第七章轴承.docx

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第七章轴承

第七章轴承

[本章考纲]：

1、了解轴承的功用和类型。

2、了解滑动轴承、滚动轴承的基本类型、结构、特点及应用场合。

3、了解滑动轴承轴瓦的结构和材料的选择。

4、理解和掌握非液体摩擦滑动轴承设计计算。

5、了解并记住滚动轴承的代号的意义。

6、了解滚动轴承的主要失效形式。

7、理解和掌握滚动轴承当量动载荷的计算。

8、理解和掌握滚动轴承的组合结构、润滑和密封。

第1课时

（内容）§7-1轴承的功用和类型

（目的要求）1、了解轴承的功用。

2、了解轴承的两种分类方法。

（重点）轴承的类型

（复习要点）

（一）轴承的功用和类型

1、轴承是支承轴或轴上回转零件的部件，能减少轴颈与支承面间的摩擦和磨损，保证正常工作所需的回转精度。

2、轴承的分类

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　整体式滑动轴承

　　　　　　　　　　　　　　　向心滑动轴承　剖分式滑动轴承

　　　　　　　　　滑动的轴承　　　　　　　调心式滑动轴承

（1）摩擦的性质分　　　　　　　推力滑动轴承（止推轴承）

　　　　　　　　　滚动轴承

　　　　　　　　向心轴承

（2）受载荷方向分　推力轴承

　　　　　　　　向心推力轴承

　　　　　　　　　　　　　　液体摩擦滑动轴承

（3）按摩擦状态滑动轴承分为

　　　　　　　　　　　　　　非液体摩擦滑动轴承

非液体滑动轴承具有：

结构简单，易于制造，可以剖分，安装方便。

（须修刮）

滚动轴承具有：

摩擦阻力小，易起动，适用范围广，轴向尺寸小，润滑和维修方便，应

用广泛。

（标准化、系列化）

（练习）一课一练

二第2-3课时

（内容）§7-2滑动轴承

（目的要求）1、了解滑动轴承的类型、结构及其应用。

2、了解轴瓦的结构和轴瓦、轴承衬的材料。

3、理解和掌握非液体摩擦滑动轴承主要失效形式和有关设计计算。

（重点）滑动轴承的类型、结构、材料及设计计算。

（复习要点）

（一）滑动轴承的类型和结构：

1、整体式滑动轴承：

特点：

结构简单，造价低廉，刚度大；磨损后间隙无法调整，装拆不方便。

应用：

低速、轻载、间歇工作场合。

2、剖分式滑动轴承：

特点：

间隙可调，装拆方便。

（调节间隙时要重新修刮轴瓦）

应用：

应用广泛，（应用于曲轴中）

3、调心式滑动轴承：

特点：

由于轴的变形或加工和装配误差，引起轴颈或轴承孔的倾斜，致使轴瓦两端急剧磨损，而用调心轴承。

应用：

各种需要自动调整的场所。

（二）轴瓦的结构和材料：

　　　　　整体式轴瓦（用于整体式滑动轴承）

轴瓦分类

剖分式轴瓦（用于剖分式滑动轴承）

轴瓦上应开油沟和油孔，比较重要的轴瓦还要有轴承衬结构。

轴瓦及轴承衬的材料：

名称

特点

应用

轴承合金

理想的轴承材料，但强度低、价格高。

常用作轴承衬

青铜

强度高承载能力大耐磨性与导热性比轴承合金好，但塑性差，不易磨合，与其配合的轴颈必须淬硬磨光。

广泛应用于各种机械中

铸铁

材料广泛，价格低廉，但塑性差，跑合性差。

低速、轻载不重要的场合

粉未冶金

一定使用期内有自行润滑的能力，可不加油。

轻载低速不易注油润滑的场合

非金属材料

塑料具有摩擦系数小，抗压强度高、耐磨性好，但耐热能力差。

塑料应用较广

（三）非液体摩擦滑动轴承的计算：

1、非液体磨擦滑动轴承的主要失效形式是磨损和胶合。

（依据是保证边界油膜不至破裂）

2、向心滑动轴承计算指标：

限制轴承工作面压强

不发生轴瓦过度磨损。

限制压强速度值

不发生胶合。

轴颈滑动速度

不发生剧烈磨损。

3、推力滑动轴承的计算指标：

限制轴承压强：

限制轴承PV值：

（练习）一课一练

第4-5课时

（内容）§7-3滚动轴承

（目的要求）1、了解及其应用。

2、熟记滚动轴承的代号及其类型名称。

3、了解滚动轴承的失效形式。

4、理解和掌握滚动轴承的寿命计算公式和计算方法。

5、理解和掌握滚动轴承的组合结构，综合应用滚动轴承的组合设计方法。

（重点）滚动轴承的结构、类型、特点、寿命计算和组合设计。

（复习要点）

（一）滚动轴承的结构：

组成：

外圈、内圈、滚动休和保持架（隔开滚动体减摩）

滚动体形式：

球、圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子、滚针。

（二）滚动轴承的类型：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　径向接触

向心轴承

向心角接触　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（1）按受荷方向分类

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　推力角接触　　　　　

　　　　　　　　　　　　　推力轴承

　　　　　　　　　　　　　　　　　　轴向接触

球轴承

（2）按滚动体形状分类

滚子轴承

非调心轴承

（3）按调心能力分类

调心轴承

可调游隙轴承

（4）按游隙能否调整分类

不可调游轴承

（三）轴承代号：

由前置代号、基体代置代、后置代号三部分组成。

例：

LN207／P63

　　　　　　　　　　　　　　　　　游隙组别C3

　　　　　　　　　　　　　　　　　公差等级P6

　　　　　　　　　　　　　　　　　内径35mm

尺寸列（0）2，宽度系列0，省略，直径2

　　　　　　　　　　　　　　　　　　圆柱滚子轴承

　　　　　　　　　　　　　　　　　　外圈可分离（前置代号）

（四）滚动轴承的类型选择原则

1、载荷大小、方向和性质：

（1）载荷小、稳定宜选用球轴承，载荷大且有冲击宜选用滚子轴承。

（2）受纯径向载荷的宜选用球轴承，受纯轴向载荷的宜选用推力轴承。

（3）同时承受轴向载荷及径向载荷，应根据两者的比值来考虑。

2、轴承转速：

（1）转速高的宜选用球轴承，转速低的宜选用滚子轴承。

（2）推力轴承不宜用于高速。

（3）轴承应在低于极限转速下工作。

3、自动调心性能要求：

（1）用于支点跨距较大、刚性差的轴、多支点轴或弯曲变形较大的轴。

（2）同一根轴上，一般只能都选用调心轴承。

4、轴承安装尺寸要求：

（1）若径向空间受限制，宜选用径向尺寸小的轴承。

（2）若轴向空间受限制，宜选用轴向空间小的轴承。

（五）滚动轴承的失效形式

1、疲劳点蚀

一般情况下的轴承的失效形式是疲劳点蚀。

（寿命计算为动载荷计算）

2、塑性变形

当滚动轴承转速很低或仅作摆动时轴承易产生塑性变形的失效形式。

（寿命计算为静载荷计算）

（六）滚动轴承的寿命计算（动载荷）

1、寿命计算的主要目的：

在已知轴承型号和给定载荷的条件下，计算该轴承基本不发生疲劳点蚀失效的使用期限；

在已知载荷和预期使用寿命的条件下，选择能基本不发生疲劳点蚀失效的轴承型号。

2、寿命计算的基本慨念

（1）滚动轴承的寿命：

单个轴承在以生疲劳点蚀前的总转数或在一定转速下的工作小时数。

（2）基本额定寿命：

同一批型号的轴承，在相同的条件下运转，有90%的轴承不发生疲劳点蚀前的总转数，或在一定转速下的小时数。

（3）基本额定动载荷:

使轴承的基本额定寿命恰好是

10

r时的轴承所能承受的载荷。

（4）当量动载荷：

假想的单向载荷为当量动载荷。

计算公式

3、寿命的计算公式：

寿命计算公式：

4、寿命计算公式能解决的问题：

（1）计算轴承的使用寿命

（2）选择轴承的型号（3）相关系数对轴承的影响

5、正安装、反安装：

（1）正安装：

两轴承外圈宽边相对，能提高跨度内的强度。

（2）反安装：

两轴承内圈相对，能抽调外伸部分的强度。

6、滚动轴承的静载荷计算：

（1）向心的静载荷计算（取较大值）

（2）推力轴承的静载荷计算

（七）滚动轴承的组合结构

1、单个滚动轴承的轴向固定：

（1）内圈固定：

轴肩（单向力）、轴肩与弹性挡圈、轴肩与轴端挡板、轴肩与圆螺母。

（按承受轴向力增大的顺序排列）

（2）外圈固定：

轴承端盖（单向力）、孔内凸肩与弹性挡圈、孔内凸肩与端盖。

2、轴系用滚动轴承的支承结构形式

（1）两端固定（全固式）:

工作温度变化不大的短跨距的轴。

（2）一端固定、一端游动（固游式）：

工作温度变化较大的长跨距轴。

（3）两端游动（全游式）：

人字齿轮传动的主动轴或有两个斜齿轮的主动轴的场合。

两端都要用N类轴承。

（八）滚动轴承的配合

1、基孔制、基轴制

2、过盈配合、过渡配合、间隙配合。

3、外圈能在座孔内爬动。

4、原则：

载荷及振动大、转速高、旋转精度高时，应用紧配合。

经常拆卸的场合则应选用较松的配合。

（九）滚动轴承的装拆

（1）内外圈不能分离的轴承，装拆时必须施力于内圈。

（2）对配合较紧，旋转精度较高和尺寸圈套的轴承，用热装配法。

（十）滚动轴承的预紧

（1）使轴承在无间隙或负间隙下运行。

（2）提高轴承的精度，增加轴系刚性。

（3）预紧的方法有5种

（练习）一课一练

第6-7课时

（内容）§7-4轴承的润滑与密封

（目的要求）1、了解常用的润滑剂的特点和用途。

2、了解滑动轴承、滚动轴承润滑方式的选择，了解常用的润滑装置。

3、了解轴承的密封。

（重点）滑动轴承、滚动轴承润滑方式和密封方法。

（复习要点）

1、润滑剂

矿物油

润滑油

合成油

润滑剂　　　　　减磨润滑脂

润滑脂　防护润滑脂

　　　　　　　　　　　　　密封润滑脂

润滑油的作用：

内摩擦小、润滑效果好，有减磨、冷却、清洗、防锈，缺点：

易泄漏。

润滑脂的作用：

密封简单、稠度大、不易流失，承载能力也高，缺点：

内摩擦大，起动阻力大，效率低，用于低速，间歇运动场合。

2、润滑方式

油润滑有：

a.油杯滴油润滑b.浸油润滑c.飞溅润滑d.压力循环润滑

脂润滑有：

a旋盖式注油杯b.压注油杯

3、轴承的润滑

滑动轴承润滑方式的选择：

以公式

　　　　按K值选择。

滑动轴承润滑油的选择：

按速度V与压强P选择。

滑动轴承润滑脂的选择：

按速度V、压强P和工作温度选择。

滚动轴承润滑方式的选择：

按轴承类型与速度因子dn选择。

滚动轴承润滑油的选择：

按dn值及工作温度选择。

滚动轴承润滑的选择：

按轴承工作温度，dn值选择。

4、轴承的密封

目的，防止润滑剂外泄和防止灰尘、水气、杂物的内侵。

毡圈密封

接触式密封

密封圈密封

　　　　　　　　　　　　　　间隙式密封

　　　　　　　非接触式密封　迷宫式密封

　　　　　　　　　　　　　　毡圈与迷宫式组合密封

（练习）一课一练

第8-13课时

参考答案

一、填空题：

1、支承轴或轴上回转零件轴颈支承

2、支承轴或轴上回转零件减小摩擦和磨损支承

3、滑动轴承滚动轴承向心轴承向心推力轴承液体摩擦轴承

非液体摩擦轴承

4、轴颈

5、整体式滑动轴承剖分式滑动轴承调心式滑动轴承径向轴承

6、止推轴承轴向轴承径向轴承径向载荷

7、径向8、剖分式滑动轴承9、剖分式滑动轴承

10、整体式剖分式11、轴承衬12、青铜13、塑料

14、含油轴承15、磨损胶合16、公称接触角17、低速高速

18、10mm19、120、球轴承滚子轴承

21、径向接触轴承和推力轴承的组合结构22、疲劳点蚀塑性变形

23、当量动载荷24、短25、热装配法26、调心

27、润滑油润滑脂28、油杯滴油润滑浸油润滑飞溅润滑压力循环润滑

29、速度压强dn值工作温度

30、防止润滑剂外泄防止灰尘、水气和杂质的内侵

二、判断题：

31、×32、×33、×34、√35、√36、×37、√38、×

39、×40、√41、×42、√43、√44、×45、√

46、×47、×48、√49、×50、×51、×52、√

53、×54、×55、√56、×57、×58、√59、√

60、×61、×62、63、×

三、选择题

（一）单项选择题

64、B65.C66.D67.A68.D69.D70.B71.C

72.A73.C74.A75.B76.C77.A78.C79.D

80.C81.D82.C83.D84.C85.D86.B

87.A88.B89.B90.D91.D92.C

93.D94.A95.B96.C97.D98.D99.C

100.D101.B102.A103.B104.B105.C

106.B107.B108.D109.C

（二）双项选择题

110、AD111、CD112、CD113、AC114、AB115、CD

116、AD117、AB118、BD119、CD120、AC121、AB

122、CD123、AC124、CD125、AB126、AD127、AB

128、AB129、AB130、AD131、AB132、AB133、BD

134、AC

（三）多项选择题

135、ACD136、CD137、ABD138、ACD139、ABC

140、ABC141、AB142、ABC143、AB

四、计算问答题

151、800小时

第7章检测题

A卷

1、B2、B3、A4、C5、C6、A7、C8、C9、B10、B

11、A12、C13、B14、B15、A16、B17、B18、C19、D

20、C21、B22、B23、B24、A25、B26、A27、C28、D

29、D30、C

B卷

一、单项选择

1、A2、D3、C4、D5、A6、B7、C8、D9、D10、D

11、D12、C13、D14、A15、C16、A17、B18、A19、C20、B

21、E22、D23、B24、B25、A26、E27、E28、E29、E30、C