行业动态

第十三章轴承设计ppt

作者:小编2024-02-05 10:40:48

　　◆ 按轴承的结构形式不同分类：在实际应用中，滚动轴承的结构形式有很多。作为标准的滚动轴承，在国家标准中分为13类，其中，最为常用的轴承大约有下列６类: 深沟球轴承圆柱滚子轴承推力球轴承角接触球轴承圆锥滚子轴承调心球轴承拆三、滚动轴承的代号滚动轴承已标准化。其代号由字母和数字组成。分为基本代号、前置代号和后置代号三部分。 × × 内径代号直径系列代号宽(高)度系列代号成套轴承分部件代号尺寸系列代号或加×内部结构改变、公差等级及其他 × × × ( ) 类型代号后置代号基本代号前置代号 P198 表13-5 P198 表13-4 P198 图13-4 P196 表13-3 P198 表13-6 例13-1: 试说明滚动轴承代号 61204的含义轴承内径20mm(04),轻系列(2),正常宽度(1), 深沟球轴承(6), 公差等级是0级(可省略)。 §13–8 滚动轴承类型的选择滚动轴承是标准件，滚动轴承的选择是根据使用的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如下：不合格选择轴承的类型和直径系列按轴径确定轴承内径对无严格要求的轴承可不进行承载能力验算 END 进行承系能力验算合格对有较严格要求的轴承带座轴承二、滚动轴承类型选择应考虑的问题 1．承受载荷情况 2．尺寸的限制 3．转速的限制 4．调心性要求方向：受径向力用向心轴承；受轴向力用推力轴承; 既受径向力又受周向力用向心推力轴承。大小：滚子轴承或尺寸系列较大的轴承承载较大; 球轴承或尺寸系列较小的轴承则反之。滚针轴承用于轴承的径向尺寸有较严格限制时。球轴承和轻系列轴承能适应较高转速，滚子轴承和重系列轴承则反之；推力轴承的极限转速很低。有调心要求时用调心球轴承和调心滚子轴承。 §13–9 滚动轴承的主要失效形式和设计准则一、滚动轴承的主要失效形式滚动轴承在通过轴心线的轴向载荷Fa作用下, 可认为各滚动体所受载荷相等; 当轴承受纯径向载荷Fr作用时(假设在Fr作用下内外圈不变形), 内圈沿Fr方向下移, 上半圈滚动体不承载, 下半圈各滚动体承受不同载荷, Fr作用线最下位置的滚动体承载最大(Fmax)。对于α=0o的向心轴承，可以导出 Fmax= 5Fr /z (z：滚动体数目) 径向载荷的分布 Fmax 由于上述原因，滚动轴承的失效形式主要有： (1) 疲劳破坏：工作过程中，滚动体与滚道接触表面所受变应力可近似看作脉动循环变应力。脉动接触应力使滚道表面形成疲劳点蚀，致使轴承不能正常工作。疲劳点蚀是滚动轴承的主要失效形式。有润滑和维护良好 (2) 永久变形：当轴承在很大的静载荷或冲击载荷作用下，轴承滚道和滚动体接触处将产生永久变形(滚道表面形成变形凹坑), 使轴承在运转中产生剧烈振动和噪声，以致轴承不能正常工作。转速很低或作间歇摆动 (3) 磨粒磨损、粘着磨损：由于使用维护和保养不当或密封润滑不良等因素，也能引起轴承早期磨损、胶合、内外圈和保持架破损等不正常失效。润滑不良、密封不严、多尘条件四、滚动轴承的计算准则一般轴承: 接触疲劳寿命计算(针对点蚀) 静强度计算摆动或转速较低的轴承：只进行静强度计算高速轴承：进行疲劳寿命计算、校核极限转速滚动轴承的三个基本性能参数: 1. 满足一定疲劳寿命要求的基本额定动载荷Cr(径向) Ca(轴向) 2. 满足一定静强度要求的基本额定静载荷 C0r(径向) C0a(轴向) 3. 控制轴承磨损的极限转速No 1. 基本额定寿命定义: 轴承的一个套圈或滚动体的材料首先出现疲劳点蚀前，一个套圈相对于另一套圈的总转数，或在某一转速下的工作小时数, 为滚动轴承(疲劳)寿命。寿命表示: 通常用在一定可靠度下的寿命来表示轴承寿命(一组同型号轴承, 由于材料、热处理和工艺等因素的影响, 寿命不等)。 L/(1×106r) R/% 轴承寿命曲线滚动轴承的寿命计算一、基本额定动载荷和基本额定寿命轴承寿命的可靠度R：一组相同轴承能达到或超过规定寿命的百分率额定寿命: 一组同一型号轴承在同一条件下运转, 其可靠度为90％时，能达到或超过的寿命称为基本额定寿命，记作L(单位:106(百万)r)或Lh[单位: h(小时)]。 2. 基本额定动载荷轴承的基本额定寿命L10=1 (一百万转)时，轴承所能承受的载荷轴承设计，用C表示。 C分为径向基本额定动载荷Cr 和轴向基本额定动载荷Ca，由试验得到。轴承的寿命/（106r） 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 5 10 20 可靠度R／ % 二、当量动载荷(综合轴向径向载荷，将实际载荷换算成的与试验条件相同的假定载荷) 计算公式： P = XFr + YFa 对向心轴承： P = Fr (X=1 Y=0) 对推力轴承： P = Fa (X=0 Y=1) 引入载荷系数 fd (有冲击和振动时,P201表13-8) P = fd (X Fr + Y Fa) P = fd Fr P = fd Fa Fr、Fa分别为轴承的径向和轴向载荷(N); X、Y: 径向和轴向动载荷系数。按Fa/Fr e和Fa/Fr ≤e两种情况由P200表13-7查得。参数e反映了轴向载荷对轴承承载能力的影响，其值与轴承类型及Fa/C0r有关(C0r ：轴承的径向额定静载荷) 在径向载荷Fr 下, 承载区内第i个滚动体上的法向力Fi 可分解为径向分力Pi和轴向分力Si。各滚动体上所受轴向分力之和即为轴承的内部轴向力S(S可按P201表13-9中公式近似求得)。 Fr/(2Y) Y是Fa/Fr e时的轴向系数 1.14Fr 0.68Fr eFr FS α=40o α=25o α=15o 圆锥滚子轴承角接触向心球轴承轴承类型三、角接触轴承的载荷计算平衡角接触向心轴承内部轴向力是通过成对使用、对称安装轴承来完成的。支反力作用点常靠近外圈窄边处，通常可认为支反力作用在轴承宽度的中点。安装方式: 正装(两外圈窄边相对)、反装(两外圈窄边相背) Fa Fa Fa Fa 正装(两外圈窄边相对) 反装(两外圈宽边相对) S1 S2 S1 S1 S1 S2 S2 S1 S1 S2 S1 S1 轴向载荷计算方法确定内部轴向力方向：正装相对, 反装相背。计算并比较两个方向的轴向力, 判断放松端。放松端轴承的轴向力= 本身内部轴向力。压紧端轴承的轴向力= 除本身内部轴向力外其余轴向力的代数和。若Fa+S2S1, 则轴承1被压紧，轴承2放松。则： Fa1= Fa+S2 Fa2= S2 若Fa+S2S1, 则轴承1放松，轴承2被压紧。则： Fa1= S1 Fa2= S1- Fa 支反力S1’= ( Fa +S2) –S1 Fa1= S1+S1’ =S1+( Fa+S2)-S1 =Fa +S2 Fa2= S2 正装反装滚动轴承的基本额定寿命L (106r)与基本额定动载荷C(N)、当量动载荷P(N)间的关系为 C ??1 = P ?L10 L = — 106r C P ε 四、寿命计算 C P 1 P 2 O 1 L 1 L 2 L 10 (10 r) 6 P (N) e P L 10 = 常数寿命随载荷增大而降低得:以转数为单位的基本额定寿命 ε: 寿命指数，球轴承ε=3，滚子轴承ε=10/3。或: 以小时数为单位的基本额定寿命 C : 基本额定动载荷向心轴承: 径向~Cr 推力轴承: 轴向~Ca n: 轴的转速(r/min) Lh= —— — h 106 C P 60n ε 要求L10h?Lh’, Lh’为轴承的当量动载荷预期寿命，通常参考大修期。若P和Lh’已知，则要求选取的轴承额定动载荷为: ——选轴承型号(使C?C’)和尺寸例题 §13–11 滚动轴承的静载荷计算滚动轴承的静载荷: 轴承内外圈相对转速为零或接近零时作用在轴承上的载荷。为了限制滚动轴承在过载或冲击时产生过大的接触应力和永久变形，有时还需按静载荷进行校核。一、基本额定静载荷C0 轴承最大载荷滚动体与滚道中心处引起以下接触应力时，所相当的假想径向静载荷或中心轴向静载荷(C0r , C0a)。调心球轴承:4600MPa, 其他球轴承：4200MPa；其他滚子轴承：4000MPa。二、当量静载荷 ? ? 0的向心轴承(深沟，角接触及调心) P0r = X0Fr + Y0Fa P0r = Fr ?=0°的向心轴承： P0r = Fr ?=90 °的推力轴承： P0a= Fa ??0 °的推力调心滚子轴承: P0a = Fa + 2.7Fr 三、静载荷计算按下式校核计算： C0 ? C0’=S0P0 --C0基本额定静载荷，N； --C0’计算额定静载荷，N； --P0当量静载荷，N； --S0安全系数。取两式中大者为保证轴承在机器中正常工作，除合理选择轴承类型、尺小外，还需正确进行轴承的组合设计。轴承的组合设计包括：轴承的轴向定位、与其它零件的配合、间隙调整、装拆和润滑密封等。一、滚动轴承轴系固定的结构型式两端单向固定适合工作温度变化不大的短轴。在轴承盖与外圈端面间应留出热补偿间隙c=0.2~0.3mm 内圈用轴肩,外圈用结构(如端盖)固定 §13 – 12 滚动轴承装置设计一端固定一端游动适合工作温度变化较大的长轴。游动支点用深沟球轴承时, 应在轴承外圈与端盖间留适当间隙; 游动支点用圆柱滚子轴承时，轴承外圈应作双向固定(以免内外圈同时移动，造成过大错位)。一个支点被双向固定, 另一支点(游动支点)可轴向移动(不能承受轴间载荷) 例两端游动(左右双向游动的轴) 人字齿轮传动的高速主动轴。为了自动补偿轮齿两侧螺旋角的制造误差，使轮齿受力均匀，采用此结构，故两端都选用圆柱滚子轴承。左右可少量轴向游动, 与其相啮合的低速齿轮轴系必须两端固定，以便两轴都得到轴向定位。二、滚动轴承的配置轴承间隙的调整:滚动轴承的周向和径向游隙的大小是通过与轴及轴承座的配合达到的(游隙不符合要求将影响轴承的运转精度和寿命)。具体方法有：加减轴承盖与机座间的垫片厚度。用螺钉通过压盖移动外圈位置, 并用锁紧螺母防松。 1 螺钉 2 轴承外圈压盖 3 锁紧螺母第十三章轴承设计轴承的功用：支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度; 减少转轴与支承间的摩擦和磨损。轴承类型：滚动轴承: 有许多优点，应用广泛。滑动轴承: 在高速、高精度、重载、结构上要求剖分和低速有冲击等场合使用。如汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机中及水泥搅拌机、滚简清砂机、和破碎机中。第十三章滑动轴承滑动轴承的润滑液体摩擦滑动轴承简介滑动轴承的类型滑动轴承的结构型式滑动轴承的材料非液体摩擦滑动轴承设计第十三章滚动轴承滚动轴承结构/类型和代号滚动轴承类型的选择滚动轴承的设计滚动轴承的静载荷计算滚动轴承装置设计滚动轴承的寿命计算滚动轴承与滑动轴承比较(自学) §13 –1 滑动轴承的类型一、轴承的分类按承载方向分径向(或向心)滑动轴承：承受径向载荷。推力滑动轴承：承受轴向载荷。按润滑状态分液体(摩擦)润滑轴承: 润滑油把轴承轴颈完全分开。非液体(摩擦)润滑轴承: 轴承处于混合油膜状态。无润滑自润滑轴承：。按润滑剂种类分液体润滑剂轴承(油或水); 半固体润滑剂轴承(润滑脂或黄油); 固体润滑剂轴承(二硫化钼或石墨); 气体润滑剂轴承(空气)。剖分式径向轴承二、滑动轴承的特点(补充) 工作平稳、可靠；高速度、高精度、重载；可以做成剖分式轴承。三、滑动轴承的设计内容(补充) 1) 确定轴承的结构型式 2) 选择轴瓦和轴承衬的材料 3) 确定轴承结构参数 4) 选择润滑剂和润滑方法 5) 计算轴承工作能力及热平衡 §13 –2 滑动轴承的结构型式一、径向滑动轴承的结构型式按结构型式分为：整体式轴承和剖分式轴承。 1. 整体式径向滑动轴承特点: 结构简单，成本低廉。因磨损而造成的间隙无法调整。只能从沿轴向装入或拆出。应用: 低速、轻载或间歇性工作的机器中。 2. 剖分式径向滑动轴承特点：结构复杂; 可以调整磨损而造成的间隙、安装方便。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。整体轴套剖分轴套轴承盖轴承座剖分轴瓦联接螺栓轴瓦是滑动轴承中的重要零件。为了安装时易对心,在轴承盖与轴承座的中分面上做出阶梯形的榫口。轴承盖应当适度压紧轴瓦，使轴瓦不能在轴承孔中转动。轴承盖上制有螺纹孔，以便安装油杯或油管。向心滑动轴承的轴瓦内孔为圆柱形。进油孔非承载区承载区轴承盖轴承座剖分轴瓦联接螺栓油杯座孔在轴瓦内表面，以进油口为中心沿纵、斜或横向开有油沟，以利于润滑油均布在整个轴颈上。油沟形式很多，一般与轴瓦端面保持一定距离，以防漏油。双轴向油槽(一侧进油形成动压油膜，另一侧进油覆盖在轴颈上半部起冷却作用，最后油从轴承两端泄出) ，常用于大型液体润滑的滑动轴承中。轴瓦两侧面镗有油室的结构可以使润滑油顺利进人轴瓦与轴颈的间隙。宽径比：轴瓦宽度与轴颈直径之比B/d，是向心滑动轴承重要参数之一。对于液体摩擦滑动轴承，B/d =0.5~1; 非液体摩擦滑动轴承, B/d =0.8~1.5或大些。当载荷垂直向下或略有偏斜时，轴承中分面常为水平方向；若载荷方向有较大偏斜时，则轴承的中分面也斜着布置(通常倾斜45o)，使中分平面垂直于或接近垂直于载荷。二、推力滑动轴承轴上有轴向力时应采用推力轴承。止推面可利用轴端面, 也可在轴的中段做出凸肩或装上推力圆盘。沿轴承止推面上还应开有楔形。固定式推力轴承的楔形倾斜角固定不变, 在楔形顶部留出平台, 用来承受停车后的轴向载荷。可倾式推力轴承扇形块(一般为6~12块)的倾斜角能随载菏、转速的改变而自行调整, 因此性能更为优越。固定式推力轴承可倾式推力轴承止推轴承 §13 –3 滑动轴承的材料根据轴承的工作情况，要求轴瓦材料具备下述性能: 1) 摩擦系数小；2)导热性好, 膨胀系数小；3)耐磨、耐蚀、抗胶合能力强；4)有足够的机械强度和可塑性。轴瓦常用两层不同金属浇铸或压合而成。两层金属分别称为轴瓦基体和轴承衬(粘附在袖瓦基体上的薄层)。常用的轴瓦和轴承衬材料有：一、轴承合金轴承合金(又称白合金、巴氏合金) ：有锡锑轴承合金(f小, 抗胶合性、吸油性、耐蚀性好, 易跑合。但价贵、机械强度较差, 常用于高速、重载轴承)和铅锑轴承合金(性能与锡锑轴承合金相似，较脆、不宜承受较大冲击载荷，一般用于中速中载轴承)两大类。

　　薄膜制程物理溅镀用靶材营运计划 - umat邦杰材料科技股份有限公司.pdf

　　德国纳米技术 - vdi technologiezentrum gmbh.pdf

　　专题1 负数的初步认识（数与代数）五年级上册数学寒假专项提升（苏教版）.docx

　　专题06 仿写句子和理解句子一年级语文寒假专项提升（统编版）.docx

第十三章轴承设计ppt