3第十三章滚动轴承.ppt

第十三章 滚动轴承(Rolling-contact Bearings) 第一节 滚动轴承的结构、类型和代号 滚动轴承的性能和可靠性在很大程度上取决于内、外圈及滚动体的材料，它要求具有高的接触疲劳强度，良好的耐磨及耐腐蚀性。 一般采用含铬的高碳钢（如GCr9、Gcr15、GCr15SiMn等）经淬火制成，硬度HRC60以上。其工作表面须经磨削和抛光。 冲压式保持架一般用低碳钢板冲压后铆接或焊接而成，它与滚动体间有较大间隙；实体式保持架常用铜合金、铝合金或工程塑料经切削加工而成，它具有良好的定心作用，适用于高速轴承。 第二节 滚动轴承类型的选择 第三节 滚动轴承的设计计算 滚动轴承的设计计算要解决的问题可以分为两类： 1）对于已选定具体型号的轴承，求在给定载荷下不发生点蚀的使用期限，即寿命计算； 2）在规定的寿命期限内和给定载荷情况下选取某一具体轴承的型号，即选型设计。 滚动轴承尺寸选择的基本理论是通过对轴承在实际使用的破坏形式进行总结而建立起来的，所以首先我们必须了解滚动轴承的失效形式。 第四节 滚动轴承的组合结构设计 作业： 13-2、13-3、13-4、13-6、13-7 标注： ⑤游动支承的轴承，外圈与座孔应选用间隙配合。 选择原则： ①载荷方向不变时，对于内圈回转而外圈固定不动的轴承，轴承内孔与轴颈之间必须选过盈配合，如k6、m6、n6 ，外径与轴承座孔之间可选间隙配合，如G7、H7等。 ②载荷与内圈同步旋转时，轴承内孔与轴颈之间可选间隙配合，而外圈与座孔之间必须选过盈配合。 ③载荷愈大、冲击振动愈严重，应选愈紧一些的配合。 ④转速愈高、工作温度愈高时，内圈应选愈紧一些的配合，外圈应选越松的配合。 ⑥剖分式箱体，轴承外圈与座孔间应选用较松的配合。 ⑦滚动轴承的尺寸越大，选取的配合应越紧。但对于重型机械上使用的特别大尺寸的轴承，应采用较松的配合。 2、滚动轴承的安装与拆卸 轴承内圈与轴颈的配合通常较紧，可以采用压力机在内圈上施加压力将轴承压套在轴颈上。有时为了便于安装，尤其是大尺寸轴承，可用热油（不超过80～90oC）加热轴承，或用干冰冷却轴颈。中小型轴承可以使用软锤直接敲入或用另一段管子压住内圈敲入。 在拆卸时要考虑便于使用拆卸工具，以免在拆装的过程中损坏轴承和其它零件。 拆内圈 拆外圈 六、滚动轴承的预紧(preloading) 所谓预紧，是指在安装时用某种方法使轴承中产生并保持一个相当大的轴向力，以消除轴承的轴向游隙，并使滚动体与套圈接触处产生初始压力和弹性变形，以减小工作载荷下轴承的实际变形量，从而改善支承刚度，提高旋转精度，减小机器工作时轴的振动的一种措施。 加金属垫片 磨窄套圈 七、支承的刚度和座孔的同轴度 提高支承刚度的措施： 1）增加轴承座孔的壁厚 2）减小轴承支点相对于箱体孔壁的悬臂 3）采用加强筋加强支承部位的刚性 保证轴上两个支承的座孔的同心度的方法： 1）整体机座，两轴承座孔一次镗出； 2）如轴上两轴承外径不同——采用套杯结构。 八、滚动轴承的润滑(lubrication) 润滑剂 润滑脂 润滑油 固体润滑剂 --- 常用 --- 高速、高温 装脂量一般为轴承内部空间的1/3～1/2。 油润滑优点：摩擦阻力小、能散热，可在高速、高温环境下使用。 具体选择可按速度因数dn来决定(d为轴颈的直径；n为轴承的转速)。dn间接反映了轴颈圆周速度，（P331表13-11）。 脂润滑优点：不容易流失、便于密封和维护，充填一次，可运转较长时间。 采用油浴润滑，静止时油面高度不高于最低滚动体的中心。 --- 高温、真空环境下 九、滚动轴承的密封(sealing) 1、接触式密封 在轴承盖内放置软材料（毛毡、橡胶圈、皮碗或软木等），与转动轴直接接触而起密封作用。 轴承密封装置是为了防止灰尘、水等其它杂质进入轴承，并防止润滑剂流出而设置的。常见的密封装置有接触式和非接触式密封两类。 这种密封多用于转速不高的情况，同时要求与密封接触的轴表面硬度大于40HRC，表面粗糙度小于0.8μm。 毡圈密封 接触处v ?4~5m/s的脂润滑，工作温度可达90oC。 唇形橡胶圈密封 接触处v ?10~15m/s的脂润滑或油润滑，工作温度可达1000oC，。 3、角接触轴承（同时受 Fr 和 Fa） 角接触轴承或圆锥滚子轴承即使只受纯径向载荷的作用，也会由于滚动体与外圈滚道的接触线与轴承轴线之间的接触角α而派生出轴向力FS。 （1）角接触轴承的派生轴向力FS 第i个滚动体 α Fr FNi Fri Fsi 各种类型轴承的派生轴向力可按P321表13-9计算 . FS将迫使内圈和轴径向右移动，由此可判断 FS方向——