机械设计基础 第四版 12.ppt

　12.3　滚动轴承类型的选择 　　 若轴承的尺寸和精度相同，则球轴承的极限转速比滚子轴承高，所以当转速较高且旋转精度要求较高时，应选用球轴承。推力轴承的极限转速低。当工作转速较高，而轴向载荷不大时，可采用角接触球轴承或深沟球轴承。对高速回转的轴承，为减小滚动体施加于外圈滚道的离心力，宜选用外径和滚动体直径较小的轴承。一般应保证轴承在低于极限转速的条件下工作。 轴承的转速 2 　12.3　滚动轴承类型的选择 　　 轴承内、外圈轴线间的偏位角应控制在极限值之内，否则会增加轴承的附加载荷而降低其寿命。对于刚度差或安装精度差的轴系，轴承内、外圈轴线间的偏位角较大，宜选用调心类轴承，如调心球轴承(1类)、调心滚子轴承(2类)等。 调心性能 3 　　当轴向尺寸受到限制时，宜选用窄或特窄的轴承;当径向尺寸受到限制时，宜选用滚动体较小的轴承；当要求径向尺寸小而径向载荷又很大时，可选用滚针轴承。 允许的空间 4 　12.3　滚动轴承类型的选择 　　圆锥滚子轴承(3类)和圆柱滚子轴承(N类)的内外圈可分离，装拆比较方便。 装调性能 5 　　 在满足使用要求的情况下应尽量选用价格低廉的轴承。一般情况下，球轴承的价格低于滚子轴承。轴承的精度等级越高，其价格也越高。在同尺寸和同精度的轴承中，深沟球轴承的价格最低。 经济性 6 　12.4　滚动轴承的工作能力计算 12.4.1　滚动轴承的失效形式和计算准则 12.4.2　基本额定寿命和基本额定动载荷 学习要点 熟悉滚动轴承的失效形式和计算准则，能够通过计算滚动 轴承的当量动载荷来确定滚动轴承的寿命和型号。 12.4.3　滚动轴承的寿命计算公式 12.4.4　滚动轴承的当量动载荷计算 12.4.5　角接触球轴承的轴向载荷 12.4.6　滚动轴承的静强度计算 12.4.1　滚动轴承的失效形式和计算准则 滚动轴承的载荷分析 1 　　 当外圈不动而内圈转动时，滚动体既自转又绕轴承的轴线公转，于是内、外圈与滚动体的接触点位置不断发生变化，套圈滚道与滚动体接触表面上某点的接触应力也随着做周期性的变化。滚动体与旋转套圈受周期性变化的脉动循环接触应力作用，固定套圈上 A 点受最大的稳定脉动循环接触应力作用。 滚动轴承的载荷分析 12.4.1　滚动轴承的失效形式和计算准则 失效形式 2 　　(1)疲劳点蚀：滚动体和套圈滚道在脉动循环的接触应力作用下，当应力值或应力循环次数超过一定数值后，接触表面会出现接触疲劳点蚀。 　　(2)塑性变形：在过大的静载荷或冲击载荷的作用下，套圈滚道或滚动体可能会发生塑性变形。 　　(3)磨损：在润滑不良、密封不可靠及多尘的情况下，滚动体或套圈滚道易产生磨粒磨损，高速时会出现热胶合磨损，轴承过热还将导致滚动体回火。 　　另外，滚动轴承由于配合、安装、拆卸及使用维护不当，还会引起轴承元件破裂等其他形式的失效，也应采取相应的措施加以防止。 12.4.1　滚动轴承的失效形式和计算准则 计算准则 3 　　(1)对于一般转速（nlim n10r/min）的轴承，疲劳点蚀为其主要的失效形式，应进行寿命计算。 　　(2)对于低速（n≤ 10r/min）重载或大冲击条件下工作的轴承，其主要失效形式为塑性变形，应进行静强度计算。 　　(3)对于高转速的轴承，除疲劳点蚀外，胶合、磨损也是重要的失效形式，因此除应进行寿命计算外，还要校验其极限转速。 12.4.2　基本额定寿命和基本额定动载荷 轴承寿命 1 　　 在一定载荷作用下，滚动轴承运转到任一滚动体或套圈滚道上出现疲劳点蚀前，两套圈相对运转的总转数（圈数）或工作的小时数，称为轴承寿命。 基本额定寿命 2 　　一批相同的轴承，在同样的受力、转速等常规条件下运转，其中有10%的轴承发生疲劳点蚀破坏（90%的轴承未出现点蚀破坏）时，一个轴承所转过的总转（圈）数或工作的小时数称为轴承的基本额定寿命。用符号L10 （106 r）或Lh（h）表示。 基本额定动载荷 3 　　基本额定动载荷是指基本额定寿命为L10 =106 r时，轴承所能承受的最大载荷，用字母C表示。基本额定动载荷越大，其承载能力也越大。 12.4.3　滚动轴承的寿命计算公式 　　滚动轴承的基本额定寿命（以下简称为寿命）与承受的载荷有关，通过大量试验获得6207轴承基本额定寿命L10与载荷P的关系曲线如图所示。 滚动轴承的P-L10曲线 12.4.4　滚动轴承的当量动载荷计算 　　轴承的基本额定动载荷C是在一定的试验条件下确定的，对向心轴承是指纯径向载荷，对推力轴承是指纯轴向载荷。在进行寿命计算时，需将作用在轴承上的实际载荷Fr 、Fa 折算成与上述条件相当的载荷，即当量动载荷P。 12.4.5　角接触轴承的轴向载荷 　　角接触轴承存在着接触角α ，所以载荷作用线偏离轴承的宽度中心线，而与轴心线交于