滚动轴承的设计.ppt

滚 动 轴 承 主要内容: 滚动轴承类型及代号 滚动轴承载荷及寿命 滚动轴承的设计 重点与难点： 熟悉滚动轴承代号 滚动轴承的基本类型的特点、选用及寿命计算 达到的技能： 正确选择轴承 轴承寿命计算 滚动轴承 §01 概述 滚动轴承的材料 §02 滚动轴承的主要类型及其代号 （一） 滚动轴承的主要类型、性能和特点 （二） 滚动轴承的代号（GB/T272—1993） 轴承代号小结 §03 滚动轴承类型的选择 （一）轴承的载荷 轴承承载方向举例 （二）轴承的转速 （三）轴承的调心性能 （四）轴承的安装与拆卸 （五）经济性：球比滚子便宜，精度适宜。 §04 滚动轴承的工作情况 （一）轴承工作时轴承元件上的载荷分布 （二）轴承元件上的载荷及应力的变化 §05 滚动轴承尺寸的选择 （一）滚动轴承的失效形式 （二）轴承寿命 （三）滚动轴承的基本额定动载荷 例题 例题 滚动轴承的当量动载荷 向心推力轴承轴向载荷Fa的确定 保证半圈滚动体受载时派生轴向力F’1、F’2的计算 例题 §06 轴承装置的设计 （一）支承部分的刚性和同心度 （二）轴承的配置 （三）滚动轴承的轴向紧固 （四）轴承游隙及轴上零件位置的调整 （五）滚动轴承的配合 （六）滚动轴承的预紧 （七）滚动轴承的润滑 （八）滚动轴承的密封 例题 滚动轴承是标准件，为便于轴承的互换和生产，规定： ①轴承内孔与轴的配合采用基孔制，即以轴承内孔的尺寸为基准； ②轴承外径与外壳孔的配合采用基轴制，即以轴承的外径尺寸为基准。 轴承的润滑方式有油润滑及脂润滑两类。 极限转速 nlim ：载荷P?0.1C，冷却正常，0级公差时轴承的最大允许转速。 油润滑rpm 脂润滑rpm 额定静载荷C0 （KN） 额定动载荷Cr（KN） 轴承型号 3600 2800 115.0 115.0 30312 4500 3600 58.5 60.4 30212 7000 5300 39.6 43.1 7212AC 6300 5000 49.4 64.1 6312 7000 5600 31.5 41.0 6212 推力轴承的主要承载能力表现在轴向，离心力过大时无法通过径向反力平衡，将引起较大的反力，发热大，极限转速较低。 1、优先选用球轴承（减小润滑的阻力）； 2、轻系列轴承优于中、重系列（减小离心力）； 3、实体保持架优于冲压保持架（易形成油膜减小摩擦）； 4、提高公差等级、改善润滑条件等。 对高转速的轴承： 8~16’ 2~4’ 2~3° 由于安装误差或轴的变形等都会引起轴承内外圈中心线发生相对倾斜，其倾斜角称为角偏差。 角偏差较大时会影响轴承正常运转，应采用调心轴承。 调心轴承的外圈滚道表面是球面，能自动补偿两滚道轴心线的角偏差，从而保证轴承正常工作。 轴承工作时，各个滚动体、套圈不同位置的载荷是不一样的。 轴向力由滚动体平均分担 受最大径向载荷的滚动体负载为 载荷 固定套圈上的应力变化 滚动体、转动套圈上的应力变化 轴向载荷对载荷分布的影响 当只有一个滚动体受载时，派生轴向力Fd是： 设，有三个滚动体受载时，总派生轴向力Fd是： 轴向载荷越大，同时受载的滚动体越多！ ①角接触球轴承及圆锥滚子轴承总是在径向力Fr和轴向力Fa的联合作用下工作。为了使较多的滚动体同时受载，应使Fa比Frtgα大一些； ②在同样的径向力Fr作用下，当轴向力Fa由最小值逐步增大时，同时受载的滚动体数目逐渐增多，与轴向力Fa平衡的派生轴向力Fd也随之增大。 ① 疲劳点蚀：一般轴承的主要失效形式。 磨损、元件回火、元件破裂：破坏正常工作条件引起的失效。 ② 塑性变形：转速很低的轴承的失效形式。 设计准则 转速大于10r/min，进行寿命计算； 转速小于10r/min，进行静强度计算； 高速轴承，寿命计算，校验极限转速。 在相同的运转条件下，一组轴承中10％的轴承发生点蚀破坏，而90％的轴承不发生点蚀破坏前的转数（以106为单位）或小时数作为轴承的寿命，并将这个寿命称为基本额额定寿命（L10）。 单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前，一个套圈相对于另一个套圈的转数称为轴承的寿命。 基本额定动载荷——使轴承的基本额定寿命等于106转的载荷值，用符号C表示。 对于向心轴承、角接触球轴承或圆锥滚子轴承——径向基本额定动载荷Cr 对推力轴承——轴向基本额定动载荷Ca 机械设计中常以机器的中修、大修年限作为轴承的设计寿命。 已知某球轴承，当它的转速为n1，当量动载荷P1= 2500N时，其寿命为8000小时。试求：（1）若转速保持不变而当量动载荷增加到P2=5000N时，其寿命应为多少？（2）若转速增加一倍，即n2=2n1，而当量动载荷保持不变时，其寿命应为多少小时？ 解： （1）当量动载荷增加到P2= 5000