《机械设计》课件：7滚动轴承.ppt

1、7-1 滚动轴承的特点及类型滚动轴承的特点及类型：滚动轴承是标准件，由专业轴承厂集中生产。滚动轴承是标准件，由专业轴承厂集中生产。故学习本章的目的主要解决三个问题：故学习本章的目的主要解决三个问题： 摩擦阻尼小，启动灵活；摩擦阻尼小，启动灵活； 可同时承受径向和轴向载荷，简化了支承结构；可同时承受径向和轴向载荷，简化了支承结构； 径向间隙小，还可用预紧方法消除间隙，因此回转精度高；径向间隙小，还可用预紧方法消除间隙，因此回转精度高； 互换性好，易于维护。互换性好，易于维护。缺点：缺点：抗冲击能力较差；抗冲击能力较差；高速时噪声大，寿命较低；高速时噪声大，寿命较低；径向尺寸大。径向尺寸大。滚动轴

2、承的主要类型：滚动轴承的主要类型：1、按承载方向和、按承载方向和分为：分为：滚动体与套圈接触处的法线滚动体与套圈接触处的法线与轴承的径向平面之间的与轴承的径向平面之间的夹角夹角 ，称为公称接触角。，称为公称接触角。向心轴承向心轴承：045，主要承受径向载荷；，主要承受径向载荷；径向接触轴承径向接触轴承0 的向心轴承；的向心轴承；向心角接触轴承向心角接触轴承 045的向心轴承；的向心轴承；推力轴承推力轴承： 45 90 ，主要承受轴向载荷；，主要承受轴向载荷；轴向接触轴承轴向接触轴承90的推力轴承的推力轴承推力角接触轴承推力角接触轴承 45 S2S1S2FAS圆锥滚子轴承的简图如下（将内圈与轴视

3、为一体）：圆锥滚子轴承的简图如下（将内圈与轴视为一体）：12轴向合力向右，轴有向右移动的趋势，轴向合力向右，轴有向右移动的趋势，但外圈被固定，但外圈被固定，使得使得 S1 和和 S 都是右轴承所受的力，故：都是右轴承所受的力，故：使轴向力平衡，使轴向力平衡，故：故：右轴承被右轴承被压紧压紧，会产生反力，会产生反力S，而左轴承被而左轴承被放松放松，R1R2即：即：A1=S1 （放松端）（放松端） A2=S1 FA （压紧端）（压紧端）合力合力 若若 S1 + FA S1轴向合力向右，轴有向右轴向合力向右，轴有向右移动的趋势，移动的趋势，左轴承被左轴承被压紧压紧，会产生反，会产生反力力S， 使轴向

4、力平衡：使轴向力平衡：（压紧端）（压紧端）（放松端）（放松端）FASS1S212轴向合力向左，轴有向左移动的趋势，轴向合力向左，轴有向左移动的趋势，右轴承被右轴承被压紧压紧，会产生反力，会产生反力S ，使轴向力平衡：使轴向力平衡： 若若 S2 + FA S1，（放松端）（放松端）（压紧端）（压紧端）归纳如下：归纳如下：根据根据排列方式排列方式判明内部轴向力判明内部轴向力 S 1、S2 的方向的方向；判明判明轴向合力指向轴向合力指向及轴可能移动的方向，及轴可能移动的方向，分析哪端轴承被分析哪端轴承被“压紧压紧”，哪端轴承被，哪端轴承被“放松放松”；“放松放松”端的轴向载荷等于端的轴向载荷等于自身

5、的内部轴向力，自身的内部轴向力，“压紧压紧”端的轴向载荷等于端的轴向载荷等于除去除去自身内部轴向力自身内部轴向力外外其它其它轴向力的轴向力的代数和。代数和。对于能够承受少量轴向力而对于能够承受少量轴向力而0 的向心轴承：的向心轴承：（如深沟球轴承）（如深沟球轴承）FAR1R2因为：因为：0 ,S10 ，S2 0所以：所以：AFA图中：图中： A10A2FA7-5 滚动轴承滚动轴承的静强度计算的静强度计算目的目的 防止轴承元件发生塑性变形防止轴承元件发生塑性变形针对低速或受较大冲击载荷作用的轴承针对低速或受较大冲击载荷作用的轴承基本额定静载荷基本额定静载荷 C0 ：限制塑性变形的极限载荷值限制塑

6、性变形的极限载荷值对向心轴承为对向心轴承为 C0r 径向额定静载荷径向额定静载荷对推力轴承为对推力轴承为 C0a 轴向额定静载荷轴向额定静载荷静强度条件静强度条件 ：P0 当量静载荷当量静载荷S0 静强度安全系数静强度安全系数径向系数径向系数轴向系数轴向系数7-6 滚动轴承滚动轴承的组合设计的组合设计组合设计的内容包括：组合设计的内容包括： 固定固定实际上是对整个轴系起固定作用，承受轴向力，实际上是对整个轴系起固定作用，承受轴向力， 调整调整 配合与装拆配合与装拆 润滑与密封润滑与密封一、滚动轴承的轴向固定一、滚动轴承的轴向固定组合设计合理与否将影响轴系的受力、运转精度、组合设计合理与否将影响

7、轴系的受力、运转精度、轴承寿命及机器性能。轴承寿命及机器性能。重点：重点：轴承的固定方法轴承的固定方法和和调整调整。防止轴系发生轴向蹿动。防止轴系发生轴向蹿动。常用三种固定方法：常用三种固定方法：两端固定两端固定一端固定、一端游动一端固定、一端游动两端游动两端游动这是最常见的固定方式。这是最常见的固定方式。两个轴承外圈都在单方向用轴承盖进行固定。两个轴承外圈都在单方向用轴承盖进行固定。适合于工作温升不高的短适合于工作温升不高的短轴（跨距轴（跨距 L 400 mm）考虑到轴的受热伸长，应留出热补偿考虑到轴的受热伸长，应留出热补偿间隙间隙 C 。对于深沟球轴承：对于深沟球轴承：对于向心角接触轴承：

8、对于向心角接触轴承：其轴向间隙可在轴承内部调整，其其轴向间隙可在轴承内部调整，其值比深沟球轴承小得多。值比深沟球轴承小得多。图上可省略不画。图上可省略不画。适合于工作温升高的长轴适合于工作温升高的长轴（跨距（跨距 L 400 mm）固定支点的轴承外圈左右均固定，承担双向轴向力。固定支点的轴承外圈左右均固定，承担双向轴向力。游动支点的轴承只承受径向力，不承受轴向力。游动支点的轴承只承受径向力，不承受轴向力。当轴受热伸长时，游动支点随轴一起向外移动，当轴受热伸长时，游动支点随轴一起向外移动，避免轴承受到附加载荷作用，防止轴承卡住。避免轴承受到附加载荷作用，防止轴承卡住。固定支点固定支点A 不大不大

9、 深沟球轴承（深沟球轴承（6）A 较大较大 一对角接触轴承（一对角接触轴承（3、7）A 和和 R 均大均大 推力轴承与向心轴承组合推力轴承与向心轴承组合游动支点游动支点深沟球轴承（深沟球轴承（6） 内圈轴向需固定内圈轴向需固定圆柱滚子轴承（圆柱滚子轴承（N）内、外圈轴向均需固定）内、外圈轴向均需固定注意：注意：固定支点的内圈亦需进行轴向固定。固定支点的内圈亦需进行轴向固定。为什么？为什么？为什么为什么“N”类轴承作游动支点时外圈亦需轴向固定？类轴承作游动支点时外圈亦需轴向固定？为什么在为什么在“两端固定两端固定”结构中，内圈不需作轴向固定结构中，内圈不需作轴向固定？主要用于人字齿轮传动中的小齿

10、轮轴。主要用于人字齿轮传动中的小齿轮轴。因为人字齿轮的左、右螺旋角不可能绝对相等，因为人字齿轮的左、右螺旋角不可能绝对相等，为使啮合传动时轮齿受载均匀，故应允许小齿轮轴系为使啮合传动时轮齿受载均匀，故应允许小齿轮轴系能做微量的轴向游动。能做微量的轴向游动。此时，大齿轮轴进行了两端固定。此时，大齿轮轴进行了两端固定。而小齿轮轴系，其轴向位置的约束靠人字齿的形锁合来而小齿轮轴系，其轴向位置的约束靠人字齿的形锁合来保证。保证。垫片调整垫片调整1 1、间隙的调整与控制、间隙的调整与控制二、滚动轴承组合的调整二、滚动轴承组合的调整为保证轴承正常工作，装配轴承时一般要留出适当的为保证轴承正常工作，装配轴承

11、时一般要留出适当的游隙或间隙。游隙或间隙。通过增、减垫片厚度来调整间隙。通过增、减垫片厚度来调整间隙。如何调整至规定间隙？如何调整至规定间隙？螺钉调整螺钉调整用于轴向力不是太大的轴承组合。用于轴向力不是太大的轴承组合。2 2、轴系部件位置的调整、轴系部件位置的调整使轴上零件处于准确的工作位置。使轴上零件处于准确的工作位置。通常用垫片调整通常用垫片调整3 3、角接触轴承的预紧、角接触轴承的预紧预紧预紧 安装时对轴承施加一轴向力（预紧力）安装时对轴承施加一轴向力（预紧力）目的目的 提高回转精度和支承刚度提高回转精度和支承刚度方法方法 金属垫片、磨窄套圈等金属垫片、磨窄套圈等 同一支点成对安装同一支

12、点成对安装预紧结构预紧结构内圈与轴颈内圈与轴颈1 1、滚动轴承的配合、滚动轴承的配合三、滚动轴承的配合及装拆三、滚动轴承的配合及装拆采用基孔制，孔的配合代号不用标注。采用基孔制，孔的配合代号不用标注。外圈与座孔外圈与座孔采用基轴制，轴的配合代号不用标注。采用基轴制，轴的配合代号不用标注。配合的选取原则：配合的选取原则：转动套圈、速度高、受载大、工作温度变化大转动套圈、速度高、受载大、工作温度变化大选较紧的配合（过盈）选较紧的配合（过盈）不动套圈、常拆轴承不动套圈、常拆轴承选较松的配合（间隙）选较松的配合（间隙）2 2、滚动轴承的装拆、滚动轴承的装拆轴肩高度应低于内圈厚度轴肩高度应低于内圈厚度轴

13、肩开槽轴肩开槽润滑的目的润滑的目的四、滚动轴承的润滑及密封四、滚动轴承的润滑及密封减少摩擦磨损、冷却、吸振、防锈减少摩擦磨损、冷却、吸振、防锈密封型式密封型式密封的目的密封的目的防尘、防水、防止润滑剂流失防尘、防水、防止润滑剂流失接触式密封接触式密封非接触密封非接触密封毡圈密封毡圈密封皮碗密封皮碗密封油沟密封油沟密封迷宫密封迷宫密封 转速不高时用接触式密封转速不高时用接触式密封 转速较高时用非接触式密封转速较高时用非接触式密封l根据公称接触角的大小，滚动轴承可分为哪两根据公称接触角的大小，滚动轴承可分为哪两类？它们主要承担什么方向的载荷？类？它们主要承担什么方向的载荷？l滚动轴承基本代号中，滚动轴承基本代号中，1、3、5、6、7、N各各代表什么类型的滚动轴承？内径代号的含义是代表什么类型的滚动轴承？内径代号的含义是什么？公差？内部结构？什么？公差？内部结构？l滚动轴承的额定寿命和基本额定动载荷有什么滚动轴承的额定寿命和基本额定动载荷有什么含义？含义？l滚动轴承的寿命计算公式。滚动轴承的寿命计算公式。3类和类和7类轴承的当类轴承的当量动载荷怎么求？正装和反装有什么区别？量动载荷怎么求？正装和反装有什么区别？l滚动轴承的组合设计。滚动轴承的组合设计。l7-6e=0.31S=Fr/(2Y), Y=1.9l7-8