完整的轴承选型计算方法.pptx

完整的轴承选型计算方法完整的轴承选型计算方法7-1、滑动轴承概述滑动轴承概述一、滑动轴承得主要特点一、滑动轴承得主要特点一、滑动轴承得主要特点一、滑动轴承得主要特点:工作平稳工作平稳,无噪声无噪声;回转精度高回转精度高;液体润滑时摩擦损失小液体润滑时摩擦损失小;径向尺寸小。径向尺寸小。二、滑动轴承得摩擦状态二、滑动轴承得摩擦状态二、滑动轴承得摩擦状态二、滑动轴承得摩擦状态(轴瓦与轴颈之间轴瓦与轴颈之间轴瓦与轴颈之间轴瓦与轴颈之间):1、干摩擦状态、干摩擦状态应避免此种摩擦状态。应避免此种摩擦状态。摩擦表面无润滑剂摩擦表面无润滑剂,功率损失严重功率损失严重,磨磨损加剧损加剧,温升高温升高,轴瓦易破坏。轴瓦易破坏。承载能力高。承载能力高。2、边界摩擦状态、边界摩擦状态摩擦表面间有润滑油存在摩擦表面间有润滑油存在,金属表金属表面上形成了一层极薄得边界油膜。面上形成了一层极薄得边界油膜。但尖峰部分仍直接接触。但尖峰部分仍直接接触。多数滑动轴承都就是这种摩擦状态。多数滑动轴承都就是这种摩擦状态。3、液体摩擦状态、液体摩擦状态两摩擦表面完全被润滑油分隔开两摩擦表面完全被润滑油分隔开,形成了一定厚度得压力油膜。形成了一定厚度得压力油膜。这种摩擦状态就是润滑油分子之这种摩擦状态就是润滑油分子之间得摩擦间得摩擦,摩擦系数极小。摩擦系数极小。重要轴承采用这种摩擦状态。重要轴承采用这种摩擦状态。常用润滑剂常用润滑剂:润滑油润滑油 液体液体,用途最广泛用途最广泛;三、润滑剂及其选择三、润滑剂及其选择三、润滑剂及其选择三、润滑剂及其选择润滑脂润滑脂 半固体半固体,一般用于中低速一般用于中低速;固体润滑剂固体润滑剂 主要用作油、脂得添加剂主要用作油、脂得添加剂,也可单独使用。也可单独使用。1 1、润滑油得性能及选择、润滑油得性能及选择粘度粘度 表征了流动得液体中内摩擦阻力得大小。表征了流动得液体中内摩擦阻力得大小。就是最重要得性能指标就是最重要得性能指标,也就是选择润滑也就是选择润滑油得主要依据。油得主要依据。油性油性 也称润滑性也称润滑性,表征油中得极性分子对金属表征油中得极性分子对金属表面得吸附性能。油性好则摩擦系数小。表面得吸附性能。油性好则摩擦系数小。润滑油得选择原则润滑油得选择原则:凝点凝点 反映润滑油得低温工作性能。反映润滑油得低温工作性能。针入度针入度 表征润滑脂得稀稠度表征润滑脂得稀稠度,类似于油得粘度类似于油得粘度;闪点闪点 反映润滑油得高温工作性能。反映润滑油得高温工作性能。压力大或在冲击、变载条件下工作压力大或在冲击、变载条件下工作,应选粘度高得油应选粘度高得油;速度高时速度高时,应选粘度低得油应选粘度低得油,以减少摩擦损失以减少摩擦损失;工作温度高时工作温度高时,应选粘度高得油应选粘度高得油,因粘度会随温度升高而下降。因粘度会随温度升高而下降。2 2、润滑脂得性能及选择、润滑脂得性能及选择滴滴 点点 表征润滑脂耐高温得性能。表征润滑脂耐高温得性能。润滑脂得选择原则润滑脂得选择原则:工作环境有水汽工作环境有水汽,选钙基润滑脂选钙基润滑脂;工作温度高工作温度高,选钠基润滑脂选钠基润滑脂;有水汽而且工作温度高有水汽而且工作温度高,则应选锂基润滑脂。则应选锂基润滑脂。四、滑动轴承得分类四、滑动轴承得分类四、滑动轴承得分类四、滑动轴承得分类载荷方向径向轴承径向轴承推力轴承推力轴承装拆需要整体轴承整体轴承(特殊类型特殊类型:自动调心式轴承自动调心式轴承)剖分轴承剖分轴承摩擦状态液体摩擦液体摩擦(长期运转长期运转,精度要求高精度要求高)非液体摩擦非液体摩擦主要承受径向力主要承受径向力主要承受轴向力主要承受轴向力动压轴承动压轴承静压轴承静压轴承1、径向滑动轴承(1)整体式滑动轴承特点:结构简单,成本低廉。应用:低速、轻载或间歇性工作得机器中。轴承座整体轴套（轴瓦）螺纹孔油杯孔因磨损而造成得间隙无法调整。只能从沿轴向装入或拆出。(2)剖分式滑动轴承特点:结构复杂、可以调整磨损而造成得间隙、安装方便。应用场合:低速、轻载或间歇性工作得机器中。部分式轴承(整体轴套)对开式轴承(剖分轴套)(3)自动调心滑动轴承(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与止推轴颈组成。常用得轴颈结构形式有:10大家应该也有点累了大家应该也有点累了,稍作休息稍作休息大家有疑问得大家有疑问得大家有疑问得大家有疑问得,可以询问与交流可以询问与交流可以询问与交流可以询问与交流轴瓦得材料轴瓦得材料减摩性:材料副具有较低得摩擦系数。耐磨性:材料得抗磨性能,通常以磨损率表示。抗咬粘性(胶合):材料得耐热性与抗粘附性。摩擦顺应性:材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不良得能力。嵌入性:材料容纳硬质颗粒嵌入,从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨粒磨损得性能。此外还应有足够得强度与抗腐蚀能力、良好得导热性、工艺性与经济性。磨合性:轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后,形成相互吻合得表面形状与粗糙度得能力(或性质)。常用轴瓦材料有:金属材料粉末冶金材料非金属材料轴承合金(巴氏合金、白合金)就是由锡、铅、锑、铜等组成得合金铜合金 分为青铜与黄铜两类。铸铁 有普通灰铸铁、球墨铸铁等。由铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成得多孔隙轴瓦材料。有塑料、硬木、橡胶等,其中塑料用得最多一、失效形式一、失效形式1 1、磨损、磨损导致轴承配合间隙加大导致轴承配合间隙加大,影响轴得旋转精度影响轴得旋转精度,甚至甚至使轴承不能正常工作。使轴承不能正常工作。1 1、限制轴承得、限制轴承得压强压强 p:高速重载且润滑不良时高速重载且润滑不良时,摩擦加剧摩擦加剧,发热多发热多,使轴承使轴承上较软得金属粘焊在轴颈表面而出现胶合。上较软得金属粘焊在轴颈表面而出现胶合。二、设计准则二、设计准则7-4 非液体摩擦滑动轴承得设计非液体摩擦滑动轴承得设计2 2、胶合、胶合目得目得 防止轴瓦过度磨损。防止轴瓦过度磨损。BdFr 向心滑动轴承向心滑动轴承 平均压强平均压强:2 2、限制轴承得、限制轴承得 pv 值值:目得目得 控制轴承得发热量控制轴承得发热量,防止胶合破坏。防止胶合破坏。pv 值表征了轴承发热量得大小。值表征了轴承发热量得大小。pv发热量发热量温升温升润滑效果润滑效果胶合胶合d1d0Fak 考虑油槽使支承面积减小。考虑油槽使支承面积减小。推力滑动轴承推力滑动轴承 向心轴承向心轴承nz 推力环得数目推力环得数目3 3、限制滑动速度、限制滑动速度 v :目得目得 防止滑动速度过高而引起磨损防止滑动速度过高而引起磨损三、设计步骤三、设计步骤确定轴承结构形式确定轴承结构形式确定轴承宽度确定轴承宽度 B 与直径与直径 d验算验算p、pv、v选择轴承得配合选择轴承得配合选择润滑剂与润滑装置选择润滑剂与润滑装置选择轴瓦材料选择轴瓦材料 推力轴承推力轴承7 7、5 5液体摩擦滑动轴承得工作原理液体摩擦滑动轴承得工作原理一、动压油膜得形成机理一、动压油膜得形成机理vF两摩擦表面平行两摩擦表面平行,不不会产生压力油膜会产生压力油膜vp两摩擦表面成楔形间隙两摩擦表面成楔形间隙,产生了压力油膜产生了压力油膜进油口进油口出油口出油口二、形成动压油膜得必要条件二、形成动压油膜得必要条件 两摩擦表面必须形成楔形间隙两摩擦表面必须形成楔形间隙 润滑油必须从大口进小口出润滑油必须从大口进小口出 必须具有足够得滑动速度必须具有足够得滑动速度 必须充满足够粘度得润滑油必须充满足够粘度得润滑油三、向心动压滑动轴承得工作过程三、向心动压滑动轴承得工作过程no1oo1oo1oo1onn静止静止启动启动不稳定运行不稳定运行稳定运行稳定运行FrFrFrFr 多油楔滑动轴承多油楔滑动轴承其她滑动轴承其她滑动轴承 静压滑动轴承静压滑动轴承 气体轴承气体轴承8-1、滚动轴承得特点及类型滚动轴承得特点及类型滚动轴承得主要特点滚动轴承得主要特点滚动轴承得主要特点滚动轴承得主要特点:滚动轴承就是标准件滚动轴承就是标准件,由专业轴承厂集中生产。由专业轴承厂集中生产。故学习本章得目得主要解决二个问题故学习本章得目得主要解决二个问题:1 1 1 1、如何选择滚动轴承得类型、如何选择滚动轴承得类型、如何选择滚动轴承得类型、如何选择滚动轴承得类型;2 2 2 2、滚动轴承得寿命计算、滚动轴承得寿命计算、滚动轴承得寿命计算、滚动轴承得寿命计算;摩擦阻尼小摩擦阻尼小(相对于非液体摩擦滑动轴承相对于非液体摩擦滑动轴承),启动灵活启动灵活;可同时承受径向与轴向载荷可同时承受径向与轴向载荷,简化了支承结构简化了支承结构;径向间隙小径向间隙小,还可用预紧方法消除间隙还可用预紧方法消除间隙,因此回转精度高因此回转精度高;互换性好互换性好,易于维护。易于维护。缺点缺点:抗冲击能力较差抗冲击能力较差;高速时噪声大高速时噪声大,寿命较低寿命较低;径向尺寸大。径向尺寸大。滚动轴承的组成滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈装在轴径上，与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动。内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损。滚动轴承得主要类型滚动轴承得主要类型:1、按承载方向与、按承载方向与公称接触角公称接触角公称接触角公称接触角分为分为:向心轴承向心轴承:045,主要承受径向载荷主要承受径向载荷;径向接触轴承径向接触轴承0 得向心轴承得向心轴承;向心角接触轴承向心角接触轴承 045得向心轴承得向心轴承;径径向向接接触触轴轴承承向向心心角角接接触触轴轴承承推力轴承推力轴承:45 90,主要承受轴向载荷主要承受轴向载荷;轴向接触轴承轴向接触轴承90得推力轴承得推力轴承推力角接触轴承推力角接触轴承 45 S2S1S2FAS2圆锥滚子轴承得简图如下圆锥滚子轴承得简图如下(将内圈与轴视为一体将内圈与轴视为一体):):12轴向合力向右轴向合力向右,轴有向右移动得趋势轴有向右移动得趋势,但外圈被固定但外圈被固定,使得使得使轴向力平衡使轴向力平衡,故故:右轴承被压紧右轴承被压紧,会产生反力会产生反力S2,而左轴承被放松而左轴承被放松,Fr1Fr2合力合力 若若 S1+FA S1轴向合力向右轴向合力向右,轴有向右轴有向右移动得趋势移动得趋势,左轴承被压紧左轴承被压紧,会产生反会产生反力力S1,使轴向力平衡使轴向力平衡:(压紧端压紧端)(放松端放松端)FA S2S1S212轴向合力向左轴向合力向左,轴有向左移动得趋势轴有向左移动得趋势,右轴承被压紧右轴承被压紧,会产生反力会产生反力S 2,使轴向力平衡使轴向力平衡:若若 S2+FA S1,(放松端放松端)(压紧端压紧端)归纳如下归纳如下:根据排列方式判明派生轴向力根据排列方式判明派生轴向力 S 1、S2 的方向；的方向；判明轴向合力指向及轴可能移动的方向，判明轴向合力指向及轴可能移动的方向，分析哪端轴承被分析哪端轴承被“压紧压紧”,”,哪端轴承被哪端轴承被“放松放松”;”;“放松放松”端的轴向载荷等于自身的内部轴向力，端的轴向载荷等于自身的内部轴向力，“压紧压紧”端得轴向载荷等于除去自身派生轴向力端得轴向载荷等于除去自身派生轴向力后其它轴向力得代数与。后其它轴向力得代数与。对于能够承受少量轴向力而对于能够承受少量轴向力而0 得向心轴承得向心轴承:(如深沟球轴承如深沟球轴承)FAFr1Fr2因为因为:0,S10,S2 0所以所以:FaFA图中图中:Fa10Fa2FA