或公称接触角的不同可分为向心轴承和推力轴承向心轴承径向接触轴承：公称接触角 ，主要承受径向载荷，可承受较小的轴向载荷。向心角接触轴承：公称接触角 ，同时承受径向载荷和轴向载荷。0450推力轴承推力角接触轴承：公称接触角 ，主要承受轴向载荷，可承受较小的轴向载荷。轴向接触轴承：公称接触角 ，只能承受轴向载荷。90459018.2 滚动轴承的类型和选择18.2 滚动轴承的类型和选择2.按滚动体的种类可分为球轴承和滚子轴承在外廓尺寸相同的条件下，滚子轴承比球轴承的承载能力和耐冲击能力都好，但球轴承摩擦小、高速性能好。 球轴承滚子轴承18.2 滚动轴承的类型和选择3.按工作时能否调心可分为调心轴承和非调心轴承。 4.按安装轴承时其内、外圈可否分别安装，分为可分离轴承和不可分离轴承。5.按公差等级可分为0、6、5、4、2级滚动轴承，其中2级精度最高，0级为普通级。另外还只有用于圆锥滚子轴承的6x公差等级。6.按照运动方式可分为回转运动轴承和直线运动轴承。18.2 滚动轴承的类型和选择深沟球轴承00，AF承受轴向力，00AF角接触球轴承00，AFSFr就有有AF，可变化角接触球轴承00，AFSFr就有有AF，可变化18.2 滚动轴承的类型和选择18.2.2 滚动轴承类型的选择见P365366选择：类型；型号球轴承，载荷选择原则：n . 1滚子轴承，载荷n深沟球轴承为主以rF. 2角接触球轴承并重、ArFF圆锥滚子轴承90推力轴承18.2 滚动轴承的类型和选择. 3各轴承两轴孔中心不同心30001000 ，调心轴承，类型代号：便于安装和调间隙. 4圆锥滚子轴承内锥孔轴承9 .18带紧定套的轴承，见图球轴承考虑经济性：优先选用. 5，四点接触球轴承推力轴承深沟球轴承)(rAFF18.3 滚动轴承的代号前置代号 基本代号 后置代号 轴承的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它代号五四三二一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代号构成：代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等，由GB/T272-93规定。 前置代号表示轴承的分部件。基本代号表示轴承的类型与尺寸等主要特征。后置代号表示轴承的精度与材料的特征。18.3.1 基本代号；18.3.2 前置代号； 18.3.3 后置代号18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则点击上图观看动画演示滚动轴承的受载情况分析 轴承转动时，承受径向载荷Fr，外圈固定。当内圈随轴转动时，滚动体滚动，内、外圈与滚动体的接触点不断发生变化，其表面接触应力随着位置的不同作脉动循环变化。滚动体在上面位置时不受载荷，滚到下面位置受载荷最大，两侧所受载荷逐渐减小。所以轴承元件受到脉动循环的接触应力。18.4.1 向心轴承中作用力的分布18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则18.4.1 向心轴承中作用力的分布各滚动体均分中心轴向载荷AF（内圈下沉）径向载荷rF上半圈不受载下半圈受载)(，力与变形成正比最下面滚动体受载 受载最大的滚动体载荷为：)(537. 40点接触轴承rrFZFZF)(6 . 408. 40线接触轴承rrFZFZF(18.1)滚动体的个数。；轴承所受的径向力，式中，ZNFr18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则18.4.2 角接触轴承中的附加轴向力FS）时（只有0rF0F法向反力cos0F径向分力sin0F轴向分力下半圈平衡与rFFcos0内部轴向SFFsin0）使用（面对面或背对背对使内外圈分离，故应成4 .18大小见表SFSFrFaopWDcos)(00FFrsin)(00FFs0F18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则工作元件上的应力分析：滚动体0021012FFFFF脉动变化H转动座圈：同上不转动座圈某点处承载；不承载脉动变化H总之，滚动轴承受交变应力H18.4.3 滚动轴承的失效18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则失效形式：1.疲劳点蚀H交变疲劳破坏点蚀2.尖峰静载冲击静载塑性变形（凹坑）3.磨损磨粒磨损（密封不当）粘着磨损（通常各元件有滑动摩擦混杂，润滑不良，表面发热，产生粘着）4.其他（加强维护）（装、拆维护不当）轴承元件破裂18.4 滚动轴承的力分析、失效和计算准则18.4.4 滚动轴承的计算准则1.一般轴承（ ）（点蚀为主）先进行寿命计算再进行静强度校核2. 或间歇摆动轴承 （塑性变形为主）先进行静强度计算再进行寿命校核3. 轴承（粘着磨损或烧伤为主）先进行寿命计算（借用）再进行 校核nnnlimn18.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算18.5.1 基本额定动载荷和基本额定寿命1.轴承寿命L轴承任一元件出现疲劳剥落扩展迹象前运转的总转数或一定转速下的工作小时数。寿命具有离散性（同一批相同轴承，在同样工作条件下运转）)10(6rL201%10%100损伤率L相差几十倍18.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算2.基本额定寿命 、 （作为轴承寿命的依据） )(10rL)(10hLh轴承的基本额定寿命是指90可靠度、常用材料和加工质量、常规运转条件下的寿命，以符号 和 表示。3.基本额定动载荷C基本额定寿命为106转时，轴承所能承受的额定载荷。 抗点蚀能力,C其值查手册及样本；向心轴承：径向载荷rC其值查手册及样本；分量角接触轴承：载荷径向rC其值查手册及样本；荷推力轴承：中心轴向载aC)(10rL)(10hLh18.5.2 当量动载荷18.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算（为与C比较方便，将实际载荷换算成一假想载荷）aaaFPF推力轴承：只受arrarYFXFPFF：承深沟球轴承、角接触轴受)(;NFFar径向、轴向载荷，、式中，比值有关）（与表径向、轴向系数，查、raFFYX/7 .18修正，上式为：引入载荷系数dfrdrFfP adaFfP )(ardYFXFfP; 8 .18冲击载荷系数，查表式中，df（18.5）18.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算18.5.3 基本额定寿命由试验可得：110CLP常数rPCL61010PCnPCnLh166706010610(18.6)(18.7)min;/rn轴承工作转速，式中， 3/103，滚子轴承寿命系数，球轴承NnLPCCh610607 .18 ）可写成载荷形式：（(18.8)。查表轴承的预期使用寿命，式中，9 .18hL（加图18.14）18.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算18.5.4 角接触轴承的载荷计算1.载荷作用中心（压力中心）PWD：各法向力与轴线的交点tan22)15.18(PWDBa图;2)(dDDDPWPW滚动体中心圆直径，式中，轴承宽度。B处简化至轴2B查手册。与轴承外圈端面的距离圆锥滚子轴承载荷中心a加图18.1518.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算2.轴向载荷计算例图18.16（面对面或背对背）角接触球轴承成对使用使内外圈分离方向内部轴向力)(SF方向如图AF18.5 滚动轴承的动载荷和寿命计算轴右移21) 1 (SASFFF11SaFF 防松：轴承ASSASSaFFFFFFF12122)(压紧：轴承轴左移21)2(SASFFFASASSSaFFFFFFF21211）（压紧：轴承22SaFF放松：轴承紧、防松轴承。找出合力指向，判断压据水平力系平衡条件，分析：.) 3(aSiaiSiSiaiFFFFFb放松轴承压紧轴承;.代入。用，但应以方向相反，以上结论可若AAFFc.18.6 滚动轴承的静载荷计算18.6.1 基本额定静载荷11.1800荷。计算公式见表静载荷或中心轴向静载当的假想径向起一下接触应力是所相体与滚道接触中心处引动）是指轴承最大载荷滚，轴向基本额定静载荷（径向arCC18.6.2 当量静载荷计算方法如下：轴承等）承、角接触轴承、调心的向心轴承（深沟球轴arrFYFXP000rrFP 0取两式中大值（18.15）12.1800轴向静载荷系数，查表径向静载荷系数，式中，YX轴承、滚针轴承等）的向心轴承（圆柱滚子018.6 滚动轴承的静载荷计算rrFP 0（18.16）承、推力滚子轴承等）的推力轴承（推力球轴90aaFP0（18.17）时当的推力调心滚子轴承，arFF55. 00raaFFP7 . 20（18.18）18.6.3 静载荷计算0000PSCC（18.19）；计算额定静载荷，；基本额定静载荷，式中，NCNC00。见表安全系数；当量静载荷，13.18,00SNP18.7 极限转速滚动轴承的极限转速N0是指轴承载一定工作条件下，达到所能承受最高热平衡温度时的转速值。021NffN ）载荷分布系数（图）；载荷系数（图；轴承的极限转速，；实际许用转速，式中，20.1819.18min/min/210ffrNrN人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。