机械设计教案(68).pdf

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1、机械设计教案（68）第十三章滚动轴承大纲要求：掌握滚动轴承的主要类型、性能特点、代号及选择原则；掌握滚动轴承的工作情况、失效形式及基本额定寿命的定义；熟悉滚动轴承承载能力计算方法；熟悉滚动轴承支承的组合设计。（6学时）重点内容：滚动轴承的主要类型、性能特点和代号。主要失效形式。基本额定寿命、基本额定动载荷定义。当量动载荷及寿命计算。滚动轴承的组合设计。§13－1概述轴承的功用：1.支撑轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；2.减少转轴与支撑之间的摩擦和磨损。轴承分类：1.滑动轴承与滚动轴承；滚动轴承的特点：（简介）1.摩擦阻力小，容易起动；

2、2.轴向结构尺寸小，紧凑；3.消耗润滑剂少，易维护，对轴的材料、热处理要求低；4.标准件，价廉。5.缺点：抗冲击差，不能剖分，径向尺寸大，高速时噪声大，寿命低等。滚动轴承基本结构：内圈、外圈、滚动体、保持架常用滚动体：p300材料：轴承铬钢（GCr15内圈、外圈、滚动体：热处理后>60HRC）（冲压保持架：低碳钢板冲压；实体保持架：铜合金、铝合金或塑料切削加工）§13－2滚动轴承的主要类型及其代号一、滚动轴承的主要类型、性能与特点（重点内容）名词解释：向心轴承（径向轴承）----承受径向力的轴承推力轴承（止推轴承）----承受轴向力的轴

3、承向心推力轴承----同时承受径向力和轴向力的轴承调心轴承----轴承的内、外圈之间可有任意方向的角度偏转，因此，对轴的中心线与轴承座的中心线不同心而有角度误差时，具有良好的适应性（调心性）。接触角----向心推力轴承的滚动体与外圈滚道接触点（线）处的法线与半径方向的夹角α载荷角----向心推力轴承实际承受的径向载荷Fr与轴向载荷Fa的合力与半径方向的夹角β常用滚动轴承的类型、主要性能和特点：p302表13-1二、代号p304 由前置代号、基本代号、后置代号组成，滚动轴承代号的构成-----表13－2。要求掌握：基本代号，后置代号中的轴

4、承公差等级代号、径向游隙代号基本代号由类型代号、尺寸系列代号（宽度系列，直径系列）、内径代号组成；机械设计教案（68）后置代号主要有：内部结构代号C，AC，B；公差等级/P4，/P5等。6205：深沟球轴承，宽度系列为0（省略），直径系列为2，内径为20，公差等级为0级（最低可省略）30208/P6：圆锥滚子轴承，宽度系列为0（不可省略），直径系列为2，内径为40，公差等级为6级，7310C/P2：角接触球轴承，宽度系列为0（省略），直径系列为3，内径为50，C代表接0触角a=15，公差等级为2级（最高）§13－3滚动轴承类型的选择（重

5、点内容）考虑载荷的大小、方向、变化性质考虑轴承转速的高低：高速时选用球轴承，轻系列。载荷较大时可采用宽系列，或两个轻系列并装在一起，推力轴承极限转速很低，宜采用角接触球轴承。考虑对轴承调心性能的要求：对于两支承较远，轴及支承刚度不足时采用调心轴承。考虑轴承的安装和拆卸的便利性§13－4滚动轴承的工作情况（掌握）一、轴承工作时轴承元件上的载荷分布图13－6径向力作用下，内圈下降d，各滚动体受载不同，变形也0r不同，d=dcos(ir)，SF =R 。i0i承载区：滚动体从开始受力到终止受力所对应的区域。二、轴承工作时轴承元件上的载荷及应力

6、的变化图13－71.滚动体：进入承载区后，载荷由小变大，滚动体的某一点接触时受力，水平时不受力，其载荷及应力周期性的不稳定变化。2.固定套圈：承载区的各接触点，所在位置不同，受载也不同；对每一个具体的点：每当一个滚动体滚过时，承受一次载荷，大小不变。固定套圈上的各点受稳定的脉冲循环变应力。应力幅大小与位置有关，频率与圆周速度有关。3.转动套圈：上各点受载同滚子。机械设计教案（68）§13－5滚动轴承尺寸的选择（重点内容）一、滚动轴承的失效形式及基本额定寿命滚动轴承的主要失效形式是滚动体和内、外圈滚道上的点蚀。此外，也会出现如过度磨损、剧

7、烈摩擦而烧伤、装配不当而卡死、内圈涨裂、内外圈挤碎、滚动体碎裂、保持架开裂等失效形式。滚动轴承的基本额定寿命：一组轴承运转到10％的轴承发生点蚀，而90％的轴承不发生点蚀6前的总转数（以10转为单位）或工作小时数，记为L10。（规定90%不点蚀，是以经济实用为原则的；对单个轴承来说，可靠度为90%。）同一组的各轴承，其实际寿命可能有很大差6别，见图13－11（右图）。某载荷下，一批轴承试验：轴承转动10 次时，有10%66轴承点蚀坏了，剩90%；转4×10 次时，剩60%；转8.5×10 次，剩30%。二、滚动轴承的基本额定动载荷6滚动

8、轴承的基本额定动载荷：轴承的基本额定寿命恰好为10转时，轴承所能承受的载荷值，代号为C。为径向载荷时，写为Cr(径向基本额定动载荷)；为轴向载荷时，写为Ca（轴向基本额定动载荷）。6例：6208 轴承，Cr