畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）滾動(dòng)軸承的選擇及組合設(shè)計(jì)

1、摘 要隨著軸承精加工的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，數(shù)控加工技術(shù)對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（it、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)樾省①|(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主題。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。而對于軸承加工，無論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的加工方法，對一些工藝問題（加工路線等）也需要一些處理。并在加工過程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的產(chǎn)品。本文根據(jù)軸承加工的特點(diǎn)，針對具體的零件，進(jìn)行了工藝方案的分析，工藝方案的確定，確定加工順序和加工路線，加工效率，簡化工

2、序等方面的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞:軸承壽命計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算、軸承的尺寸及公差、類型 目錄第一章：軸承的功用和類型第二章：滾動(dòng)軸承的組成、代號(hào)、類型及特點(diǎn)第一節(jié)滾動(dòng)軸承的組成第二節(jié)滾動(dòng)軸承的類型及特點(diǎn)第三節(jié)滾動(dòng)軸承的代號(hào)第三章：滾動(dòng)軸承的工作情況分析及計(jì)算第一節(jié)滾動(dòng)軸承的受載情況分析第二節(jié)滾動(dòng)軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則第三節(jié)滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算第四節(jié)滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算第四章：滾動(dòng)軸承的選擇及組合設(shè)計(jì)第一節(jié)影響軸承載能力的參數(shù)第二節(jié)滾動(dòng)軸承的類型選擇第三節(jié)滾動(dòng)軸承的尺寸及公差選擇第四節(jié)軸承套圈的軸向固定及組件的軸向固定第五節(jié)軸承組合調(diào)整及支承部分的剛度和同軸度第六節(jié)滾動(dòng)軸承的預(yù)緊及配合與裝拆畢業(yè)總結(jié)致謝參考文獻(xiàn)

3、 第一章軸承的功用和類型軸承的功用是支承軸及軸上零件，保持州的旋轉(zhuǎn)精度，減少軸與支承之間的摩擦和磨損。根據(jù)支承處相對運(yùn)動(dòng)表面的摩擦性質(zhì)，軸承分為滑動(dòng)摩擦軸承和滾動(dòng)摩擦軸承，分別簡稱為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承。如圖所示 第二章滾動(dòng)軸承的組成、代號(hào)、類型及特點(diǎn)第一節(jié)滾動(dòng)軸承的組成滾動(dòng)軸承一般有內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸頸上，外圈裝在機(jī)座或零件的軸承孔內(nèi)。大多數(shù)情況下，外圈不動(dòng)，內(nèi)圈與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)外圈之間相對旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體沿著滾到滾動(dòng)。保持架使?jié)L動(dòng)體均勻的分布在滾道上，并減少滾動(dòng)體之間的碰撞和磨損。我們常見的滾動(dòng)體有6種如圖所示滾動(dòng)軸承的內(nèi)外圈和滾動(dòng)體應(yīng)具有較高的硬度和接觸疲勞強(qiáng)度，良好

4、的耐磨性和沖擊韌性。一般用特殊軸承鋼制造，常用的材料有g(shù)cr15、gcr15simn、gcr6、gcr9等，經(jīng)過熱處理后硬度可達(dá)到6065hrc滾動(dòng)體的工作表面必須經(jīng)過拋光以提高接觸疲勞強(qiáng)度。 為了適應(yīng)某些特殊要，有些滾動(dòng)軸承還要附加其他特殊元件或采用特殊結(jié)構(gòu)：例如軸承無內(nèi)圈或外圈：帶有防塵密封結(jié)構(gòu)或在外圈上加止動(dòng)環(huán)等。第二節(jié)滾動(dòng)軸承的類型及特點(diǎn) 滾動(dòng)軸承的類型 滾動(dòng)軸承按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同有多種分類方法，各類軸承分別適用于不同載荷、轉(zhuǎn)速及特殊需要。 1按所能承受載荷的方向或公稱接觸角的不同可分為向心軸承和推力軸承如圖所示圖中的為滾動(dòng)體與套圈接觸處的公法線與軸承徑向平面（垂直于軸承軸心線的平面）之

5、間的夾角：稱為公稱接觸角。 向心軸承又可分為徑向接觸軸承和向心角接觸軸承。徑向接觸軸承的公稱接觸角=度，主要承受徑向載荷，有些可承受較小的軸向載荷；向心角接觸軸承公稱角的范圍為045度 ，能同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷。 推力軸承又可分為推力角接觸軸承和軸向接觸軸承。推力角接觸軸承的范圍為4590度，主要承受軸向載荷，也可以承受較小的徑向載荷；軸向接觸軸承的=90度，只能承受軸向載荷。2按滾動(dòng)體的種類可以分為球軸承和滾子軸承 球軸承的滾動(dòng)體為球，球與滾道表面的接觸為點(diǎn)接觸；滾子軸承的滾動(dòng)體為滾子，滾子與滾道表面的接觸為線接觸。按滾子的形狀又可分為圓柱滾子軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承和調(diào)心滾子軸承

6、。 在外廓尺寸相同的條件下，滾子軸承比球軸承的承載能力和耐沖擊能力都好，但是球軸承摩擦小、高速性能好。3按工作時(shí)能否調(diào)心可分為調(diào)心軸承和非調(diào)心軸承。調(diào)心軸承允許的偏位角大。4按安裝軸承時(shí)其內(nèi)、外圈可否分別安裝，分為可分離軸承和不可分離軸承。5按公差等級(jí)可分為0、6、5、4、2級(jí)滾動(dòng)軸承，其中2級(jí)精度最高，0級(jí)為普通級(jí)。另外還有只用于圓錐滾子軸承的6x公差等級(jí)。6按運(yùn)動(dòng)方式可分為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸承和直線運(yùn)動(dòng)軸承。 滾動(dòng)軸承的特點(diǎn) 滾動(dòng)軸承是用來支承傳動(dòng)軸的組件，具有結(jié)構(gòu)緊湊、摩擦阻力小、啟動(dòng)靈敏、效率高、旋轉(zhuǎn)精度高、潤滑簡便和裝拆方便、動(dòng)能損耗小等優(yōu)點(diǎn)。滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，其結(jié)構(gòu)、尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化，有專業(yè)

7、廠家生產(chǎn)，需要時(shí)可根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇。第三節(jié)滾動(dòng)軸承的代號(hào)滾動(dòng)軸承的代號(hào)是表示其結(jié)構(gòu)、尺寸、公差等級(jí)和技術(shù)性能等特征的產(chǎn)品符號(hào)，有字母和數(shù)字組成。按gb/t272-93的規(guī)定，軸承代號(hào)由基本代號(hào)和后置代號(hào)構(gòu)成。其表達(dá)方式如下軸承的代號(hào)構(gòu)成前置代號(hào)基本代號(hào)后置代號(hào)字母字母和數(shù)字 字母和數(shù)字x x x x x x x 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變類 寬 直 度 徑密封、防塵與外部形狀變化成套軸承的分部件型 系 系 列 列保持架結(jié)構(gòu)、材料改變及軸承材料代 代 代公差等級(jí)和游隙號(hào) 號(hào) 號(hào)其他(1)基本代號(hào)基本代號(hào)表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)尺寸是軸承代號(hào)的基礎(chǔ)?；敬?hào)由軸承類型代號(hào)、尺寸系列代號(hào)及內(nèi)徑代號(hào)三部分組成。

8、1類型代號(hào) 用字母或拉丁字母表示如表所示軸承類型代號(hào)原代號(hào)軸承類型代號(hào)原代號(hào)雙列角接觸球軸承0 6深溝球軸承 6 o調(diào)心球軸承1 1角接觸球軸承 7 6調(diào)心滾子軸承和推力調(diào)心滾子軸承23和9推力圓柱滾子軸承 8 9圓錐滾子軸承3 圓柱滾子軸承 n 2雙列深溝球軸承4 0外球面球軸承 u 0推力球軸承5 8四點(diǎn)接觸球軸承 qj 62 尺寸系列代號(hào)由軸承的寬（高）度系列代號(hào)和直徑系列代號(hào)組合而成直徑系列代號(hào)表示內(nèi)徑相同的同類軸承有幾種不同的外徑和寬度；寬度系列代號(hào)表示內(nèi)外徑相同的同類軸承寬度的變化。如表所示 直徑系列代號(hào)（外徑）向心軸承推力軸承寬度系列代號(hào)（寬度）高度系列代號(hào)（高度）8012345

9、67913尺寸系列代號(hào)尺寸系列代號(hào) 7- -17-37- 8-08182838485868- 9-09192939495969- 0-00102030405060709010- 1-01112131415161719111- 2820212223242526272921222 3 8303132333-73931323 4-04-24-74941424 5-95-3徑內(nèi)代號(hào)表示軸承的內(nèi)徑尺寸如圖所示 軸承公稱內(nèi)徑/mm內(nèi)徑代號(hào)示例0.6到10（非整數(shù)） 直接用公稱內(nèi)徑毫米數(shù)表示，在其與尺寸系列代號(hào)之間用“/”分開深溝球軸承618/2.5d=2.5 1到9（整數(shù)）直接用公稱內(nèi)徑毫米數(shù)表示，對深溝

10、球軸承及角接觸球軸承7、8、9直徑系列，內(nèi)徑與尺寸系列代號(hào)之間用“/”分開 深溝球軸承62 5 618/5 d=5 10到17 10 12 15 17 00 01 02 03 深溝球軸承62 00d=10mm20到480（22,28,32除外） 用公稱內(nèi)徑除以5的商數(shù)表示，商數(shù)為一位時(shí)，需在商數(shù)左邊加“0”，如08調(diào)心滾子軸承232 08d=40mm 大于和等于500以及22,28,32 直接用公稱內(nèi)徑毫米表示，但在其與尺寸系列代號(hào)之間用“/”分開調(diào)心滾子軸承230/500d=500mm 例：調(diào)心滾子軸承23224 2-類型代號(hào) 32-尺寸系列代號(hào) 24-內(nèi)徑代號(hào) d=120mm前置代號(hào)和后置

11、代號(hào) 前置代號(hào)和后置代號(hào)是當(dāng)軸承的結(jié)構(gòu)形狀、公差、技術(shù)要求等有改變時(shí)在軸承基本代號(hào)左右添加的補(bǔ)充代號(hào)。其含義及代號(hào)如表前置代號(hào)基本代號(hào)后置代號(hào) 代號(hào)含義示例12345678flrwsgskow-kiw-k凸緣外圈的向心球d10mm可分離內(nèi)圈或外圈軸承不可分離內(nèi)圈或外圈軸承推力滾子圓柱滾子軸承圈推力滾子圓柱滾子軸承圈無軸圈推力軸承無座圈圓錐軸承滾子和保持架組件f618/4 lnu 207run 207ws81107gs81107kow-51108kiw-51108k81107內(nèi)部結(jié)構(gòu)密封與防塵套圈保持架及材料軸承材料公差等級(jí)游隙配置其他后置代號(hào)用字母或字母加數(shù)字表示。公差等級(jí)代號(hào)及含義如表代號(hào)含

12、義示例/p0公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0級(jí)在代號(hào)中可以省略不表示(普通級(jí)) 6203 /p6公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的6級(jí)6203/p6/p6x公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的6x級(jí)30210/p6x/p5公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5級(jí)6023/p5/p4公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4級(jí)6023/p4/p2公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2級(jí)6023/p2滾動(dòng)軸承的代號(hào)示例：71908/p57-軸承的類型為角接觸球軸承；19-尺寸系列代號(hào)。1為寬度系列代號(hào)，9為直徑系列代號(hào)；08-內(nèi)徑代號(hào)，d=40；p5-公差等級(jí)為5級(jí)例：62046-軸承類型為深溝球軸承；(0)2-尺寸系列代號(hào)，寬度系列代號(hào)為0(省略)，2為直徑系列代號(hào)；04-

13、內(nèi)徑代號(hào)，d=20mm；公差等級(jí)為0級(jí)(公差等級(jí)/p0省略)軸承代號(hào)中的基本代號(hào)最為重要，而7位數(shù)字中以右起4位數(shù)字最為常用。第三章滾動(dòng)軸承的工作情況分析及計(jì)算第一節(jié)滾動(dòng)軸承的受載情況分析 以深溝球軸承為例進(jìn)行分析，如圖。軸承承受徑向載荷fr時(shí)，各滾動(dòng)體承受的載荷大小是不同的。處于最低位置的滾動(dòng)體承受的載荷最大。隨著軸承內(nèi)圈相對于外圈的轉(zhuǎn)動(dòng)；滾動(dòng)體也隨著運(yùn)動(dòng)。軸承元件所承受的載荷呈周期性變化，即各元件是在交換的接觸應(yīng)力下工作的第二節(jié)滾動(dòng)軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則 (1)失效形式：滾動(dòng)體的失效形式主要有三種疲勞點(diǎn)蝕、塑性變形和磨損。1 疲勞點(diǎn)蝕：滾動(dòng)體和套圈滾道在交變接觸應(yīng)力的作用下會(huì)發(fā)生表面疲勞

14、點(diǎn)蝕，這是滾動(dòng)軸承的主要失效形式。點(diǎn)蝕使軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，回轉(zhuǎn)精度降低而且工作溫度升高，使軸承喪失正常的工作能力。為防止點(diǎn)蝕需要進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算。2塑性變形：在靜載荷或沖擊載荷作用下，滾動(dòng)體和套圈滾道可產(chǎn)生塑性變形，出現(xiàn)凹坑，由此導(dǎo)致摩擦增大，運(yùn)動(dòng)精度降低，使軸承產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪聲，不能正常的工作。為防止塑性變形，需對軸承進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。3磨損：軸承在多塵或密封不可靠、潤滑不良的條件下工作時(shí)，滾動(dòng)體或套圈滾道易產(chǎn)生磨粒磨損。（2）計(jì)算準(zhǔn)則：在選擇滾動(dòng)軸承類型后要確定其型號(hào)和尺寸，為此需要針對軸承的主要形式進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算準(zhǔn)則為：1 對于一般轉(zhuǎn)速軸承，即10r/minnnlin，如果

15、軸承的制造、保管、安裝、使用等條件均良好時(shí)，軸承的失效形式為疲勞點(diǎn)，因此應(yīng)以疲勞強(qiáng)度計(jì)算為依據(jù)進(jìn)行軸承的計(jì)算。2 對于高速軸承除疲勞點(diǎn)蝕外其工作表面的過熱而導(dǎo)致的軸承失效也是重要的失效形式，因此除需要進(jìn)行壽命計(jì)算外還要校驗(yàn)其極限轉(zhuǎn)速。3 對于低速軸承，即n1 r/min,可近似的認(rèn)為軸承各元件是在靜力作用下工作的，其失效形式為塑性變形，應(yīng)進(jìn)行以不發(fā)生塑性變形為準(zhǔn)則的靜強(qiáng)度計(jì)算。第三節(jié)滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算在一般條件下工作的軸承，只要軸承類型選擇合適，能正確安裝與維護(hù)；絕大數(shù)軸承是因?yàn)槠邳c(diǎn)蝕而報(bào)廢。因此滾動(dòng)軸承的型號(hào)選擇主要取決于疲勞強(qiáng)度的要求。(1) 基本額定壽命和基本額定動(dòng)載荷 壽命：軸承中任

16、一元件首次出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕前軸承所經(jīng)歷的總轉(zhuǎn)數(shù)或軸承在恒定轉(zhuǎn)速下的總工作小時(shí)數(shù)稱為軸承的壽命。 可靠度：在同一工作條件運(yùn)轉(zhuǎn)的一組近似于相同的軸承能達(dá)到或超過某一規(guī)定壽命的百分率，稱為軸承的可靠度。 基本額定壽命基本額定壽命是指一批同型號(hào)的軸承在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，90%的軸承未發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)，或在恒定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)的總工作小時(shí)數(shù)，分別用l10和l10h表示。按基本額定壽命計(jì)算選用軸承時(shí)，可能有10%以內(nèi)的軸承提前失效、也即可能有90%以上的軸承超過預(yù)期壽命。 基本額定動(dòng)載荷軸承抵抗點(diǎn)蝕破壞的承載能力可由基本額定動(dòng)載荷表示?；绢~定壽命為106轉(zhuǎn)，即l10=1(單位為106r)時(shí)軸承受的最大載

17、荷稱為基本額定動(dòng)載荷，用符合c表示。當(dāng)量載荷 當(dāng)軸承受到徑向載荷fr和軸向載荷fa的作用時(shí)，為了計(jì)算軸承壽命時(shí)與基本額定動(dòng)載荷作等價(jià)比較，需將實(shí)際工作載荷化為等效的當(dāng)量動(dòng)載荷p。p的含義是軸承在當(dāng)量動(dòng)載荷p作用下的壽命與實(shí)際工作載荷條件下的壽命相等，當(dāng)量載荷的計(jì)算公式為p=fp(xfr+yfa)式中fp為載荷系數(shù)是考慮機(jī)器工作時(shí)振動(dòng)、沖擊、對軸承壽命影響的系數(shù)如表所示為徑載荷系數(shù) 載荷系數(shù)fp 載荷性質(zhì)舉例fp無沖擊或輕微沖擊 電機(jī)、汽輪機(jī)、水泵、通風(fēng)機(jī)1.01.2 中等沖擊 機(jī)床、車輛、內(nèi)燃機(jī)、冶金機(jī)械、起重機(jī)、減速機(jī) 1.21.8 強(qiáng)大沖擊 軋鋼機(jī)、破碎機(jī)、鉆探機(jī)、剪床1.83.0 當(dāng)量載

18、荷系數(shù)x,y軸承類型fa/fore單列軸承雙列軸承(或成對安裝單列軸承)名稱類型代號(hào)fa/frefa/frefa/frefa/frexyxyxyxy深溝球軸承60.0140.0280.0560.0840.110.170.280.420.560.190.220.260.280.300.340.380.420.44100.562.301.991.711.551.451.311.151.041.00100.56 2.3 1.99 1.71 1.55 1.45 1.31 1.15 1.04 1.00角接觸球軸承7=15=25 0.0150.0290.0560.0870.120.170.290.440.

19、58-0.380.400.430.460.470.500.550.560.560.681 00.441.471.401.301.231.191.121.021.001.001.0011.651.571.461.381.341.261.141.121.120.920.722.392.282.112.001.931.821.661.631.631.41對于只承受純徑向載荷向心軸承其當(dāng)量載荷為p=fpfr 對于只承受純軸向載荷的推力軸承當(dāng)量動(dòng)載荷為p=fpfr滾動(dòng)體的壽命計(jì)算實(shí)驗(yàn)證明滾動(dòng)軸承所承受的載荷p與壽命l有關(guān)系方程式為pl10=常數(shù)，式中p為當(dāng)量載荷,單位為n；l10為基本額定壽命，單位為1

20、06轉(zhuǎn)；=3，對于滾子軸承=10/3?；绢~定載荷可以定義為pl10=ce,因此滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算基本公式為l10=(c/p)若給定轉(zhuǎn)速下的工作小時(shí)數(shù)l10h=106/60n(c/p)當(dāng)軸承的工作溫度100時(shí)，其基本額定動(dòng)載荷c的值將降低，需要引入溫度系數(shù)ft進(jìn)行修正，得l10h=106/60n(ftc/p)lh。 溫度系數(shù)ft 軸承工作溫度/100 125150175200225250300 ft 10.950.900.850.800.750.70o.60 軸承預(yù)期壽命lh的參考值機(jī)器種類預(yù)期壽命/h不經(jīng)常使用的儀器及設(shè)備500航空發(fā)動(dòng)機(jī)5002 000間斷使用的機(jī)器中斷使用不至引起嚴(yán)重后果

21、的手動(dòng)機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等4 0008 000中斷使用會(huì)引起嚴(yán)重后果的機(jī)械設(shè)備，如升降機(jī)、輸送機(jī)、吊車等8 00012 000每天工作8h的機(jī)器利用率不高的齒輪傳動(dòng)、電機(jī)等12 00020 000利用率較高的通風(fēng)機(jī)、機(jī)車等20 00030 000連續(xù)工作24h的機(jī)器一般可靠性的空氣壓縮機(jī)、電機(jī)、水泵等30 00050 000高可靠性的電站設(shè)備、給排水裝置等100 000例如：振動(dòng)電機(jī)選用深溝球軸承，已知軸的直徑d=50mm,轉(zhuǎn)速為n=3000r/min；軸承所受徑向載荷fr=8000n，軸向載荷fa=2150n，工作溫度正常ft=1,由于振動(dòng)電機(jī)無間歇運(yùn)動(dòng)要求軸承預(yù)期壽命lh=2500小時(shí)試選擇軸

22、承型號(hào)解：求當(dāng)量載荷p 根據(jù)公式p=fp(xfr+yfa)查表可得fp=1.1式中徑向載荷系數(shù)x和軸向載荷系數(shù)y要根據(jù)fa/fr的值查取。cor是軸承的徑向額定靜載荷，未選軸承型號(hào)前故用試算法計(jì)算。根據(jù)表暫取fa/fr=0.056,則e=0.26。由fa/fr=2150/8000=0.268e,由表知x=0.56，y=1.71則p=1.1(0.5680001.712150)n=8071n計(jì)算所需的徑向額定動(dòng)載荷由公式c=p/ft(60nlh/106)1/3c= 8071(6030001062500)1/3n=56479n選用軸承型號(hào)查有關(guān)手冊，根據(jù)d=50mm選擇6130軸承，其 cr=618

23、0056497，cor=38000。6130軸承的fa/cor=2150/38000=0.565,與初定值相近所以選用深溝球軸承6130合適。例如:工程機(jī)械的傳動(dòng)裝置中根據(jù)工作條件決定采用一對向心接觸球軸承(如圖),并初選軸承型號(hào)為7211ac。已知軸承承受的載荷fr1=3300n,fr2=1000n,軸向載荷fa=900n軸的轉(zhuǎn)速n=1750r/min,軸承在常溫下工作。運(yùn)轉(zhuǎn)中受中等沖擊軸承預(yù)期壽命11000h。試問所選軸承型號(hào)是否恰當(dāng)？解：計(jì)算軸承的軸向力fa1、fa2由表可知7211ac軸承內(nèi)部軸向力的計(jì)算公式為fs=0.68fr,fs1=0.683300n=2244n方向如圖所示fs2

24、=0.68fr2=0.681000n=680n方向如圖所示，因?yàn)閒s2fa=680900=1580nfs1所以以軸承2為壓緊端，故有fa1=fs1=2244n,fa2=fs1fa=(2244900)=1344n計(jì)算軸承的當(dāng)量載荷p1、p2由表可知7211ac的e=0.68而fa/fc=2244/3300=0.68=e fa2/fr2=1344/1000=1.344e可知x1=1,y1=0；x2=0.41，y2=0.87。取fp=1.4則軸承的當(dāng)量載荷為p1=fp(x1fr1y1fa1)=1.44(33002244)n=4620np2=fp(x2fr2y2fa2)=1.4(0.4110000.8

25、71344)=2211n計(jì)算軸承的壽命因此兩個(gè)軸承的型號(hào)相同，所以其中當(dāng)量載荷大的壽命短。p1p2所以只需計(jì)算軸承1的壽命。由表可知7211ac軸承的cr=50500n,取=3、ft=1,則l10h=106/60n(ftcr/p)l10h=106/601750(50500/4620)3=12437h由此可見軸承的壽命大于軸承的預(yù)期壽命，所以選軸承類型合適。第四節(jié)滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算基本額定靜載荷co：基本額定靜載荷是指軸承的最大載荷滾動(dòng)體與滾道中心處引起一下接觸應(yīng)力時(shí)的載荷；調(diào)心軸承4600mpa，所有其他型號(hào)的軸承為4200mpa，滾子軸承為4000mpa。當(dāng)量靜載荷po向心軸承的徑向當(dāng)量載

26、荷po按下式計(jì)算a=0的向心滾子軸承位po=fr,向心球軸承和0的向心滾子軸承為po=xofryofa,po=fr式中xo、yo分別為靜徑向載荷系數(shù)和靜軸向載荷系數(shù)，取兩式計(jì)算值較大值。 靜強(qiáng)度計(jì)算：限制軸承產(chǎn)生較大的塑性變形的靜強(qiáng)度計(jì)算公式為c0/p0s0式中s0為靜強(qiáng)度安全系數(shù)，c0為基本額定靜載荷，單位為n；p0為當(dāng)量靜載荷，單位為n例如：試對7205ac角接觸軸承進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。已知軸承所受軸向載荷fa=1300n，徑向載荷fr=1800n，載荷系數(shù)fp=1.2工作轉(zhuǎn)速n=460r/min,每天工作12小時(shí)。解:計(jì)算當(dāng)量載荷查手冊得7205ac軸承的c0r=9880；由表的x0=0.5,

27、y0=0.38 p0=x0fry0fa=(0.518000.381300)=1394np0=fr=1800n 取兩者中較大值為計(jì)算值即p0=1800n靜強(qiáng)度校核:由表可知對于旋轉(zhuǎn)精度和平穩(wěn)性要求高的軸承取s0=1.22.5c0r=9880/1800=5.5s0所以軸承的強(qiáng)度足夠。第四章滾動(dòng)軸承的選擇及組合設(shè)計(jì)第一節(jié)影響軸承承載能力的參數(shù)游隙：內(nèi)外圈滾道與滾動(dòng)體之間的間隙稱為游隙，即當(dāng)一個(gè)座圈固定時(shí)，另一座圈沿徑向或軸向的最大移動(dòng)量。游隙可影響軸承的運(yùn)動(dòng)精度、壽命、噪聲和軸承載能力等。極限轉(zhuǎn)速：滾動(dòng)軸承在一定載荷和潤滑條件下，允許的最高轉(zhuǎn)速。滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)速過高會(huì)使摩擦面間產(chǎn)生高溫，使?jié)櫥?，從?/p>

28、導(dǎo)致滾動(dòng)體退火或膠合而產(chǎn)生破壞。各類軸承極限轉(zhuǎn)速可查軸承手冊。偏位角安裝誤差或軸承的變形等都會(huì)引起軸承中心線發(fā)生相對傾斜，其傾角稱為偏位角。接觸角由軸承結(jié)構(gòu)類型決定的接觸角稱為公稱接觸角。當(dāng)深溝球軸承只承受徑向力時(shí)其內(nèi)外圈不會(huì)做軸向移動(dòng)，故實(shí)際接觸角保持不變。如果作用有軸向力fr時(shí)，其實(shí)際接觸角不再與公稱接觸角相同增大。對角接觸軸承而言，值越大則軸承承受軸向載荷的能力也越大。第二節(jié)滾動(dòng)軸承的類型選擇選擇軸承類型應(yīng)考慮多種因素，如軸承所受載荷的大小、方向、及性質(zhì)；軸向的固定方式；轉(zhuǎn)速與工作環(huán)境；調(diào)心性能要求；經(jīng)濟(jì)性和其他特殊要求等。載荷條件：軸承承受載荷的大小、方向和性質(zhì)時(shí)選擇軸承類型的主要依據(jù)

29、。載荷較大時(shí)應(yīng)選用線接觸的滾子軸承；主要承受徑向載荷時(shí)應(yīng)選用深溝球軸承；同時(shí)承受徑向和軸向載荷時(shí)應(yīng)選用角接觸軸承；當(dāng)軸向載荷比徑向載荷大時(shí)，常用深溝球軸承和推力軸承的組合結(jié)構(gòu)；承受沖擊載荷時(shí)宜選用滾子軸承。應(yīng)該注意推力軸承不能承受徑向載荷，圓柱滾子軸承不能承受軸向載荷。轉(zhuǎn)速條件：選擇軸承類型時(shí)應(yīng)注意其允許的極限轉(zhuǎn)速nlim.當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速較高時(shí)，應(yīng)選用球軸承。推力軸承的極限轉(zhuǎn)速低。當(dāng)工作轉(zhuǎn)速較高，而軸向載荷不大時(shí)，可用角接觸或深溝球軸承。對于高速回轉(zhuǎn)的軸承，為減少滾動(dòng)體施加外圈滾道的離心力，宜選用外徑和滾動(dòng)體直徑較小的軸承。若工作轉(zhuǎn)速超過軸承的極限轉(zhuǎn)速，可通過提高軸承的公差等級(jí)、適當(dāng)加大其徑向游隙

30、等措施來滿足要求。裝調(diào)性能：3類和n類的內(nèi)外圈可分離，便于安裝在長軸上軸承的裝拆和緊固，可選用帶內(nèi)錐孔和緊定套的軸承。調(diào)心性能：軸承內(nèi)、外圈軸線的偏位角應(yīng)控制在極限值之內(nèi)，否則會(huì)增加軸承的附加載荷而降低其壽命。對于剛度差或安裝精度較低的軸組件宜選用調(diào)心軸承。經(jīng)濟(jì)性：在滿足使用要求的情況下優(yōu)先選用價(jià)格較低的軸承。一般球軸承的價(jià)格低于滾子軸承。軸承的精度越高價(jià)格越高。在同精度的軸承中深溝高球軸承的價(jià)格最低。同型號(hào)不同公差等級(jí)軸承的價(jià)格比為：p0：p6：p5：p41:1.5:1.8:6。第三節(jié)滾動(dòng)軸承的尺寸及公差選擇軸承尺寸的選擇對于靜止軸承、緩慢擺動(dòng)或極低速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承，根據(jù)其失效形式可知選擇軸承時(shí)

31、應(yīng)按靜載荷計(jì)算。對于一般運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承，按壽命計(jì)算進(jìn)行軸承尺寸選擇。當(dāng)軸承的轉(zhuǎn)速n在110r/min之間時(shí)，其軸承尺寸的選擇有兩種按n=10r/min選擇軸承尺寸；一方面將實(shí)際的n值代入計(jì)算出c值，另一方面按靜載荷強(qiáng)度計(jì)算出c0。將兩者比較，把其中最大值作為所選軸承的尺寸。對于轉(zhuǎn)速較高又同時(shí)承受沖擊載荷的軸承，除進(jìn)行壽命計(jì)算外，還要進(jìn)行軸承的靜強(qiáng)度校核。對于高速軸承，除進(jìn)行壽命計(jì)算外還要檢驗(yàn)極限轉(zhuǎn)速。公差等級(jí)選擇 對于同型號(hào)的軸承，其精度越高價(jià)格越高。因此，應(yīng)根據(jù)工作需要選用合適的軸承公差等級(jí)，一般的機(jī)械傳動(dòng)中宜選用普通級(jí)精度的軸承。第四節(jié)軸承套圈的軸向固定及組件的軸向固定軸承套圈的軸向固定內(nèi)圈的

32、固定:軸承內(nèi)圈的軸向固定為常用的方法。軸承內(nèi)圈的一端常用內(nèi)圈軸肩定位固定，另一端則采用軸用彈性擋圈，軸端擋圈，圓螺母和止動(dòng)墊圈，開口圓錐緊定墊圈和圓螺母等定位形式。外圈固定：外圈在軸承孔的軸向位置常用座孔的臺(tái)肩、軸承蓋、止動(dòng)環(huán)、孔用彈性擋圈、套杯肩環(huán)等結(jié)構(gòu)固定。軸組件的軸向固定 滾動(dòng)軸承組成的支承結(jié)構(gòu)必須滿足組件軸向定位可靠、準(zhǔn)確的要求，并要考慮軸在工作中有熱伸長時(shí)期伸長量能夠得到補(bǔ)償。常用的組件固定方式有三種(1)兩端固定式(2)一端固定、一端游動(dòng)式(3)兩端游動(dòng)式。第五節(jié)軸承組合調(diào)整及支承部分的剛度和同軸度軸承組合的調(diào)整(1) 軸承的間隙調(diào)整 調(diào)整墊片為增減端蓋與箱體結(jié)合面間的厚度進(jìn)行調(diào)整

33、 可調(diào)壓蓋利用端蓋上的螺釘控制軸承外圈可調(diào)壓蓋的位置來實(shí)現(xiàn)調(diào)整，調(diào)整后用螺母鎖緊防松，適用于各種不同端蓋形式。 調(diào)整環(huán)在端蓋與軸承間設(shè)置不同厚度的調(diào)整環(huán)來進(jìn)行調(diào)整。(2) 組件的位置調(diào)整：某些場合要求軸上安裝的零件必須有準(zhǔn)確的位置，例如，錐齒輪傳動(dòng)要求兩錐齒輪的接錐定點(diǎn)相重合，蝸桿傳動(dòng)要求渦輪的中間平面要通過蝸桿的曲線等。軸承的組合支承部分的剛度和同軸度 在支承結(jié)構(gòu)中安裝軸承處必須要有足夠的剛度才能使?jié)L動(dòng)體正常滾動(dòng)。因此軸承座孔壁應(yīng)有足夠的厚度，并用加強(qiáng)肋增加其剛度。 在支承結(jié)構(gòu)中同一根上的軸承座孔應(yīng)盡可能同軸。為此應(yīng)采用整體結(jié)構(gòu)外殼，并將安裝軸承的兩個(gè)座孔一次鏜出。如果一根軸上裝有不同尺寸的

34、軸承，則可利用襯套使軸承座孔徑相等，以便于各座孔一次鏜出。 向心推力軸承安裝方式不同時(shí)軸承組合的剛度也不同。一般機(jī)器常用正裝方式，以便于安裝和調(diào)節(jié)。第六節(jié)滾動(dòng)軸承的預(yù)緊及配合與裝拆軸承的預(yù)緊就是在安裝軸承時(shí)使其受到一定的軸向力，以消除軸承的游隙并使?jié)L動(dòng)體和內(nèi)、外圈接觸處產(chǎn)生彈性預(yù)變性。預(yù)緊的目的在于提高軸承的剛度和旋轉(zhuǎn)精度。常用的預(yù)緊方法有磨窄套圈并加緊預(yù)緊力、在套圈間加墊片并預(yù)緊力、在兩軸承間加入不等厚的套筒控制預(yù)緊力等。軸承的配合與裝拆 合理選擇滾動(dòng)軸承的配合與裝拆方法是影響組件的運(yùn)轉(zhuǎn)精度、軸承的使用壽命以及軸承維護(hù)難易的重要因（1）滾動(dòng)軸承的配合在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)器的工作條件、載荷的大小

35、及性質(zhì)、轉(zhuǎn)速的高低、工作溫度及內(nèi)外圈中哪一個(gè)套圈轉(zhuǎn)動(dòng)等因素選擇軸承配合?？梢詤⒖家韵聨讞l原則進(jìn)行選擇：當(dāng)外載荷方向不變時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)套圈應(yīng)比固定套圈的配合緊。一般內(nèi)圈隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，外圈固定不轉(zhuǎn)，故內(nèi)圈常取具有過盈的過度配合，如r6、n6、m6、j6；外圈常取較松的配合，如g7、h7、j7、k7、m7等。高速、重載情況下應(yīng)采用較緊的配合。做游動(dòng)支承外圈與座孔間應(yīng)采用間隙配合，但不能過松而發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承與空心軸的配合應(yīng)選用較緊配合，剖分式軸承座座孔與軸承外圈的配合應(yīng)較松。充分考慮溫升對配合的影響。滾動(dòng)軸承配合的選擇可查閱有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊。(2)滾動(dòng)軸承的安裝與拆卸滾動(dòng)軸承是精密部件，因而裝拆方法必須規(guī)范，否則會(huì)使軸承精度降低，損壞軸承和其他零部件。滾動(dòng)軸承的組合結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于軸承的裝拆。安裝時(shí)，要求滾動(dòng)體不受力，裝拆力要對稱或均勻地作用在座圈端面山上。（1） 軸承的安裝：冷壓法 常用專用壓套壓軸承的內(nèi)、外圈如圖a 熱套法 將軸承放入油池?zé)嶂?0100，然后套裝在軸上如圖b(2)軸承的拆卸 應(yīng)用專用的拆卸工具或壓力機(jī)拆卸軸承。為了便于拆卸，軸上定位軸肩的高度應(yīng)小于內(nèi)圈的高度。同理，軸承外圈在套筒內(nèi)應(yīng)留出足夠的高度和必要的拆卸空間，或在殼體上制出能放置拆卸螺釘?shù)穆菁y孔。23畢業(yè)總結(jié)在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們將設(shè)計(jì)主