第四篇滚动轴承案例.ppt

第十三章 滚动轴承 ;滚动轴承主要依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的。;一、构造 内圈：与轴径接触。 外圈：安装在轴承座孔内。 滚动体：使相对运动间的滑动摩擦变为滚动摩擦。 保持架：使滚动体等距离分布，并减少滚动体间的摩擦和磨损。;;;二、材料 ;三、滚动轴承优缺点 优点： 1）起动力矩小，有利于在负载下起动； 2）运转精度高（可用预紧方法消除游隙）； 3）轴向尺寸小，结构紧凑； 4）某些轴能同时承受Fr和Fa，使机器组合结构简单； 5）润滑方便、简单、易于密封和维护； 6）不需要用有色金属； 7）标准化程度高，成批生产，成本较低。;缺点： 1）承受冲击载荷能力差； 2）高速重载寿命较低； 3）高速时噪音、振动较大； 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。;－接触角;◆ 按轴承的结构形式不同分类：;设计：潘存云;（一）轴承的载荷;（二）轴承的转速 考虑因素： 1）球轴承极限转速＞滚子轴承极限转速 2）在内径相同时，外径越小更适用于高速转动 3）保持架的材料和结构 4）推力轴承的极限转速均很低 5）转速不合适时，选精度高 （三）轴承的调心性能 当轴的刚性较差 或轴承孔不同心时应 用调心轴承。;（四）轴承的安装和拆卸 为便于装拆和间隙调整，可选用内、外圈分离的轴承。 ;前置代号——表示轴承的分部件。;3 0 2 1 3;7 (0) 3 12 AC / P6;轴承代号示例; 注：滚动轴承代号比较复杂，上述代号仅为最常用的、最有规 律的部分。具体应用时，若遇到看不懂的代号时，应查阅 GB/T272-93。 ;一、轴承工作时轴承元件上的载荷分布 受纯轴向载荷时，各滚动体受力相同； 受纯径向载荷Fr时，通常上半圈滚动体不受力； 下半圈各滚动体受力大小方向均不同。;二、轴承元件上的应力变化（内圈转动，外圈不转动为例） 1．滚动体：周期性不稳定变应力 2．外圈：脉动循环变应力 3．内圈：周期性不稳定变应力;三、轴向载荷对载荷分布的影响 接触角?：向心推力轴承滚动体与外圈接触处的法线与半径方向的夹角。 载荷角?：轴承实际承受的径向载荷R 与轴向载荷A的合力与半径方向的夹角。;说明;§13-5 滚动轴承尺寸的选择;滚动轴承的寿命：是指轴承中任一元件出现点蚀之前，轴承的转数或相应的运转小时数。;三、滚动轴承寿命的计算公式;四、滚动轴承的当量动载荷;为了计及实际载荷波动的影响，可对当量动载荷乘上一个载荷系数 f p 。;例1;载荷作用中心：各滚动体的载荷矢量与轴中心线的交点。 轴向载荷计算: 要同时考虑由径向力引起的附加轴向力和作用于轴上的其他工作轴向力。;1.两种安装形式;1.两种安装形式;由力的平衡关系进行计算：;由力的平衡关系进行计算：;总结： 1）先通过派生轴向力及外加轴向载荷的计算与分析，判断轴承的压紧或放松状态； 2）压紧的轴承的轴向力等于除本身内部轴向力外，所有轴向力 之代数和； 3）放松的轴承的轴向力等于其本身的内部轴向力。;例2;如图所示的支承结构，采用角接触球轴承，附加轴向力为Fd=0.7Fr，轴上装有一标准斜齿圆柱齿轮，齿轮参数为mn=4，Z=30，β=10o，输入功率P=5KW，轴的转速为1000 r/min，主动轴。 试求：（1）齿轮所受力的大小和方向。 （2）支反力的大小。 （3）轴承所受的轴向载荷Fa1和Fa2。;作业：;2.有一支承采用36000型轴承支承（Fd=0.4Fr）。已知：Fre＝2000N，Fae=1000N，结构尺寸如图，试计算轴承的轴向载荷？;七、滚动轴承的静载荷;按轴承静承载能力选择轴承的公式为：;一、支承部分的刚性和同心性 二、轴承的配置;1.双支点各单向固定 最常用，结构简单，安装调整方便。适于普通工作温度下较短轴（跨距l≤400mm）的支承。 一端轴承的固定只限制轴沿一个方向的串动，另一端轴承的固定限制另一方向的串动，两端轴承的固定共同限制轴的双向串动。 靠外圈端面与轴承端盖间留有间隙补偿轴的受热伸长，间隙的大小或轴承内轴向游隙的大小靠端盖与轴承座端面间调整垫片条调节。;两端单向固定;两端固定支承;2.一支点双向固定，另一端支点游动 一端轴承的内、外圈均双向固定即限制轴的双向串动；另一端轴承不固定，为游动支承。 特点：轴的位置准确，但结构较复杂，适用于转速较高，温差较大和跨距较大长轴（L350mm）。;一端固定、一端游动;3、两端