轴承的安装及使用
d=20mm,精度P0级
4.滚动轴承的类型选择
选择滚动轴承可从以下几个方面来考虑: ①载荷 ②转速 ③调心性 ④刚度
⑤安装和拆卸 ⑥固定还是游动 ⑦价格
必须全面综合考虑轴承的特性和使用性能, 才能合理选定轴承的类型及其结构形式。
游动轴承
轴承类型的选择
1、球轴承为点接触、滚子轴承为线接触。
承载能力:球轴承<滚子轴承 耐冲击: 球轴承<滚子轴承 nlim: 球轴承>滚子轴承
轴系结构设计和运动性能的影响。
主要内容
滚动轴承组成 滚动轴承的种类和应用 滚动轴承代号的组成 滚动轴承的类型选择 滚动轴承失效形式 滚动轴承的组合设计
1. 滚动轴承组成
滚动轴承组成
典型的滚动轴承结构由内圈、外圈、滚 动体和保持架组成。
1
3
内圈
外圈
滚动体
保持架
滚动轴承材料
是滑动轴承中应用最广的润滑剂。目前使用的润滑油大部分为石 油系润滑油(矿物油)。
粘度(动力粘度):表征液体流动的内摩擦性能,是润滑油最重要
的物理性能,也是选择润滑油的主要依据,用表示(单位:Ns/m2,pa s)。流动液体内部的摩擦剪应力与的关系表达式:
du dy
牛顿液体流动定律
推力轴承
球轴承
滚子轴承
3.滚动轴承代号组成
3.滚动轴承代号组成
例: R
前臵代号
数字或字母表示不同 类型的轴承
NU207
基本代号
E
后臵代号
类型代号
尺寸系列代号02
内径代号07
内部结 构代号
密封结 构代号
保持架 代号
轴承材 料代号
公差等 级代号
游隙 代号
配置 代号
其它 代号
代号举例
前臵代号
带锥形表面轴套的轴承
常用的三大类轴承材料
1)金属材料,如轴承合金、铜合金、铝基合金和铸铁等;
轴承合金 (巴氏合金) 综合性能好 机械强度较低 价格昂贵 铜合金
锡基 铅基
锑锡、铜锡金属硬粒
轴承合金浇铸在钢或 铸铁的轴瓦基体上
锡青铜 铝青铜 铅青铜
锡基体或铅基体 中速、中载或重载 低速重载 高速重载
铸铁
边界摩擦 两摩擦表面有润滑油的
存在,由于润滑油与摩擦表面的吸 附作用,在摩擦金属表面间形成极 薄的边界油膜。油膜厚度小于1m, 不足以将两金属表面分开,所以相
互运动时,两金属表面微观的高峰
部分仍将相互搓削,这种状态称为 边界摩擦。
边界摩擦
不能消除表面磨损,但可以减轻磨损。 这种状态的摩擦系数0.10.3。
任务导入
任务要求
(1)了解轴承的分类和应用。 (2)掌握滑动轴承的结构特点。 (3)掌握滑动轴承的装配要求。 (4)掌握滚动轴承的种类和结构特点。 (5)掌握滚动的代号组成及失效形式。
一、滑动轴承
在滑动磨擦下运转的轴承称为 滑动轴承。 应用:高速、重载、要求剖分结构 等场合中,如汽轮机、离心式 压缩机、内燃机、大型电机等 设备的主要轴承都采用滑动轴 承(用一实例说明) ;此外, 在低速重载、冲击载荷较大的 一般机械中,如冲压机械,农 业机械和起重设备也广泛采用 滑动轴承(用一实例说明) 。
6
2
1 2
尺寸系列代号为2 圆柱滚子轴承 表示轴承内径
8 5=40mm
N
2 2
0 8
表示轴承内径 15 5=75mm
尺寸系列代号为22
3
圆锥滚子轴承
3 3
1 5
E
加强型
尺寸系列代号为33
7306AC/P4——
角接触球轴承,α=25°,
d=30mm,精度为4级
6204—— 深沟球轴承,(0)2——尺寸系列,
1. 滑动轴承的特点、类型及应用
1.滑动轴承的工作转速特别高,但在这种转速下,滚动轴承的寿 命将大为降低。 2.要求对轴的支承特别精确的轴承。因为滑动轴承比滚动轴承中 影响精度的零件数要少,故可制造的更精确。 3.特重型轴承若采用滚动轴承,单件生产会导致造价很高。 4.承受巨大冲击和振动载荷的轴承。由于滑动轴承的轴瓦和轴颈 间存在的油层的缓冲和阻尼作用,因而显示出较滚动轴承更优越 的工作性能。 5.根据装配要求必须做成剖分式的轴承,如曲轴的轴承,在这种 场合,滚动轴承就无法满足要求。 6.当轴的排列较紧密时,由于空间尺寸的限制,必须用径向尺寸 较小的轴承。 7.在特殊工作条件下(如水或腐蚀性的介质中等)工作的轴承。 因为这时滚动轴承难以胜任。
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。 和滑动轴承相比,滚动轴承有许多特点。
特点
优点: 1)起动力矩小,可在负载下起动;
2)径向游隙较小,运动精度高; 3)轴向宽度较小; 4)可同时承受径向、轴向载荷,轴承组合较简单;
固体润滑剂及其它润滑剂
固体润滑剂:常用的固体润滑剂为石墨、二硫化钼、二
硫化钨的固体粉末状材料。它们主要用作润滑油或润滑脂 的添加剂,但也可用树脂或陶瓷材料将其粘结在滑动表面 形成干润滑膜或将它们掺入轴瓦材料。
水:主要用于橡胶轴承及酚醛胶布轴承的润滑。 液态金属:如汞、液态钠、锂、钾等主要用于宇宙飞行
式中u为油层中任一点的速度 ; du 为该点的速度梯度; dy 比例系数为液体的动力粘度,简 称粘度。
液体润滑剂
运动粘度:等于动力粘度与液体密度的比值。即
国际单位为m2 s。
液体润滑剂
常用润滑油的主要性质
液体润滑剂
润滑油的粘度随温度的升高而降低。描述粘 度随温度变化情况的线图称为粘温图。 润滑油的粘度还随压力的升高而增大,但 压力不太大时(如小于10MPa),变化极微, 可忽略不计。
5)便于密封、易于维护;
6)不需有色金属,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;
2、滚动轴承的种类及应用
按轴承所能承受的载荷方向或公称接触角分类:
①向心轴承 ②推力轴承 按滚动体种类分类: ①球轴承
②滚子轴承
轴心线
向心轴承
选用原则:选用润滑油时,要考虑速度、
载荷和工作情况。对于载荷大、温度高的 轴承宜选用粘度大的油,载荷小、速度高 的轴承宜选用粘度较小的轴承。 外载大 — 难形成油膜 — 选粘度高的油
温度高 — 油变稀 — 选粘度高的油 速度高 — 摩擦大 — 选粘度低的油 比压大 — 油易挤出 — 选粘度高的油
润滑脂
1. 滑动轴承的特点、类型及应用
液体摩擦是最理想的情况,汽轮机等长期且高速旋转的
机器,应该确保其轴承在液体润滑条件下工作。在一般 机器中,摩擦表面多处于干摩擦、边界摩擦和液体摩擦 的混合状态,称为混合摩擦(或称为非液体摩擦)。
2. 滑动轴承的典型结构
对开式 整体式
油环轴承
推力滑动轴承
椭圆轴承和多油楔轴承
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,淬火后硬度不低 于61HRC-65HRC。 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)。
1. 滑动轴承的特点、类型及应用
液体摩擦 若两摩擦表面间具有足
够的润滑油,而且能满足一定的条 件,则在两摩擦表面间可形成厚达 几十微米的压力油膜,能将相对运 动着的两金属表面隔开,此时,只 有液体之间的摩擦,称为液体摩擦, 又称液体润滑。
液体摩擦
摩擦系数很小 0.0010.01 ,能
显著减少摩擦和磨损。
举例
1)直齿圆柱齿轮轴:
2)斜齿轮、锥齿轮、蜗轮轴: 3)悬臂圆锥齿轮轴: 4)蜗杆轴: 5)滑轮轴:
1)良好的减摩性、耐擦性和抗胶合性; 2)良好的跑合性、顺应性、嵌藏性和塑性; 3)足够的抗压强度和疲劳强度; 4)良好的导热性、加工工艺性、热彭胀系数 低,耐腐蚀等。
4. 滑动轴承的润滑
(一)润滑剂及其选择
考虑工作载荷、相对滑动速度、工作温度和特殊工作环境 . 1、润滑油 (1)压力大、温度高、载荷冲击变动大 ——粘度大的润滑油 (2)滑动速度大 ——粘度较低的润滑油
到冷却、吸振、防锈等作用。轴承能否正常工作,和选用的
润滑剂正确与否有很大关系。 润滑剂分为液体润滑剂(润滑油)、半固体润滑剂(润滑 脂)、固体润滑剂等。 在润滑性能上,润滑油一般比润滑脂好,应用最广。 但润滑脂具有不易流失等优点,也常用。固体润滑剂除在特 殊场合下使用外,目前正在逐步扩大使用范围。
液体润滑剂
• 有特殊要求时使用
类型代号
双列角接触球轴承
调心球轴承
调心滚子轴承
推力调心滚子轴承
圆 锥 滚 子 轴 承
双 列 深 沟 球 轴 承
推 力 球 轴 承
双 向 推 力 球 轴 承
深 沟 球 轴 承
角 接 触 球 轴 承
内径代号
(代号为:04~99)
代号举例
深沟球轴承 表示轴承内径 12 5=60mm
器中的某些轴承。
气体: 空气只能用于特别高速轻载之处。用气体作润滑
剂时,轴承的制造工艺要求也要相应提高。
润滑特点-润滑装臵
润滑脂 手动间歇 式滴油 棉线连 续滴油
国家标准中的三种润滑装置
润滑特点-润滑装臵
3、滑动轴承的失效形式及材料
1)、主要失效形式:磨损和胶合(烧瓦)、疲 劳破坏 2) 、对轴承材料的要求
轻载、低速的轴瓦材料