第四篇轴系滚动.pptx
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1、概 述定定义:支撑传动件的装置(轴轴承联轴器)解决解决问题:选用、结构设计强度刚度寿命第1页/共58页第第18章章滚动轴承承轴承承:支撑轴颈的零件,有时也用来支撑轴上回转零件功用:支撑功用:支撑轴及及轴上零件上零件减少减少转轴与支撑与支撑间的摩擦和磨的摩擦和磨损发展展:滚动轴承滚子不能作的很均匀噪音大发展展趋势:动压轴承高精度轴承低噪音和静音轴承分分类:按承载方向分:径向和推力轴承按轴承工作摩擦性质分:滑动和滚动轴承应用:用:95%滚动轴承滑动轴承:高速高精度重载要求剖分低速冲击第2页/共58页18-1概概述述2、各零件的作用(工作情况):、各零件的作用(工作情况):外圈:外圈:支撑零件或轴系
2、;支撑零件或轴系;保持架保持架:将滚动体分开。将滚动体分开。内圈:内圈:支撑轴;支撑轴;滚动体:滚动体:滑动滑动滚动;滚动;1、滚动轴承的组成:、滚动轴承的组成:外圈、内圈、滚动体、保持架。外圈、内圈、滚动体、保持架。标准件成批自动化生产一、构造滚动轴承滚动轴承标准化标准化;。设计人员的主要任务是设计人员的主要任务是:熟悉标准,正确选用类型和型号进行组合熟悉标准,正确选用类型和型号进行组合结构设计。结构设计。第3页/共58页硬度和接触疲劳强度硬度和接触疲劳强度、耐磨性和冲击韧性、耐磨性和冲击韧性用含铬合金钢制造,经热处理后硬度达:用含铬合金钢制造,经热处理后硬度达:6165HRC。工作表面需经
3、磨削或抛光。工作表面需经磨削或抛光。保持架:低碳钢,保持架:低碳钢,高速轴承:有色金属或塑料。高速轴承:有色金属或塑料。3、滚动副的材料要求:、滚动副的材料要求:1、接触角、接触角:滚动体与套圈接触处的法线与轴承径向平面的夹角,为公称接触角;经轴承套圈传动滚动体合力作用线与径向平面的夹角,为实际接触角,决定了轴的受力性质Fa/Fr;2、承承载载能能力力:极限转速在一定载荷和润滑条件下允许的最高转速;3、角角偏偏差差:轴承在使用过程中的偏移量,轴承由于安装误差或轴的变形,引起中心线发生相对倾斜;接触角接触角轴向承载能力轴向承载能力二、基本概念第4页/共58页三三特点:特点:与滑与滑动轴承相比,承
4、相比,滚动轴承具有下列承具有下列优点:点:()()应用用设计简单,产品已品已标准化,并由准化,并由专业生生产厂家厂家进行大批量生行大批量生产,具有,具有优良的互良的互换性和通用性。性和通用性。()起()起动摩擦力矩低,功率摩擦力矩低,功率损耗小,耗小,滚动轴承效承效率(率(0.980.99)比混合)比混合润滑滑轴承高。承高。()()负荷、荷、转速和工作温度的适速和工作温度的适应范范围宽,工况,工况条件的少量条件的少量变化化对轴承性能影响不大。承性能影响不大。()大多数()大多数类型的型的轴承能同承能同时承受径向和承受径向和轴向向载荷,荷,轴向尺寸向尺寸较小。小。()易于()易于润滑、滑、维护及
5、保养。及保养。滚动轴承也有下列缺点:承也有下列缺点:(1)大多数)大多数滚动轴承径向尺寸承径向尺寸较大。大。(2)在高速、重)在高速、重载荷条件下工作荷条件下工作时,寿命短。,寿命短。(3)振)振动及噪音及噪音较大。大。承受冲击载荷能力差第5页/共58页向心推力轴承向心推力轴承向心轴承向心轴承推力轴承推力轴承轴承轴承类型类型按载荷按载荷方向分方向分按滚动体按滚动体形状分形状分向心轴承向心轴承推力轴承推力轴承一、分类一、分类向心推力轴承向心推力轴承FrFaFrFa18-2 18-2 滚动轴承的主要类型和选择滚动轴承的主要类型和选择第6页/共58页圆柱滚子圆柱滚子圆锥滚子圆锥滚子球面滚子球面滚子滚
6、针滚针球轴承球轴承滚子轴承滚子轴承表表18-2滚动轴承的主要类型和特性滚动轴承的主要类型和特性轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图 承载方向承载方向极限转速极限转速 允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用调心球轴承调心球轴承10000中中23主要承受径向载荷,主要承受径向载荷,同时也能承受少量同时也能承受少量轴向载荷。因为外轴向载荷。因为外滚道表面是以轴承滚道表面是以轴承中点为中心的球面,中点为中心的球面,故能调心。故能调心。轴承轴承类型类型按载荷按载荷方向分方向分按滚动体按滚动体形状分形状分二、基本类型 十大类(掌握6 6类球轴承、7 7类角接触球轴承、5 5类
7、推力球轴承、1 1类调心球轴承、N N类圆柱滚子轴承、3 3类圆锥滚子轴承)第7页/共58页调心滚调心滚子轴承子轴承20000C低低0.52比10000小能承受很大的径向载荷能承受很大的径向载荷和少量轴向载荷。承载和少量轴向载荷。承载能力大,具有调性能。能力大,具有调性能。圆锥滚圆锥滚子轴承子轴承30000中中2 能同时承受较大的径向、能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线性轴向联合载荷。因线性接触,承载能力大,内接触,承载能力大,内外圈可分离,装拆方便,外圈可分离,装拆方便,称对使用。称对使用。推力球轴承推力球轴承50000低低不允许不允许只能承受轴向载荷,且作用线只能承受轴向载荷,且作用
8、线必需与轴线重合。分为单、双必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时,因滚动体离向两种。高速时,因滚动体离心力大,球与保持架摩擦发热心力大,球与保持架摩擦发热严重,寿命较低,可用于轴向严重,寿命较低,可用于轴向载荷大、转速不高之处。载荷大、转速不高之处。(a)单向单向表表18-2滚动轴承的主要类型和特性(续)滚动轴承的主要类型和特性(续)轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图 承载方向承载方向极限转速极限转速允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用第8页/共58页推力球轴承推力球轴承50000低低不允许不允许只能承受轴向载荷,且作用线只能承受轴向载荷,且作用线必需与轴
9、线重合。分为单、双必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时,因滚动体离向两种。高速时,因滚动体离心力大,球与保持架摩擦发热心力大,球与保持架摩擦发热严重,寿命较低,可用于轴向严重,寿命较低,可用于轴向载荷大、转速不高之处。载荷大、转速不高之处。(b)双向双向深沟球轴承深沟球轴承60000高高816 能同时承受较大的径向、能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线性轴向联合载荷。因线性接触,承载能力大,内接触,承载能力大,内外圈可分离,装拆方便,外圈可分离,装拆方便,称对使用。称对使用。角接触角接触球轴承球轴承70000C(=15=15)70000AC(=25=25)70000B(=40=40)较
10、高较高210能同时承受较大的径向、能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。轴向联合载荷。大,大,承载能力越大,有三种承载能力越大,有三种规格。称对使用。规格。称对使用。表表18-2滚动轴承的主要类型和特性(续)滚动轴承的主要类型和特性(续)轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图 承载方向承载方向极限转速极限转速允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用第9页/共58页表表18-2滚动轴承的主要类型和特性(续)滚动轴承的主要类型和特性(续)轴承名称、轴承名称、类型及代号类型及代号结构简图结构简图 承载方向承载方向极限转速极限转速允许角偏差允许角偏差主要特性和应用主要特性和应用
11、推力圆柱推力圆柱滚子轴承滚子轴承80000低低不允许不允许能承受很大的单向轴向载能承受很大的单向轴向载荷。荷。圆柱滚圆柱滚子轴承子轴承N0000较高较高24能承受较大的径向。因能承受较大的径向。因线性接触,内外圈只允线性接触,内外圈只允许有小的相对偏转。除许有小的相对偏转。除U结构外,还有内圈无挡结构外,还有内圈无挡边边(NU)、外圈单挡边外圈单挡边(NF)、内圈单挡边内圈单挡边(NJ)等等型式型式滚针轴承滚针轴承(a)NA0000(b)RNA0000低低只能承受径向载荷。承只能承受径向载荷。承载能力大,径向尺寸特载能力大,径向尺寸特小。一般无保持架,因小。一般无保持架,因而滚针间有摩擦,极限
12、而滚针间有摩擦,极限转速低。转速低。不允许不允许a)b)第10页/共58页潘存云教授研制三、滚动轴承的类型选择滚动轴承的类型选择1、滚动轴承选择的一般过程、滚动轴承选择的一般过程根据载荷性质选择轴承的类根据载荷性质选择轴承的类型和直径系列型和直径系列按轴径确定轴承内径按轴径确定轴承内径不进行承载能力不进行承载能力验算验算N NY YEND合格吗?合格吗?校核承载能力校核承载能力Y Y有严格要求吗?有严格要求吗?N N第11页/共58页 2 2 选择原则:转速高,载荷小;旋转精度要求高的采用 球轴承 转速低,载荷大;采用滚子轴承 的情况:只受 作用,选6类、N类;为主,较小且方向不定,选6类;较
13、大,选7类、3类;都很大,选3类;为主,较小,只受 ,选5类推力轴承;调心性:角偏差较大,选1类,调心;结构:安装性能;拆卸性能;接触间隙;调整的方便性,径向尺寸要求;经济性:球轴承优先于滚子轴承;普通级G级;精度级E级;高精度C级;第12页/共58页潘存云教授研制1)轴承的载荷轴承的载荷3、滚动轴承选择应考虑的问题、滚动轴承选择应考虑的问题载荷方向载荷方向向心轴承用于受径向力向心轴承用于受径向力 Fr第13页/共58页1)轴承的载荷轴承的载荷2、滚动轴承选择应考虑的问题、滚动轴承选择应考虑的问题载荷方向载荷方向向心轴承用于受径向力向心轴承用于受径向力 向心推力轴承用于承受径向力和周向力向心推
14、力轴承用于承受径向力和周向力联合作用联合作用FaFr第14页/共58页推力轴承推力轴承1)轴承的载荷轴承的载荷2、滚动轴承选择应考虑的问题、滚动轴承选择应考虑的问题载荷方向载荷方向向心轴承用于受径向力向心轴承用于受径向力推力轴承用于受轴向力推力轴承用于受轴向力向心推力轴承用于承受径向力和周向力向心推力轴承用于承受径向力和周向力联合作用联合作用Fa载荷大小:载荷大小:一般:滚子轴承滚子轴承(1.53)球轴承球轴承当当d 20mm时,两者承载能力时,两者承载能力接近,宜采用球轴承。接近,宜采用球轴承。大载荷大载荷采用滚子轴承采用滚子轴承在同样的外形尺寸下,滚子轴在同样的外形尺寸下,滚子轴承的承载能
15、力大于球轴承。承的承载能力大于球轴承。第15页/共58页承受径向载荷为主;承受径向载荷为主;0 454545 90e 名称代号f0Fa/C0rFa/C0 XYXY判断系数e调心球轴承10000 1(Y1)0.65(Y2)(e)调心滚子轴承20000 1(Y1)0.67(Y2)(e)推力调心滚子轴承29000 11.211.2圆锥滚子轴承30000 100.4(Y)(e)深沟球轴承60000角接触球轴承0.1722.300.190.3451.990.220.6891.710.261.0301.550.281.380100.561.450.302.0701.310.343.4501.150.385
16、.1701.040.426.8901.000.440.0151.470.380.0291.400.400.0581.300.430.0871.230.460.120100.441.190.470.1701.120.500.2901.020.550.4401.000.560.5801.000.56 100.410.870.68 100.350.571.1470000AC =2=2570000B=4070000C =1=15径向动载荷系数X与轴向动载系数Y第30页/共58页四、轴向载荷Fa的计算1、向心轴承(6类):FaFA2、角轴承(7类、3类):S1、S2、FA求:注意:外界给的.但是轴承承受
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