机械设计基础第14章
强度计算。 ⑶对高速轴承,主要是由于发热而引起的磨损,烧伤失效,
除需要进行寿命计算外,还应验算极限转速。
2021/3/10
第八节 滚动轴承的寿命计算
14
一、基本额定寿命和基本额定动载荷
㈠寿命——滚动轴承任一元件的材料首次出现疲劳点蚀前的总 转速或在某一给定的恒定转速下的运转小时数。
㈡基本额定寿命——一批相同型号的轴承,在同样的工作条件 下,90%在疲劳点蚀前能运转的总转数或 在给定转速下所能运转的总工作时数。
14
14
第十二节 轴承的润滑及密封
一、润滑方式及选择 ㈠滚动轴承的润滑
常用的润滑方式有油润滑和脂润滑。油润滑中又有油浴 (浸油)、滴油、喷油(循环油)和油雾润滑等。
㈡滑动轴承的润滑 液体磨擦轴承采用压力循环润滑。用循环供油系统供应
充足的油量来润滑和冷却轴承。
2021/3/10
二、润滑剂的选择 ㈠滚动轴承润滑剂的选择
14
2021/3/10
㈡滑动轴承润滑剂的选择
14
2021/3/10
14
a)压配式注油杯 b)旋套式注油杯 c)黄油杯
2021/3/10
d)油嘴
14
2021/3/10
e)油心式注油杯
f)针阀式注油杯
14
g)油环
2021/3/10
h)油浴润滑
三、轴承的密封 ㈠毡圈密封
2021/3/10
14
㈡皮碗密封
14
14
第七节 滚动轴承的失效形式和设计准则
一、工作情况分析
㈠运动分析 滚动轴承内外圈间有相对运
动,滚动体既有自转又围绕轴承 中心公转。
㈡受力分析 ⒈径向接触轴承中的作用力分布
2021/3/10
⒉角接触轴承中的作用力分布 作用于第i个滚动体上的
法向反力Fi可分解:
FsiFritan
14
各轴向分力之和即是轴 承的内部轴向力
14
轴承寿命计算后应满足 Lh Lh
整理后可得
2021/3/10
1
Cr
P1
6
n 67f0p
Lh
2021/3/10
14
第九节 滚动轴承的静负荷计算
一、额定静负荷
14
轴承受载后,在应力最大的滚动体与滚道接触产生的永久 塑性变形量之和为滚动体直径的万分之一时,所承受的负荷称 为滚动轴承的额定静负荷,以Cr0表示。
2021/3/10
㈢润滑剂的性能指标 ⒈润滑油的性能指标 ⑴动力粘度η
u
y
2021/3/10
14
⑵运动粘度ν
/
⒉润滑脂的性能指标
⑴锥入度——衡量润滑脂粘 稠程度的指标。
⑵滴点——在规定条件下, 将润滑脂加热至从容器口 中滴下第一滴时的温度, 称为该润滑脂的滴点。
2021/3/10
14
14
第十节 滚动轴承的极限转速
14
极限转速是指滚动轴承在一定的负荷、润滑条件下所允许 的最高转速,以nlim表示。验算公式为
n nlim
滚动轴承手册中所列的极限转速是在①负荷较小;②润滑 与冷却条件正常;③向心轴承只受纯径向负荷,推力轴承只受 纯轴向负荷;④轴承的精度为P0级的条件下给出的。
不符合以上条件时,修正计算可将上式改写为
机械设计基础
第十四章 轴 承
第一节 滑动轴承的类型及典型结构 第二节 轴瓦结构和轴承的材料 第三节 滑动轴承的磨擦状态及润滑 第四节 非液体磨擦滑动轴承的计算 第五节 液体磨擦滑动轴承简介 第六节 滚动轴承的类型、代号及选用 第七节 滚动轴承的失效形式和设计准则 第八节 滚动轴承的寿命计算 第九节 滚动轴承的静负荷计算 第十节 滚动轴承的极限转速 第十一节 滚动轴承的组合设计 第十二节 轴承的润滑及密封
液体磨擦滑动轴承按其承载油膜形成机理的不同分为:
液体动压轴承 由磨擦表面的相对运动将 粘性流体带入楔形间隙
液体静压轴承 依靠润滑系统泵入具有足 够压力的粘性流体
2021/3/10
一、动压承载油膜形成条件
14
2021/3/10
二、液体动压向心轴承
14
最小油膜厚度
2021/3/10
hm inS(R Z1R Z2)
㈡相对滑动速度
v dn v
601000
㈢轴承的pv值
pvF dn pv
Bd60 1000
14
2021/3/10
二、推力滑动轴承的计算
p
(d2
4
Fa
p
d02)Zk
pm v300F (d a0nd 00)Zkpv
平均速度为
vm
(dd0)n
2601000
14
2021/3/10
14
第五节 液体磨擦滑动轴承简介
nf1f2nlim
2021/3/10
2021/3/10
14
第十一节 滚动轴承的组合设计
一、轴承的配置
14
正安装(又称面对面配置) 两滚动轴承外圈窄端面相对。
反安装(又称背对背配置) 两滚动轴承外圈窄端面相背。
2021/3/10
二、滚动轴承支承的轴系结构 ㈠双支点单向固定支承
14
2021/3/10
14
第六节 滚动轴承的类型、代号及选用
一、滚动轴承的构造
2021/3/10
二、滚动轴承的类型和特点
14
2021/3/10
三、滚动轴承的代号
14
2021/3/10
四、滚动轴承类型选择 ㈠载荷条件
⒈载荷的方向 ⒉载荷大小 ⒊载荷性质 ㈡转速条件 ㈢调心性能 ㈣安装、调整性能 ㈤经济性
2021/3/10
第四节 非液体磨擦滑动轴承的计算
主要用于速度较低、载荷不大,工作要求 不高,难于维护等条件下工件的轴承。
非液体磨擦滑动轴承的磨擦表面是处于边界磨擦和混合 磨擦状态。磨损达到一定程度,都会引起边界膜破裂。 一、向心滑动轴承的计算 ㈠轴承的平均压强
p p
Bd
2021/3/10
2021/3/10
14
Fs1 FA Fs1 Fs2 Fs1 Fs2 Fs1 FA
所以,作用于两轴承上的总轴向力分别为
Fa1Fs1Fs1Fs2FA Fa2 Fs2
2021/3/10
四、滚动轴承的寿命计算
14
2021/3/10
PL101Cr
由此得寿命公式
L
fpCPr
(106r)
若以工作时数表示寿命,得
LhfpC P r6 1n 60 01n 66fp7C P r0
14
2021/3/10
14
1)如 Fs1FAFs2此轴有向右移趋势,根据力的平衡原理得:
Fs1FA Fs2 Fs2 Fs2 Fs1FA Fs2
所以,作用于两轴承上的总轴向力分别为
Fa1Fs1 Fa2 Fs2Fs2 Fs1FA
2021/3/10
14
2)如 Fs1FAFs2此轴有向左移趋势,根据力的平衡原理得:
二、当量静负荷 为一假定的负荷,在此负荷下,滚动轴承和套圈接触处产
生的塑性变形量和与实际的复合负荷作用下产生的塑性变形量
相等,以P0表示,公式为 P0X0FrY0Fa
2021/3/10
2021/3/10
14
三、静负荷的计算
静负荷的计算公式为
P0 CS00r
或
C0r P0
S0
14
2021/3/10
14
2021/3/10
㈡轴承衬和瓦背的结合形式
烧结、喷涂和轧制 浇注 刷镀
14
2021/3/10
㈢油孔、油沟和油室
14
2021/3/10
2021/3/10
14
2021/3/10
14
二、滑动轴承的材料
14
主要失效形式是磨损和因材料强度不足而出现的疲劳破坏。
性能有以下要求:
1)足够的冲击强度,抗压强度和疲劳强度; 2)低的磨擦系数和高的耐磨性; 3)良好的顺应性和嵌藏性; 4)良好的磨合性; 5)对润滑剂分子有较强的亲合能力; 6)有良好的导热性能,有利于散热; 7)有良好的抗胶合能力; 8)良好的抗腐蚀性能和加工性能。
2021/3/10
14
㈢O型密封圈
2021/3/10
14
㈣油沟密封
2021/3/10
14
㈤挡圈密封
2021/3/10
14
㈥甩油密封
2021/3/10
14
㈡单支点双向固定支承
14
2021/3/10
㈢双支点游动支承
14
2021/3/10
三、滚动轴承的固定
14
㈠周向固定
周向固定的作用是保证轴承受力后,轴承的内圈与轴颈, 外圈与座孔之间不致产生相对圆周运动。
㈡轴向固定
轴向固定的作用是保证轴上零件受到轴向力作用时,轴 和轴承不致产生轴向相对位移。
2021/3/10
2021/3/10
14
轴承的作用是支承轴及轴上转动的 零件,使其回转并保持一定的旋转精度。
滑动轴承
2021/3/10
滚动轴承
14
第一节 轴 承
轴承的作用是支承轴及轴上转动的零件,使其回转并 保持一定的旋转精度。 一、滑动轴承的类型
按轴承所承受载荷的方向不同,可分为向心轴承和推力轴承。
• 向心轴承只能承受径向载荷,轴承上的反作用力与轴的中心 线垂直;
F s F si1.2F 5 rtan
㈢应力分析 滚动体与旋转套圈受变化
的脉动接触应力,固定套圈上最下端一点受最大脉动接触应力。
2021/3/10
二、滚动轴承的失效形式和计算准则
㈠失效形式
⒈点蚀 ⒉塑性变形 ⒊磨损