i第十章滚动轴承.ppt
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1、第十章 滚动轴承,10.1 滚动轴承的构造和特点,1,2,3,4,1、滚动轴承的组成 外圈1、内圈2、滚动体3、保持架4,滚动体的种类有,2、特点(与滑动轴承相比) 1) 摩擦因数小,f=0.0010.004; 2) 启动灵活; 3) 润滑容易; 4) 标准化、互换性好; 5) 但抗冲击载荷能力差,不能做成剖分式,高速时有噪音,工作寿命短。 滚动轴承中的承载形式为点或线接触,最大接触应力可以高达4000MPa。,滚动轴承内外圈做成整体结构,而滑动轴承轴瓦可做成剖分结构,3、材料及其热处理与用途 套圈及滚动体: GCr15普通 、 9Cr18(4400C)-防锈、 Cr4Mo4V(M50)高温、
2、 Si3N4特殊环境 渗碳淬火,硬度(6165)HRC 保持架:高聚物、低碳钢、铜、夹布胶木,各类轴承及滚动体,10.2 滚动轴承的类型和选择,10.2.1滚动轴承的类型,1)按滚动体的形状分,球轴承,滚子轴承,2),轴承公称接触角:,滚动体与外圈滚道接触点的法线和轴承半径方向的夹角,国家标准GB/T272-1993中的常用滚动轴承的类型及特性,单列,双列,3)按滚动体列数分:,多列,10.2.2滚动轴承类型的选择,选择滚动轴承类型时可参考以下几点:,(1)当载荷较大或有冲击载荷时,宜用滚子轴承;当载荷较小时,宜用球轴承。,(2)当只受径向载荷时,或虽同时受径向和轴向载 荷,但以径向载荷为主时
3、,应用向心轴承。,当只受轴向载荷时,一般应用推力轴承,而当转速很高时,可用角接触球轴承或深沟球轴承。,当径向和轴向载荷都较大时,应采用圆锥滚子轴承。,(4)当要求支承具有较大刚度时,应用滚子轴承。,(5)当轴的挠曲变形大或轴承座孔不同、跨度大而对支承有调心要求时,应选用调心轴承。,(6)为便于轴承的装拆,可选用内、外圈分离的轴承。,(7)从经济角度看,球轴承比滚子轴承便宜,精度低的轴承比精度高的轴承便宜,普通结构轴承比特殊结构的轴承便宜。,(3)当转速较高时,宜用球轴承;当转速较低时,可用滚子轴承,也可用球轴承。,10.3 滚动轴承代号,表10.2 滚动轴承代号的构成,滚动轴承代号的构成,1.
4、类型代号:,(见表10.1),2.尺寸系列代号:承载能力发生变化,宽度系列与直径系列,3.内径代号:内径大小,4.内部结构代号,5.公差等级代号,6.游隙代号,1组游隙最小,5组游隙最大。,7.配置代号,8.轴承代号的编制规则,(1)轴承代号按表10.2所列的顺序从左至右排列。,(2)当轴承类型代号用字母表示时,字母与其后的数字之间应空一个字符。,(3)基本代号与后置代号之间应空一个字符,但当后置代号中有“-”号或“/”号时,不再留空。,(4)在尺寸系列代号中,位于括号中的数字省略不写。,(5)公差等级代号中的/P0省略不写。 (6)公差等级代号与游隙组代号同时表示时,可取公差等级代号加上游隙
5、组号组合表示,如/P63(公差等级P6级,径向游隙3组)。,例如:,7,2,10,C,7210 C/P5/DF,/P5,/DF,轴承类型为角接触球轴承,尺寸类型代号,其中 宽度类型代号为0(省略不写) 直径系列代号为2,轴承内径,空一个字符,公称接触角,公差等级为5级,面对面配置,10.4 滚动轴承的失效形式和计算准则,10.4.1滚动轴承的失效形式,各接触点受力:受交变载荷,钢球疲劳点蚀,陶瓷球疲劳点蚀,1.疲劳点蚀:滚动轴承最常见的失效形式。,内环上的疲劳点蚀,轴承胶合,2.塑性变形:受较大静载或冲击载荷,3.磨粒磨损:杂质进入,4.胶合:高速、重载、发热,10.4.2滚动轴承的计算准则,
6、1.寿命计算:对于转动的滚动轴承,疲劳点蚀是其主要失效形式,因而主要是进行寿命计算,必要时再作静强度校核。,2.静强度计算:对于不转动、低速或摆动的轴承,局部塑性变形是其主要失效形式,因而主要是进行静强度计算。,3.校核极限转速:对于高速轴承,发热以至胶合是其主要失效形式,因而除进行寿命计算外还应该校核极限转速。,10.5 滚动轴承的寿命计算,10.5.1 基本概念及公式,疲劳寿命:在一定载荷作用下运转的单个滚动轴承,出现疲劳点蚀前所经历的总转数或在一定转速下的小时数。 基本额定寿命: 一批相同轴承,在相同条件下运转, 90%轴承在疲劳点蚀前转过的 总转数,单位为106 r;或一定转速下的小时
7、数。,基本额定动负荷:轴承工作温度在,以下,基本额定寿命,时,轴承所能承受的最大载荷,,用C表示。,基本额定动负荷的方向:,对于推力轴承为中心轴向载荷,对于角接触向心轴承为载荷的径向分量,对于向心轴承为径向载荷,疲劳曲线,疲劳寿命威布尔分布,载荷P1,载荷P2,载荷P1载荷P2,由实验得到的曲线,在当量动载荷P作用下的基本额定寿命为,滚动轴承的载荷与寿命之间的关系:,常用小时数表示基本额定寿命Lh,引入温度系数fT和载荷系数fP,10.5.2 当量动载荷,1.定义: 把实际载荷折算为与基本额定动负荷的方向相同的一假想载荷,在该假想载荷作用下轴承的寿命与实际载荷作用下的寿命相同,则称该假想载荷为
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