轴承机械设计的研究本科学位论文.doc

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1、轴承机械设计的研究13级材控2班洪广孝1306032005摘要轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。轴承是装备制造业中重要的、关键的基础零部件，直接决定着重大装备和主机产品的性能、质量和可靠性，被誉为装备制造的“心脏”部件。关键字：机械传动轴承发展背景轴承寿命基本核定动载荷第一章绪论1.1轴承的发展背景轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件，它的主要功能是支承旋转轴或其它运动体，引导转动或移动运动并承受由轴或轴上零件传递而来的载荷。

2、按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。本文主要阐述与滚轴承有关的内容，并约定简称为“轴承”。自1880年英国率先生产轴承至今，世界轴承工业已经走过了漫长的122年（1880年--2002年）的历程。随着人类文明的不断进化和科学技术的高速发展，世界轴承工业从弱小起步，艰难创业，激烈竞争，曲折发展，由昔日少数几家小厂发展到现今遍布全球、年销量额达300亿美元的规模，取得了惊人的成就。可以毫不愧色地说，世界轴承工业在不断自我完善和壮大中，为世界的工业、农业、国防和科学技术的发展以及为人类生产的改善和提高都做出了巨大的贡献。传统的轴承设计以其应用的理论和方法而言，多采

3、用静力学和拟静力学设计方法。近五十年来，轴承设计理论有很大发展，先后提出和应用了有限差分法、有限元法、动力学及拟动力学、弹性流体动力润滑理论，有力地促进了轴承产品设计和应用技术的研究与发展。与此相适应，电子计算机辅助设计（CAD）已在各国轴承设计计算中广泛应用，从而把轴承设计计算推向了一个新阶段。1.2轴承工业的形成与发展总体上讲，世界轴承工业的形成与发展大致经历了三个阶段：第一阶段，即世界轴承工业的初创阶段，时间是十九世纪末期至二十世纪初期。当时，轴承发明、应用虽然已有一段时间，而轴承的工业化生产则从无到有，刚刚起步，相当幼稚。主要特点是：1、生产规模极小，一个大厂也只有十几人到

4、几百人，日产量不过几套到几百套，属于手工作坊式生产；2、设备简陋，技术落后，多是凭经验生产；3、材料以碳钢为主，精度不高，价格却昂贵；4、品种极少，用途十分有限。当时轴承生产技术只掌握在英国、德国、瑞典、美国等少数企业手中。第二阶段，即世界轴承工业的成长阶段，时间大约是在第一次世界大战结束至第二次世界大战以后。两次世界大战刺激了军事工业的发展，轴承在军事工业中的地位日益提高，加之科学技术飞速发展，一战后的短暂稳定和二战中的军火急需，促使世界轴承工业迅速发展。主要特点是：1、生产规模急剧扩大，产量迅速提高，主要轴承生产国家年产量超过3500万套；2、生产设备完善，技术手段先进，普遍采

5、用了机群式批量生产；3、轴承材料发展到以铬钢等合金钢为主，产品质量大为提高；4、轴承品种增加，广泛用于汽车、飞机、坦克、装甲车、机床、仪器、仪表、缝纫机等众多领域。在这时期，人们对轴承的认识和重视升华到了空前的高度。第三阶段，即世界轴承工业的发展阶段，时间是二十世纪五十年代至今。经过二次世界大战以后，人们迎来了和平时代，国际经济复苏繁荣，使人类开创了和平发展的新纪元。伴随航空航天、核能工业、电子计算机、光电磁仪器、精密机械等高新技术的飞速发展，体现当代科学技术水平的世界轴承工业进入一个全面革新制造技术，迅速发展品种，轴承精度、性能、寿命日益成熟完善的历史新时期。这个时期的特点是：1

6、、轴承企业规模超级化、集团化，形成了超千逾万人的大型企业集团和跨国公司2、轴承产量猛增。3、轴承品种繁多，用途日益广泛。既有传统的单列、双列、多列球轴承，圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承等，又有万向节轴承、超薄壁轴承、空气轴承，各种在高速、高温、低温、防磁、耐腐蚀等特殊工况下使用的专用轴承等等；4、设备先进，自动化程度高，测试手段完善，工序间电脑管理，少人无人操作，技术水平高，生产效率高。5、轴承材料高级化、复合化、多样化，因而轴承质量有较大提高。轴承材料不仅包括高碳铬钢、渗碳钢、不锈钢、耐热钢、工具钢等金属材料，而且还有陶瓷、塑料、石墨和碳纤维等非金属材；6、轴承国际贸易空前

7、发展。可以说世界轴承工业促使所有使用轴承的工业、行业，领域发展繁荣起来，对于整个世界经济和人类社会进步做出了巨大贡献。1.3轴承的分类按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类,1．按滚动轴承结构类型分类(1)轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同，分为：1)向心轴承----主要用于承受径向载荷的滚动轴承，其公称接触角从0到45。(2)轴承按其滚动体的种类，分为：　1)球轴承----滚动体为球：2)滚子轴承----滚动体为滚子。等.....调心球