《《滾動軸承設計》PPT課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《《滾動軸承設計》PPT課件.ppt（32頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第八章 滾動軸承設計,主 講 吳 昌 林,第八章 滾動軸承設計,一、概述,1. 滾動軸承部件設計的主要內容,已知條件,設計內容,工作條件,載荷大小及性質,轉速,工作溫度,選擇軸承的類型,軸承的組合設計,軸承的固定和調整,軸承的配合,軸承的潤滑和密封,軸承尺寸的驗算,,,,,,2. 滾動軸承的基本結構,內圈 與軸配合,外圈 與機座配合,滾動體 在滾道中產生滾動摩擦,球,滾子,圓柱滾子,滾針,鼓形滾子,圓錐滾子,非對稱鼓形滾子,螺旋滾子,保持架 保持滾動體位置,,,除滾動體外，其它元件可有可無,一、概述,3. 滾動軸承的主要類型,向心軸承,徑向接觸軸承,向心角接觸軸承,主要承受,球軸承亦能

2、承受較小,,,：滾動體同外圈滾道接觸點的法線與垂直于軸承軸心線的平面之間的夾角,推力軸承,推力角接觸軸承,軸向接觸軸承,也承受較小,主要承受,只能承受,,,,一、概述,球軸承,滾子軸承,,4. 滾動軸承的代號,前置代號,基本代號,后置代號,,,用字母和數字表示軸承的結構、 公差及材料的特殊要求等,例如；,用字母表示軸承 的分部件,,,例如； L表示分離軸承 的可分離套圈,一、概述,基本代號,6 1 2 0 6,,,,,,內徑代號,直徑系列代號 同一內徑有不同的直徑,寬度系列代號 內外徑相同時有不同的寬度,6 深溝 球軸承,,,,,類型代號,,,7 角接觸球軸承,3 圓錐滾子軸承,5 推力球

3、軸承,一、概述,二、滾動軸承的選擇,1. 類型選擇,(1) 載荷的大小、方向和性質,載荷大小,,?。?球軸承 (點接觸),大：,滾子軸承 (線接觸),載荷方向,,：深溝球軸承 (6類),圓柱滾子軸承,：推力球軸承 (5類),推力滾子軸承,和,,(6類),(5類) + ( 6類),角接觸球軸承 (7類),圓錐滾子軸承 (3類),、,載荷性質,,平穩(wěn)：,球軸承,沖擊：,滾子軸承,(2) 轉速和旋轉精度,球軸承 極限轉速 和 旋轉精度 比滾子軸承的高,推力軸承 極限轉速 低 (離心力使?jié)L動體與保持架摩擦嚴重),整體保持架 極限轉速 比分離的高,球軸承,滾子軸承,高速、輕載,低速、重載,,,(3) 調

4、心性能,(4) 其它,支承剛度差、軸承座孔不同心、多支點,內外圈相對偏轉一定角度仍可正常運轉,裝拆方便,價格,球軸承比滾子軸承低,精度低的價格低 (一般公差等級選 0 級 ),,內外圈分離的軸承 (圓錐滾子軸承 ),二、滾動軸承的選擇,2. 尺寸選擇,軸承內徑,與軸頸直徑相等,直徑系列,載荷很小,,,超輕或特輕系列,載荷很大,重系列,一般情況,輕或中系列,,寬度系列,一般選正常系列,,,,,,,,,,,二、滾動軸承的選擇,三、滾動軸承的組合設計,1. 軸承的軸向固定,(1) 軸承內圈的軸向固定,軸肩,軸肩 + 彈性擋圈,軸肩 + 圓螺母與 止退墊圈,軸肩 + 軸端擋圈 與螺栓,不大

5、時,較大時,較大時,(2) 軸承外圈的軸向固定,軸承端蓋,軸承座孔凸肩,孔用彈性擋圈,,,,較大時,較大時,較小時,三、滾動軸承的組合設計,(1) 兩端固定,2. 軸承支承的結構形式,軸上兩個支點上的軸承，其內外圈的固定不能只從本身著眼,要求：,在軸向力作用下，軸不產生軸向竄動,軸受熱伸長時，不致于影響軸承運轉,,每個支點限制軸的一個方向移動，合起來限制軸的雙向移動,間隙 C,,三、滾動軸承的組合設計,(2) 一端固定、一端游動,軸承內部不能游動,軸承內部可以游動,,,一個支點限制軸的雙向移動， 一個支點可以軸向移動,(3) 兩端游動,由于左右螺旋角加工誤差， 人字齒輪軸會左右竄動，,主動軸設

6、計為兩端游動支承,從動軸設計為兩端固定支承,三、滾動軸承的組合設計,3. 軸承支承設計的兩個特殊問題,角接觸球軸承,圓錐滾子軸承,的排列,,正裝 “面對面”,反裝 “背靠背”,必須成對使用,懸臂受力,調整間隙,變小,變大,變形小,變形大,方便,不便,跨距,三、滾動軸承的組合設計,典型支承結構,車床主軸的支承結構,一端固定、一端游動,螺母調整軸承游隙,螺母予緊軸承,,,三、滾動軸承的組合設計,4. 軸承間隙的調整,(1) 軸承內部游隙的調整,墊片調整,螺釘調整,圓螺母調整,,,,三、滾動軸承的組合設計,(2) 軸承組合位置的調整,(3) 軸承的予緊,套杯結構,利用金屬墊片,消除游隙、提高 旋轉精

7、度和支承 剛度,,,,三、滾動軸承的組合設計,5. 軸承的配合,配合,內圈與軸,外圈與座孔,內圈(動圈) 取緊一點,外圈(不動圈) 取松一點,避免滾道上某一 接觸點始終停留 在 A 處,平穩(wěn) 取松一點,變化 取緊一點,,,,取松一點,6. 軸承的裝拆,定位軸肩高度應低于內圈高度,外圈應留拆卸高度或設計拆卸螺孔,三、滾動軸承的組合設計,7. 軸承的潤滑與密封,(1) 軸承的潤滑,減摩、降溫,潤滑脂,潤滑油,重載、低速,定期添加,高速、精密件,手工定期加油、飛濺、油泵,,(2) 軸承的密封,接觸式,非接觸式,,,氈圈密封,密封圈密封,間隙密封,迷宮密封,防油流出、防塵進入,間隙密封,迷宮密封,密封

8、圈密封,氈圈密封,三、滾動軸承的組合設計,四、滾動軸承的受力分析及計算準則,1. 受力分析,(1) 載荷分布,上半周滾動體不受載,下半周滾動體承載也不相同,滾動體個數,,(2) 應力分布,滾動體上某點 a 的接觸應力,內圈上某點 b 的接觸應力,外圈上某點 c 的接觸應力,(以深溝球軸承 為例 ),,2. 失效形式及計算準則,控制動載荷,控制靜載荷,控制動載荷,控制靜載荷,疲勞壽命計算,靜強度校核,,,四、滾動軸承的受力分析及計算準則,五、滾動軸承的疲勞壽命計算,1. 基本額定壽命,單個軸承的壽命不能作為同型號的一批軸承的壽命,基本額定壽命：一批相同軸承在試驗條件下，10%的軸承發(fā)生

9、 疲勞點蝕時所達到的壽命,對單個軸承而言，能達到此壽命的可靠度為 90%,2. 軸承的壽命計算式,(1) 載荷-壽命曲線,對一批軸承，在不同載荷下作 壽命試驗所得曲線,(2) 基本額定動載荷,基本額定動載荷 C,,徑向,軸向,向心軸承 純徑向載荷,推力軸承 純軸向載荷,同類軸承：,,,五、滾動軸承的疲勞壽命計算,(3) 壽命計算式,外載為 P 時軸承的壽命,以小時表示,考慮到溫度變化，引入溫度系數,,,滾子軸承,球軸承,五、滾動軸承的疲勞壽命計算,校核軸承壽命,已知,軸承型號 ( 即C ),外載,？,？,,選擇軸承型號 ( 即C ),已知,外載,,預期壽命,,,,,五、滾動軸承的疲勞壽命計

10、算,3. 軸承的當量動載荷,基本額定動載荷 C,,向心軸承,,純徑向載荷,純軸向載荷,推力軸承,,純載荷,當量動載荷,假想載荷,在該載荷作用下，軸承的壽命與實際復合載荷作用相同,,考慮實際工況，引入載荷系數,五、滾動軸承的疲勞壽命計算,徑向載荷系數 X 和軸向載荷系數 Y 的確定,基本額定靜載荷，軸承的極限靜載荷值，亦分,,,五、滾動軸承的疲勞壽命計算,作用于滾動體的法向反力,徑向分力,軸向分力,由于存在接觸角,(1) 派生軸向力,派生軸向力,承受徑向載荷,,,,,,五、滾動軸承的疲勞壽命計算,對軸承 1：,(2) 軸向載荷的計算,左端軸肩,內圈,外圈,端蓋,箱體,,,,,,,右端軸肩,軸承 2 的內圈,外圈,端蓋,箱體,,,,,兩者取較大值,對軸承 2：,兩者取較大值,五、滾動軸承的疲勞壽命計算,軸承壽命計算步驟,派生軸向力,,,軸向載荷,當量動載荷,,,,校核,選擇,計算,計算,五、滾動軸承的疲勞壽命計算,六、滾動軸承的靜強度和極限轉速校核,1. 靜強度校核,2. 極限轉速校核,靜強度安全系數,當量靜載荷,最大工作轉速,載荷系數,載荷分布系數,軸承的極限轉速,,,,,,,,,,,,,結束,請批評指正!,