文档介绍：第十三章滚动轴承
(一)教学要求
掌握常用滚动轴承的类型与特点,了解其受载及失效情况
掌握寿命计算方法和滚动轴承,组合结构设计的方法与原则
(二)教学的重点与难点
滚动轴承的类型、特点、代号,滚动轴承的疲劳点蚀
寿命计算、当量动、静载荷,滚动轴承的组合结构设计
(三)教学内容
§13—1 概述
滚动轴承由于是滚动摩擦,∴摩擦阻力小,发热量小,效率高,起动灵敏、维护方便,并且已标准化,便于选用与更换,因此使用十分广泛。
一、滚动轴承的构造
标准滚动轴承的组成:内圈1、外圈2、滚动体3(基本元件)、保持架4(图13-1)
一般内圈随轴一起回转,外圈固定(也有相反)内外圈上均有凹的滚道,滚道一方面限制滚动体的轴向移动,另一方面可降低滚动体与滚道间的接触应力。
球——滚珠轴承——
滚动体的形状短圆柱形
柱形长圆柱形
螺旋滚子滚柱轴承
圆锥滚子
鼓形滚子
滚针
保持架能使滚动体均匀分布以避免滚动体相互接触引起磨损与发热(图13-3)
二、滚动轴承的材料
内、外圈、滚动体;GCr15、GCr15-SiMn等轴承钢,热处理后硬度:HRC60~65
保持架:低碳钢、铜合金或塑料、聚四氟乙烯
三、滚动轴承的特点
优点:1)f小起动力矩小,η高;2)运转精度高(可用预紧方法消除游隙);3)轴向尺寸小;4)某些轴能同时承受Fr和Fa,使机器结构紧凑;5)润滑方便、简单、易于密封和维护;6)互换性好(标准零件)
缺点:1)承受冲击载荷能力差;2)高速时噪音、振动较大;3)高速重载寿命较低;4)径向尺寸较大(相对于滑动轴承)
应用:广泛应用于中速、中载和一般工作条件下运转的机械设备。
§13—2 滚动轴承的类型与选择
一、滚动轴承的主要类型与特点
接触角——如图13-4所示,外圈与滚动体接触处的法线与垂直于轴线的平面的夹角。
类型——按承载方向:
向心轴承——,主要承受径向载荷,可受一定Fa,如深沟球、圆柱滚柱轴承等,1、4、6、N、NA、2调心滚子等
推力轴承——(如图13-4d)5(推力球),8(推力圆柱滚子)
向心推力轴承——:—向心角接触轴子(0、3、7)
—推力角接触轴承,2(推力调心滚子轴承)
按滚动体形状:球~——承载能力低,极限转速高
滚子~——承载能力高,极限转速低
常用滚动轴承的类型与特性见表13—1
注意代号结构特点:承受载荷的大小,方向,极限转速高低,是否有调心性能等
特别注意最常用几种
①深沟球轴承(向心球轴承)——6(0)主要承受径向载,也可受一定双向轴向载荷,f小精度高,结构简单,价格低,最常用。
②调心球轴承(111)(调心滚子(2、3))——主要承受径向载荷,也可承受较小的双向轴向力,能自动调心,适于轴的刚性较差的场合。
③圆柱滚子轴承——N(2)只能承受径向载荷,不能承受轴向载荷,承载能力大,支承刚性好,外圈或内圈可以分离,或不带内外圈,适于要求径向尺寸较小的场合。
④角接触球轴承——7(6)能同时承受径向载荷和单向轴向力,接触角,越大,承载Fa能力越高,为承受双向轴向力应成对使用,对称安装。
⑤圆锥滚子轴承——3(7)能同时承受径向载荷和单向Fa,越大,承受Fa能力越大,承载能力高于角接触球轴承,但极限转速稍低,外圈可分离,一般应成对使用,对称安装,但安装调整比较麻烦。
⑥推力球轴承——5(8)单向推力球轴承51000—只能受单向Fa;双向推力球轴承52000—能承受双向Fa。不能受Fr,且极限nj转速较低,高速时,由于离心力较大,钢球与保持架磨损发热较严重。
⑦滚针轴承,↑Fr,承载能力较高
∴高速时用深沟球轴承或角接触球轴承代替。
另:注意优化选用深沟球轴承!
二、滚动轴承的代号
滚动轴承类型和尺寸规格繁多,为便于设计和选用,标准规定了用代号表示滚动轴承的类型、尺寸、结构特点及公差等级等。
国家标准:GB/T272-93(向ISO靠)(替代GB272-88),滚动轴承代号的构成见表13-2
前置代号(字母)
基本代号(数字、字母)
后置代号(字母+数字)
五
四
三
二
一
∣
轴
承
分
部
件
代
号
∣
类
型
代
号
∣
宽
度
系
列
代
号
∣
直
径
系
列
代
号
∣
内
径
代
号
∣
内
部
结
构
代
号
∣
密
封
与
防
尘
代
号
∣
保
持
架
及
材
料
代
号
∣
特
殊
轴
承
材
料
代
号
∣
公
差
等
级
代
号
∣
游
隙
代
号
∣
多
轴
承
配
置
代
号