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机械设计 第13章滚动轴承

轴承或干冰冷却轴颈。
压入法(大批量):中小型轴承用软锤敲入。
第十三章 滚动轴承
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拆:专用拆卸器。
轴肩高度低于内圈高度的3/4。
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第四节 滚动轴承的工作情况
一、轴承元件上的载荷分布
◆受轴向载荷Fa
各滚动体平均分担
◆受径向载荷Fr 上半圈滚动体不受力 下半圈滚动体受力,最下 面滚动体受力最大。
Fr δ0
Fmax 径向载荷的分布
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二、轴承工作时轴承元件上载荷与应力的变化 ◆滚动体与转动套圈——不稳定脉动循环变应力。
Q,H
Q,H
Q,H
进入承载区 进入非承载区
T
◆固定套圈——稳定的脉动循环 变应力
返T回目录
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Fr
T
Fmax
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三、轴向载荷对载荷分布的影响
联合作前用一下页才
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能进行工作。
第十三章 滚动轴承
9 续表
类型
结构
简 图 类型名称
代号
代号
性能和特点
类型 简图
代号
类型名称
结构 代号
性能和特点
承受径向载荷。
也可承受较小的轴
6
深沟球轴 60000 向载荷。高速时,

可承受纯轴向载荷
外圈(或
外圈无挡边 N0000 内圈)可以分离,
的圆锥滚子
故不以承受轴向
四、特点(与滑动轴承比较) 优点:起动力矩小,运动精度高,标准件,成本低。
缺点:1)承受冲击载荷能力差;
2)振动、噪音较大; 3)径向尺寸较大; 4)有的场合无法使用。
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第二节 滚动轴承的类型及其代号
一、主要类型
◆ 按滚动体的不同分类:球轴承、滚子轴承; ◆ 按可承受的外载荷分类:向心轴承、推力轴承、向心推力轴承;
极限转速——滚动轴承在一定载荷与润滑条件下,允许 的最高转速称为极限转速。
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1)球轴承的极限转速高于滚子轴承的极限转速,高速时 优先选用球轴承。
2)轻系列极限转速高于重系列轴承的极限转速,高速时 应优先选用特轻、轻及中系列轴承。
3)保持架的材料与结构对轴承转速影响极大,实体保持
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接触角α:向心推力轴承的滚动体与外圈滚道接触点 (线)处的法线与半径方向的夹角称为接触角。 α
α↑——承受轴向载荷能力↑
轴承类型 公称接触角
表16-1 各类轴承的公称接触角
向心轴承
径向接触
角接触
推力轴承
角接触
轴向接触
α= 0˚
0˚ <α<45˚ α
45˚ <α<90˚
比冲压保持架允许更高的转速。
4)推力轴承的极限转速均很低。
5)可以用提高轴承的精度等级,或者适当地加大轴承的 径向游隙,选用循环润滑或油雾润滑,加强对循环油的冷却
等措施来改善轴承的高速性能。
另外注意:
1)3、7两类轴承应成对使用,对称安装 2)旋转精度较高时——较高的公差等级和较小的游隙 3)优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承
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3、轴承的调心性能
角偏差:轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内外圈中心 线发生相对倾斜,其倾斜角称θ为角偏差。
角偏差 ↑ → 影响轴承正常运转。
滚针轴承对轴线倾斜最敏感,应紧可能避免在轴线有倾斜 的情况下使用。
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4、轴承的安装和拆卸 轴承选用时应考虑拆装要求。 安装: 温差法(大尺寸轴承):热油<80~120℃加热
子轴承
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三代代代//////PPPPPP、号号664205号代/////xCCCCC轴国和组同例号12345承家后成接代内:用664205代标置:级级级级级x触部角第第第第第第公字级号准代,,,,,角号结接120345差母,号G组组组组组组内可(::构触等后轴殊表例例例例例B组游游游游游游部省G。球/级置承要示T:::::含1成隙隙隙隙隙隙B结略2轴5C级 代 的 求同母 N66666/义7°。T, , , , , ,构22222。2承U别号结。类2表00000与—用例例例例例例7代33333例2、与是构型2示前例LK/////示5A9字PPPPP::::::—号:°3::CW示用、66425轴代,如例规母有666666x96表表222222例字公承S3号:24定和时111111)05、示示000000母差的用基轴3°,数可B/////CCCCC可G轴承和及不于本轴字以12345S精分的承数材表代前承表省。类度离滚精字料示号置代示略型级轴动度表的轴:代号与。。低高别承体级低由示特承尺高号由如的5和别寸的前位L可等保、分数置主分持字部K代要离组架、件号特成套组,征R,,圈件。、用基表。。字示本
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§13-1 概述 §13-2 滚动轴承的主要类型和代号 §13-3 滚动轴承的类型选择 §13-4 滚动轴承的工作情况 §13-5 滚动轴承尺寸的选择 §13-6 轴承装置的设计
第十三章 滚动轴承
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第一节 概述
滚动轴承是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的。 标准件,专门轴承厂生产,只需选型和组合设计。
圆锥滚子轴承(单列)
调心球轴承(双列)
α= 90˚
α
α
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二、常用滚子轴承类型
标准的滚动轴承在国家标准中分为13类,常见轴承类型见下表。

结构
型 简 图 类型名称
代号


类型
性能和特点
简图
代号
类型名称
结构 代号
性能和特 点
能自动调
圆锥滚子轴承 30000
同时承
1
3 心。一般不宜
调心球轴 10000 承受纯轴向载

荷。
α=10°-18°
二、滚动轴承的组成
外圈
4 内圈
滚动体分为:
保持架
球 圆柱滚子 圆锥滚子 球面滚子
滚动体 滚针
工作:通常内圈与轴一起转动,外圈不动,滚动体在滚道间滚动。 保持架:使滚动体均匀分布,↓滚动体间的摩擦、磨损。
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三、材料 轴承材料:内圈、外圈、滚动体:GCr15、 GCrl5SiMn; 保持架:低碳钢、铜合金、铝合金或用工程塑料。
向心轴承(6、N) :指的是纯径向载荷,用Cr表示。 推力轴承(5) :指的是纯轴向载荷,常Ca表示。 对角接触球轴承和圆锥滚子轴承:指的是使套圈间产生 径向位移的载荷的径向分量。 说明:
1)C由试验得出,查手册; 2)C↑— 轴承抗疲劳承载能力↑;不同型号轴承C不同。
3)设计时需满足:一定工况下的轴承所需的C′≤C
本章主要讲授: 滚动轴承的类型和代号(认识轴承); 滚动轴承的选用(包括类型选择、尺寸选择、承载能力验算); 滚动轴承的装置设计(设计)。
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一、工程应用
滚动轴承是现代机械中应用最广泛的零件,目前,滚动 轴承已经形成标准化生产。
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1、派生轴向力
当圆锥滚子轴承和角接触球轴承承受Fr时
铅垂方向:Fr Fri
Fr
水平方向:Fd Fd—i —派生轴向力 Fdi
Fd使内、外圈发生分离。
Fri
角接触球轴承和圆锥滚子轴承会产生派生力, Fi
应成对使用的。
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2、讨论
1)当仅有一个滚动体受载时 Fa
Fa Fd Fr tan
பைடு நூலகம்1、轴承的载荷
1)大小:滚子轴承承载能力、耐冲击性能高于球轴承。 2)方向: 承受轴向载荷Fa :采用推力轴承 5 承受径向载荷Fr :采用向心轴承 6、N
同时Fa、Fr: 深沟球轴承
角接触球轴承、圆锥滚子轴承
向心轴承和推力轴承组合在一起的组合轴承;
2、极限转速
转速过高 → 温度↑ →润滑失效 →
滚动体回火或 胶合破坏。
轴承工作 温度℃
≤120 125 150 200
250
300
温度系数 ft
1
0.95 0.90 0.80 0.70
0.50
上式可解决两类问题: 1)已知轴承类型(C)、受载情况(P),求校核寿命。
设计时,应:L10h Lh Lh ——轴承预期使用寿命
2)已知预期寿命(Lh)、受载情况(P),选择轴承型号。
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第五节 滚动轴承尺寸的选择
一、失效形式、基本额定寿命
失效形式
◆疲劳点蚀 ◆永久变形 ◆磨损失效
主要失效形式
◆胶合失效
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§13-5 滚动轴承尺寸选择
二、轴承的基本额定寿命
L/(1×106 r)
◆轴承寿命:单个轴承,在发生 20 点蚀之前,其中一个套圈相对于 另一套圈的转数称轴承寿命。 15
滚动轴承是标准零件,在机械设计过程中应根据使用要求较合理地选择 滚动轴承的类型与规格。
一、滚动轴承选择的一般过程
选择轴承的类型和直径系列
按轴径确定轴承内径
对有较严格要求的轴承
对没有严格要求的轴承
不合格
进行承载能力验算 合格
可不进行承载能力验算 END
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