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发布时间:2020-06-04 07:56

  完美的轴承选型筹算伎俩_死板/仪外_工程科技_专业材料。第七章 轴承安排 轴承的效力是支承轴。轴正在事业时能够是回旋的,也能够是静止的。 一、轴承应满意如下基础央浼: 1.能担当必然的载荷,具有必然的强度和刚度。 2.具有小的摩擦力矩,使反转件转动活络。 3

  第七章 轴承安排 轴承的效力是支承轴。轴正在事业时能够是回旋的,也能够是静止的。 一、轴承应满意如下基础央浼: 1.能担当必然的载荷,具有必然的强度和刚度。 2.具有小的摩擦力矩,使反转件转动活络。 3.具有必然的支承精度,担保被支承零件的反转精度。 二、轴承分类: 推拿擦本质分:滑动轴承 和滚动轴承 按承载倾向分: 向心轴承 和推力轴承 7-1.滑动轴承概述 一、滑动轴承的首要特色: ● 事业安定,无噪声; ● 液体润滑时摩擦耗费小; ● 承载才能高。 ● 反转精度高; ● 径向尺寸小。 二、滑动轴承的摩擦形态(轴瓦与轴颈之间): 1、干摩擦形态 摩擦外观无润滑剂,功率耗费首要, 磨损加剧,温升高,轴瓦易危害。 应避免此种摩擦形态。 2、边境摩擦形态 摩擦外观间有润滑油存正在,金属外 面上酿成了一层极薄的边境油膜。 但尖峰片面仍直接接触。 非液体摩擦 众半滑动轴承都是这种摩擦形态。 滑动轴承 液体摩擦滑 动轴承 3、液体摩擦形态 两摩擦外观全体被润滑油分分开, 酿成了必然厚度的压力油膜。 这种摩擦形态是润滑油分子之间 的摩擦,摩擦系数极小。 苛重轴承采用这种摩擦形态。 三、润滑剂及其挑选 常用润滑剂: 润滑油 — 液体,用处最遍及; 润滑脂 — 半固体,日常用于中低速; 固体润滑剂 — 首要用作油、脂的增添剂,也可零丁应用。 1、润滑油的本能及挑选 粘度 — 外征了活动的液体中内摩擦阻力的巨细。 是最苛重的本能目标,也是挑选润滑油的 首要依照。 油性 — 也称润滑性,外征油中的极性分子对金属 外观的吸附本能。油性好则摩擦系数小。 凝点 — 反响润滑油的低温事业本能。 闪点 — 反响润滑油的高温事业本能。 润滑油的挑选规定: ● 压力大或正在抨击、变载要求下事业,应选粘度高的油; ● 速率高时,应选粘度低的油,以裁减摩擦耗费; ● 事业温度高时,应选粘度高的油,因粘度会随温度升高而降落。 2、润滑脂的本能及挑选 针入度 — 外征润滑脂的稀稠度,似乎于油的粘度; 滴 点 — 外征润滑脂耐高温的本能。 润滑脂的挑选规定: ● 事业情况有水汽,选钙基润滑脂; ● 事业温度高,选钠基润滑脂; ● 有水汽并且事业温度高,则应选锂基润滑脂。 四、滑动轴承的分类 径向轴承 首要接受径向力 载荷倾向 推力轴承 首要接受轴向力 具体轴承(特别类型:主动调心式轴承) 装拆必要 剖分轴承 动压轴承 液体摩擦(永恒运转,精度央浼高) 摩擦形态 非液体摩擦 静压轴承 1.径向滑动轴承 (1)具体式滑动轴承 轴承座 螺纹孔 油杯孔 具体轴套(轴瓦) 特色:机合浅易,本钱低廉。 因磨损而酿成的间隙无法调度。 只可从沿轴向装入或拆出。 行使:低速、轻载或间歇性事业的呆板中。 (2)剖分式滑动轴承 油杯座孔 螺栓 螺母 套管 上轴瓦 轴承盖 轴承座 下轴瓦 对开式轴承(剖分轴套) 片面式轴承(具体轴套) 特 点:机合庞杂、能够调度磨损而酿成的间隙、装置利便。 行使场地:低速、轻载或间歇性事业的呆板中。 (3)主动调心滑动轴承 (4)间隙可调式滑动轴承 2.推力滑动轴承 推力滑动轴承由轴承座和止推轴颈构成。常用的轴颈机合款式有: Fa Fa Fa Fa 轴瓦的质料 减摩性:质料副具有较低的摩擦系数。 耐磨性:质料的抗磨本能,时时以磨损率体现。 抗咬粘性(胶合):质料的耐热性与抗粘附性。 摩擦适应性:质料通过外层弹塑性变形来积累轴承滑动外观初始配 合不良的才能。 嵌入性:质料容纳硬质颗粒嵌入,从而减轻轴承滑动外观爆发刮 伤或磨粒磨损的本能。 磨合性:轴瓦与轴颈外观经短期轻载运转后,酿成互相吻合的外观 形式和毛糙度的才能(或本质)。 别的还应有足够的强度和抗腐化才能、优异的导热性、工艺性和经 济性。 常用轴瓦质料有: 金属质料 —轴承合金(巴氏合金、白合金)是由锡、铅、锑、铜等构成的合金 —铜合金 分为青铜和黄铜两类。 —铸铁 有遍及灰铸铁、球墨铸铁等。 粉末冶金质料 —由铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成的众孔隙轴瓦质料。 非金属质料 —有塑料、硬木、橡胶等,个中塑料用的最众 §7-4 非液体摩擦滑动轴承的安排 一、失效款式 1、磨损 2、胶合 导致轴承配合间隙加大,影响轴的回旋精度,甚 至使轴承不行平常事业。 高速重载且润滑不良时,摩擦加剧,发烧众,使 轴承上较软的金属粘焊正在轴颈外观而浮现胶合。 B 二、安排准绳 1、局部轴承的压强 p : 目标 — 预防轴瓦过分磨损。 Fr ? [ p] MPa 均匀压强: p ? dB Fr — 向心滑动轴承 d p? z ? 4 Fa 2 (d12 ? d 0 )k d1 ? [ p] MPa Fa n d0 z - 推力环的数目 k - 探讨油槽使支承面积减小。 2、局部轴承的 pv 值 : 推力滑动轴承 目标 — 驾驭轴承的发烧量,预防胶合危害。 pv 值外征了轴承发烧量的巨细。 pv↑ → 发烧量↑ → 温升↑ → 润滑效益↓ → 胶合 Fr ?dn Fr n ? [ pv] pv ? ? ? dB 60 ?1000 19100 B — 向心轴承 4 Fa ?d m n pvm ? ? ? [ pv] 2 2 z? (d1 ? d 0 )k 60?1000 — 推力轴承 3、局部滑动速率 v : 推力轴承 均匀直径 均匀速率 取2~ 目标 — 预防滑动速率过高而惹起磨损 4MPa*m/s dm=(d1+d 0)/2 ?dn v? ? [v] m / s 60 ? 1000 三、安排环节 确定轴承机合款式 确定轴承宽度 B 和直径 d 许用线 速率 挑选轴瓦质料 验算p、pv、v 挑选轴承的配合 挑选润滑剂与润滑安装 7.5液体摩擦滑动轴承的事业道理 一、动压油膜的酿成机理 F v 进 油 口 p v 出 油 口 两摩擦外观平行, 间隙内的润滑 两摩擦外观成楔形间隙, 不会形成压力油膜 油酿成了拥堵 形成了压力油膜 二、酿成动压油膜的须要要求 ● 两摩擦外观必需酿成楔形间隙 ● 润滑油必需从大口进小口出 ● 必需具有足够的滑动速率 ● 必需充满意够粘度的润滑油 三、向心动压滑动轴承的事业经过 Fr o o Fr o Fr o o1 Fr o1 静止 o1 n 启动 o1 n n 不屈稳运转 平稳运转 其他滑动轴承 ● 众油楔滑动轴承 ● 静压滑动轴承 ● 气体轴承 8-1 . 滚动轴承的特色及类型 滚动轴承是准则件,由专业轴承厂蚁合临蓐。 故练习本章的目标首要处分二个题目: 1、怎样挑选滚动轴承的类型; 2、滚动轴承的寿命筹算; 滚动轴承的首要特色: 污点: ●抗抨击才能较差; ●高速时噪声大,寿命较低; ●径向尺寸大。 ● 摩擦阻尼小(相关于非液体摩擦滑动轴承),启动活络; ● 可同时接受径向和轴向载荷,简化了支承机合; ● 径向间隙小,还可用预紧伎俩消释间隙,所以反转精度高; ● 相易性好,易于爱护。 滚动轴承的构成 滚动轴承日常由内圈、外圈、滚动体和坚持架构成。 内圈装正在轴径上,与轴一同转动。外圈装正在机座的轴承孔内,日常不转动。 外里圈上修树有滚道,当外里圈之间相对回旋时,滚动体沿着滚道滚动。 坚持架使滚动体平均散布正在滚道上,裁减滚动体之间的碰撞和磨损。 滚动轴承的首要类型: 1、按承载倾向和公称接触角分为: 滚动体与套圈接触处的法线 与轴承的径向平面之间的 夹角?,称为公称接触角。 向心轴承:0°≤α≤45°,首要接受径向载荷; 径 径向接触轴承——α=0 °的向心轴承; 向 接 触 轴 承 向心角接触轴承—— 0°α≤45°的向心轴承; 向 心 角 接 触 轴 承 推力轴承: 45°α ≤90° ,首要接受轴向载荷; 推力角接触轴承—— 45°α 90°的推力轴承 轴向接触轴承——α=90°的推力轴承 2、按滚动体的品种可分为:球轴承和滚子轴承 Gzxz.avi 滚动轴承代号: 前置代号 基础代号 后置代号 类型代号 尺寸系列代号 内径代号 10 00 2—调心滚子轴承 12 0—窄; —特轻; 01 5级、06 又如:轴承的公差等第诀别为 2 级、 4 级、 级(6x) 3—圆锥滚子轴承 15 1—平常; 02 1—特轻; 和 0 级,共 5个级别,挨次由高级到初级,其代号诀别为: 5 — 推力球轴承 2—宽; 2—轻; 17 03 6— 深沟球轴承 /P2 、 /P4、/P5、/P6 ( /P6x )和 /P0 。d/5 3、 4— 特宽; 3—中; 20~ 500 7—角接触球轴承 5、 6—特宽。 4—重。 22、28、32及500 以上 /内径 8—推力圆柱滚子轴承 N—圆柱滚子轴承 NA-滚针轴承 后置代号:用于体现轴承的机合、公差及质料的特别央浼, 0 0 0 由轴承的宽度系列和直径系列代号 用字母或数字体现;如:接触角为 15 、 25 和 40 的角接触球 用数字或字母体现内径尺寸 (2位数字)构成。 代号 轴承,诀别用 C 、 AC 和 B 体现内部机合的分歧。 1—调心球轴承 宽度系列: 直径系列: 3, 滚动轴承类型的挑选 (1)、遵循载荷的巨细及本质 载荷大或抨击大-选滚子轴承(线接触); 载荷小或抨击小-选球轴承(点接触) ; (2)、遵循载荷的倾向 纯径向载荷-选深沟球轴承(6)、圆柱滚子轴承(N) 纯轴向载荷-选推力轴承(5 或 8 ) 径向、轴向载荷-角接触球轴承(7)或圆锥滚子轴承(3) 轴向载荷不大时,可用深沟球轴承 (3)、遵循转速的崎岖 转速高-选球轴承; 转速低-选滚子轴承; (4)、遵循反转精度 精度央浼高-选球轴承; (5)、遵循调心本能 轴刚性差、轴承座孔同轴度差或众点支承 —— 选调心轴承( “1” 类 或 “2” 类 ); §11-5 滚动轴承的寿命筹算 一、滚动轴承的载荷判辨 各滚动体上的受力情景怎样? 当轴承仅受到纯轴向力 Fa 效力时: 载荷由各滚动体均匀分管,即: Qi = Qj Fa Qi Qj 当轴承仅受到纯径向力 Fr 效力时: 接触点形成弹性变形,内圈下重δ, 整体滚动 最众惟有半圈滚动体受载。 体个数 承载区各滚动体的变形量分歧, 受载巨细也分歧。 关于点接触轴承: Qmax 关于线接触轴承: Qmax 所以: 可当作脉动轮回变应力。 5 ? Fr z 4.6 ? Fr z δ Fr Q2 Q2 Q1 Qmax Q1 滚动体与套圈滚道接触点的接触应力是变应力, 二、滚动轴承的失效款式 1、委靡点蚀 —— 最首要的失效款式 滚动体外观、套圈滚道都可以爆发点蚀。 预防点蚀危害,是筹算滚动轴承的首要目标。 2、塑性变形 —— 低速轴承的首要失效款式 接触应力过大,元件外观浮现较大塑性变形。 道理是载荷过大或抨击载荷效力。 3、磨损、胶合、坚持架断裂等 应用爱护不妥而惹起的,属于非平常失效。凤凰平台 三、安排准绳 日常转速的轴承 — 举办寿命筹算,预防点蚀危害 转速极低或仅作迟钝摆动的轴承 — 按静强度筹算,预防塑性变形 四, 滚动轴承的寿命筹算公式 (一)、基础观念 ● 轴承寿命 轴承中任一元件 浮现委靡点蚀 前所履历的总转数 或总事业小时数。 ● 基础额定寿命 一批相似 的轴承,正在相似的要求下运转,个中90% 的轴 承不爆发委靡点蚀 前所履历的总转数或总事业小时数。 用 L10 体现。 按基础额定寿命选用轴承,牢靠性为90% 预防:额定寿命随运转要求而变更。 完整 90% 10% 譬喻:外载增大,额定寿命低落。 所以,基础额定寿命并不行直接反响轴承的承载才能。 ● 基础额定动载荷 原则轴承正在 基础额定寿命L10 为 106 转 时,所 能接受的最大载荷,用 C 体现。 即:正在C 的效力下,运转 106 转 时,有10%的 轴承浮现点蚀,90%的轴承完整。 额定动载荷越大 轴承的承载才能越大 关于简直轴承,C 为定值,按手册查取。 C r - 向心轴承的基础额定动载荷,称为径向基础额定动载荷。 C a - 推力轴承的基础额定动载荷,称为轴向基础额定动载荷。 (二)、寿命筹算 目标 — 遵循事业要求和安排央浼,挑选适当的轴承尺寸。 P 轴承的委靡弧线 载荷与额定寿命的相合弧线 ? 常数 式中:P 为当量动载荷; L10为P 效力下的额定寿命。 ε为寿命指数,球轴承ε =3,滚 子轴承ε =10/3 。 C P1 P2 1 L1 L2 L10 106r ? ? 6 当载荷为额定动载荷C 时:P L10 ? C ?10 以是: 6? C ? L10 ? 10 ? ? r ?P? 轴承的 转速 现实筹算时,常用小时数体现轴承的额定寿命: ? 10 ? C ? Lh ? ? ? 60n ? P ? 或: 6 ? h -已知轴承的C 以及P,筹算额定寿命 N -遵循预期寿命Lh′以及P,筹算所需 的C ′ 60nLh ? ? C? ? P 106 预期寿命 当事业温度高于120℃时,C 值会降落,用温度系数 ft 厘正: 所需额定 ? 6 P ? 60nLh ? 10 ? f t C ? 动载荷 N Lh ? h 或: C? ? ? ? 6 ft 10 60n ? P ? 寿命筹算时,应满意: Lh ? Lh ? 或: C ? C ? (三)、当量动载荷 P 的筹算 所选轴承的 所需的额 筹算寿命 预期寿命 额定动载荷 定动载荷 关于向心轴承,C 为径向载荷; 关于推力轴承,C 为轴向载荷。 但轴承可以同时接受径向载荷Fr 和轴向载荷 Fa。 为了与 C 正在相似的要求下举办比拟,引入 Fa 当量动载荷的观念。 Fr 当量动载荷:一假念载荷,与C 同类型,它对轴 承的效力与现实载荷的效力等效。用 P 体现。 筹算式: P ? XFr ? YFa X - 径向系数 Y - 轴向系数 查外8-7 X、Y 的效力是将Fr、Fa 折合成当量动载荷。 X、Y 取决于:Fa/Fr 和参数 e 。 若: Fa/Fr > e X ≠ 0、 Y ≠ 0 若: Fa/Fr ≤ e X = 1、Y = 0 参数 e 遵循 Fa/C0 确定,它反响了轴承接受轴向载荷的才能。 关于只可接受径向力的向心轴承(如圆柱滚子轴承): P ? Fr 基础额定 关于只可接受轴向力的推力轴承(如推力球轴承): 静载荷 P ? Fa 现实事业要求下,需引入载荷系数 fp 厘正 P: P ? f p ( XFr ? YFa ) 或: P ? f pFr P ? f p Fa (四)、向心角接触轴承轴向载荷 Fa 的筹算 轴承径向载荷 Fr 的筹算睹轴系受力判辨,即: FT 2 2 Fr ? RH ? RV 而: Fa ? FA ? 1、角接触轴承的派生轴向力 S RV1 RH1 Fr RV2 RH2 角 接 触 球 轴 承 FR FA O - 支反力效力点,即法线与轴线的交点。 向心角接触轴承(角接触球轴承、圆锥滚 子轴承)受纯径向载荷效力后,会形成派 S 生轴向分力 S 。 O 派生轴向力:S ? 1.25Fr tg? 预防 S 的 倾向 外8-9给出了S 的近似筹算伎俩。 α Si Ri Qi 2、角接触轴承的摆列伎俩 为简化筹算,认 为使 S 获得均衡,角接触轴承必需成对应用。 为支反力效力于 日常有两种装置款式: 轴承宽度的中点。 ● 正装 - 面临面装置 两轴承外圈的窄边相对, 题目:两个角接 即内部轴向力指向相对。 触轴承朝一个方 ● 反装 - 背靠背装置 向安插行吗? 两轴承外圈的宽边相对, 即派生轴向力指向相背。 正装时跨距短,轴刚度大; 反装时跨距长,轴刚度小; FA S1 S2 FA S1 S2 3、角接触轴承的轴向载荷Fa Fr1 Fr2 当外载既有径向载荷又有轴向载荷时,角接触轴承的 轴向载荷 Fa =? 要同时探讨轴向外载 F A和派生轴向力 S 。 ① 轴承正装时: 圆锥滚子轴承的简图如下(将内圈与轴视为一体): 2 1 S1 Fr1 FA 协力 S2 Fr2 S2′ ● 若 S1 + FA S2 轴向协力向右,轴有向右挪动的趋向, ′, 右轴承被压紧,会形成反力 S 但外圈被固定, 即:Fa1=S (减少端) 2 1 S ? FA ? S2 ? S2 ? 使轴向力均衡, 使得 F = S + F 1 (压紧端) a2 1 A S2 和 S2′ 都是右轴承所受的力,故: Fa 2 ? S2 ? S2 ? ? S1 ? FA 而左轴承被减少, 故: Fa1 ? S1 1 S1′ S1 FA 协力 2 S2 ● 若 S1 + FA S2 轴向协力向左,轴有向左挪动的趋向, 左轴承被压紧,会形成反力S1′, 使轴向力均衡: S1 ? FA ? S1? ? S2 S1 和 S1′ 都是左轴承所受的力,故: Fa1 ? S1 ? S1? ? S2 ? FA 而右轴承被减少, 故: Fa 2 ? S2 即: Fa1 ? S2 ? FA (压紧端) Fa 2 ? S2 (减少端) ② 轴承反装时: 1 S1′ S1 ● 若 S2 + FA S1 FA 2 S2 轴向协力向右,轴有向右 挪动的趋向, 左轴承被压紧,会形成反 力S1′, 使轴向力均衡: S1 ? S1? ? S2 ? FA ∴ Fa1 ? S2 ? FA (压紧端) Fa 2 ? S2 (减少端) 1 S2′ S1 FA 2 S2 ● 若 S2 + FA S1,轴向协力向左,轴有向左挪动的趋向, 右轴承被压紧,会形成反力S 2′, 使轴向力均衡: S1 ? S2 ? FA ? S2 ? ∴ Fa1 ? S1 (减少端) Fa 2 ? S1 ? FA (压紧端) 概括如下: 遵循摆列形式判明派生轴向力 S 1、S2 的倾向; 判明轴向协力指向及轴可以挪动的倾向, 判辨哪端轴承被“压紧”,哪端轴承被“减少”; “减少”端的轴向载荷等于本身的内部轴向力, “压紧”端的轴向载荷等于除去本身派生轴向力 后其它轴向力的代数和。 关于可以接受少量轴向力而α=0 的向心轴承: (如深沟球轴承) 由于:α=0 , S1=0 ,S2= 0 以是:Fa=FA 图中: Fa1=0 Fa2=FA FA Fr1 Fr2 §11-6 滚动轴承的静强度筹算 目标 — 预防轴承元件爆发塑性变形 针对低速或受较大抨击载荷效力的轴承 基础额定静载荷 C0 : 局部塑性变形的极限载荷值 对向心轴承为 C0r - 径向基础额定静载荷 对推力轴承为 C0a - 轴向基础额定静载荷 静强度要求 : C0 ? S 0 P0 径向系数 P0 - 当量静载荷 S0 -轴向系数 静强度太平系数, 睹外8-11 X0、Y0-查外8-12 向心轴承 P0 ? X 0 Fr ? Y0 Fa 推力轴承 P 0 ? 2.3F r tan ? ? F a §功课 8-1 8-2

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