-第十一章支承-PPT課件

1、第十一章 支承第一節(jié) 概 述支承由兩個(gè)基本部分組成：1運(yùn)動(dòng)件2承導(dǎo)件按照摩擦的性質(zhì)，可將支承分為四類(lèi)1滑動(dòng)摩擦支承2滾動(dòng)摩擦支承3彈性摩擦支承4流體摩擦支承此外,還有靜電支承和磁力支承第二節(jié) 滑動(dòng)摩擦支承軸頸和軸承表面間為滑動(dòng)摩擦滑動(dòng)摩擦支承類(lèi)型: 按摩擦性質(zhì) 非液體摩擦支承邊界摩擦和混合摩擦 液體摩擦支承軸頸與軸承表面完全被一層油膜隔開(kāi) 按支承形狀 圓柱形 圓錐形 球 形 頂 尖 軸 尖 一、圓柱形支承應(yīng)用最廣泛，是由圓柱形的軸承和被包容在其中的軸頸所組成，其接觸表面為內(nèi)外圓柱面。特點(diǎn)： 1）接觸面積較大，承載能力較大，耐磨損2）由于軸頸與軸承間必定有間隙，放置中精度較差，且磨損后，間隙如增

2、大，精度更低。3）摩擦力矩較大 4）對(duì)溫度變化較敏感 （一）圓柱形支承的結(jié)構(gòu)和材料1軸頸結(jié)構(gòu)2支承結(jié)構(gòu)（1）整體式圓柱形支承 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但磨損的間隙無(wú)法調(diào)整，影響回轉(zhuǎn)精度，適于低速輕載（儀表和小功率傳動(dòng)中）（2）剖分式圓柱形軸承結(jié)構(gòu) 組成：軸承座，軸承蓋，剖分式上下軸瓦，螺栓特點(diǎn)：承載能力大，結(jié)構(gòu)尺寸大，調(diào)整、修理和裝配比較方便，一般用于支承功率傳動(dòng)的軸。3軸承材料1)軸頸同軸淬火 HRC=50-60，耐磨且摩擦系數(shù)小2)軸承(軸瓦和軸套)材料:應(yīng)與軸頸材料不同以利于減少軸瓦和軸套常用材料： 2)黃銅和青銅：減摩性和耐磨性好1)鑄鐵:適合于低速輕載3)陶瓷合金 (粉末冶金)含油軸承4)軸

3、承合金(巴氏合金)作軸承襯5)非金屬材料工程塑料 （二）圓柱面支承的潤(rùn)滑潤(rùn)滑油：圓柱面支承常用潤(rùn)滑脂：流動(dòng)性小，不易流失，不便經(jīng)常加油處 （三）圓柱面支承的設(shè)計(jì)和計(jì)算1摩擦力矩計(jì)算-控制磨損、摩擦產(chǎn)生的熱量只受徑向載荷Fr只受軸向載荷Fa2圓柱面支承尺寸的計(jì)算按照抗彎強(qiáng)度計(jì)算3圓柱形支承的技術(shù)條件 配合種類(lèi)，精度等級(jí)，表面粗糙度和幾何形狀誤差考慮材料、轉(zhuǎn)速、載荷大小、精度要求及裝拆等1)輕載低速，高精度H7/h6，H6/h5，H7/g6，H6/g5 間隙配合（較?。?，需經(jīng)研磨2)中載，較高精度H7/f7，H8/f8 中載，精度較低時(shí)為:H8/d9軸頸表面粗糙度0.80.2軸承孔或軸承襯表面粗糙

4、度 0.81.6二、其它型式滑動(dòng)摩擦支承1頂針支承 1）摩擦半徑較小，故摩擦力矩較小。2）圓錐面定位、間隙又可調(diào)，置中精度較高。 3）線(xiàn)接觸，允許軸頸軸線(xiàn)有一定程度傾斜4）潤(rùn)滑油常從接觸面處被擠掉，易磨損，磨損后，精度降低。 適于低速輕載的場(chǎng)合2軸尖支承軸頸端面是半徑很小的球面，叫軸尖。軸承底部為約半徑稍大的內(nèi)球面。特點(diǎn)：1）置中精度和方向精度均較低2）點(diǎn)接觸，抗磨損能力不高 3）摩擦力矩?。Σ涟霃叫。?用于測(cè)量力矩很小的測(cè)量?jī)x表中 3球面支承由帶球形軸頸的運(yùn)動(dòng)件和具有內(nèi)錐面或內(nèi)球面的承導(dǎo)件（軸承）所組成除能繞自身的軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)外，還可在通過(guò)軸線(xiàn)的錐面內(nèi)擺動(dòng) 常用于做各種調(diào)節(jié)螺釘?shù)闹С?、儀器支架

5、、天線(xiàn)等結(jié)構(gòu)，用在不重要的場(chǎng)合。第三節(jié) 滾動(dòng)摩擦支承1組成： 外圈，內(nèi)圈，滾動(dòng)體和保持架通常內(nèi)圈裝在軸頸上隨軸一起旋轉(zhuǎn)，外圈與軸承座孔裝在一起支承作用。 2滾動(dòng)軸承的類(lèi)型按滾動(dòng)體的形狀： 1）球軸承（滾珠軸承） 2）滾子軸承（圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子、滾針軸承） 滾子軸承承載能力高，極限轉(zhuǎn)速低 球軸承 承載能力低，極限轉(zhuǎn)速高表112按承載情況: 1）向心軸承主要承受徑向載荷2）向心推力軸承同時(shí)承受徑向和軸向載荷3）推力軸承主要承受軸向載荷角接觸球軸承7 圓錐滾子軸承3最常用幾種 ：深溝球軸承（向心球軸承）6 前置代號(hào)（字母）基本代號(hào)（數(shù)字、字母）后置代號(hào) (字母+數(shù)字)五 四 三 二 一軸

6、承分部件代號(hào) 內(nèi)徑代號(hào) 寬度系列代號(hào) 直徑系列代號(hào) 類(lèi)型代號(hào) 其他代號(hào) 公差等級(jí)代號(hào) 特殊軸承材料代號(hào) 保持架及材料代號(hào) 密封與防塵代號(hào) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào) 游隙代號(hào) （二）滾動(dòng)軸承的代號(hào)1、基本代號(hào) （1）軸承類(lèi)型 13567N深溝球軸承圓錐滾子軸承角接觸球軸承調(diào)心球軸承圓柱滾子軸承推力球軸承基本代號(hào)右起五位 （2）尺寸系列 基本代號(hào)右起三、四位 寬度系列右起第四位 0系列（正常寬度）可省略 數(shù)字 0 9直徑系列右起第三位 數(shù)字 0 9（3）軸承的內(nèi)徑右起一二位數(shù)字 a) d=10, 12, 15, 17mm 時(shí) 代號(hào) 00 01 02 03 b) d= 20 480mm 時(shí)d=代號(hào)5(mm) c

7、) d500mm，d=22，28，32mm 時(shí) 代號(hào) = 內(nèi)徑尺寸 直徑代號(hào) / 內(nèi)徑代號(hào) 2、前置代號(hào)表示軸承的分部件，用字母表示 L可分離軸承的可分離內(nèi)圈或外圈K軸承的滾動(dòng)體與保持架組件R不帶可分離內(nèi)圈或外圈的軸承 NU表示內(nèi)圈無(wú)檔邊的圓柱滾子軸承 3、后置代號(hào)軸承的結(jié)構(gòu)、公差、游隙及材料的特殊要求等（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào) C、AC、B角接觸球軸承的接觸角（2）密封、防塵與外部形狀變化代號(hào) （3）軸承的公差等級(jí) 精度高 低 代號(hào) /P2、/P4、/P5、/P6、/P6X、/P0 公差等級(jí) 2 4 5 6 6X 0普通級(jí)可省略 例如：RS-骨架式橡膠密封圈.（4）配置代號(hào)成對(duì)安裝軸承有三種安裝型

8、式/DB背靠背，/DF面對(duì)面，/DT串連安裝（3）游隙代號(hào)/C1 /C2 (省略不標(biāo)) /C3 /C4 /C5 小 基本 大（三）滾動(dòng)軸承的載荷分布，失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則1滾動(dòng)軸承的載荷分布承受純Fa認(rèn)為載荷由各滾動(dòng)體均勻承受 承受徑向載荷Fr上半圈不承受下半圈受Fr2、滾動(dòng)軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則 主要失效形式： 1）疲勞點(diǎn)蝕 安裝潤(rùn)滑和維護(hù)良好2）塑性變形 轉(zhuǎn)速很低或作間歇擺動(dòng) 3）磨損潤(rùn)滑不良、密封不嚴(yán)、多塵條件 磨損造成: 軸承游隙加大 運(yùn)動(dòng)精度降低 振動(dòng)和噪音增加 計(jì)算準(zhǔn)則：一般軸承疲勞壽命計(jì)算（針對(duì)點(diǎn)蝕） 靜強(qiáng)度計(jì)算低速或擺動(dòng)軸承只進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算高速軸承進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算、校驗(yàn)極限轉(zhuǎn)速

9、(四) 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 1、基本額定壽命和基本額定動(dòng)載荷軸承壽命 基本額定壽命L10 同一批軸承在相同工作條件下工作，其中90%的軸承在產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕前所能運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)L10（以106為單位）或一定轉(zhuǎn)速下的工作時(shí)數(shù) Lh軸承的基本額定壽命L10=1時(shí)，軸承所能承受的載荷，基本額定動(dòng)載荷C 由試驗(yàn)得到2、當(dāng)量動(dòng)載荷P（實(shí)際載荷） 1)對(duì)只能承受徑向載荷Fr的軸承P = R3)同時(shí)受徑向載荷Fr和軸向載荷Fa的軸承2)對(duì)只能承受軸向載荷Fa的軸承P = AP = X Fr +Y FaX徑向載荷系數(shù)Y軸向載荷系數(shù)表11-7 引入載荷系數(shù) fp 表11-8 P = fp Fr P = fP Fa P

10、 = fP ( XFr + Y Fa )附加軸向力Fs和實(shí)際軸向力Fa的計(jì)算角接觸軸承軸承受Fr時(shí)，載荷區(qū)內(nèi)，各滾動(dòng)體產(chǎn)生附加軸向力FSi各FSi力的合力FS附加軸向力 大小見(jiàn)表119附加軸向力Fs的計(jì)算方向，同開(kāi)口方向?qū)嶋H軸向載荷Fa的確定 （1）當(dāng) 軸有向左移動(dòng)的趨勢(shì),軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松” 軸承1上的派生軸向力由Fs1增大到FA+Fs2, 阻止軸左移 軸承2上的軸向力，力平衡本身的派生軸向力 軸承1的實(shí)際軸向載荷為外部軸向力（2）當(dāng) 軸有右移的趨勢(shì)，軸承2被“壓緊”，軸承1被“放松” 軸承2上的派生軸向力由Fs2增大到 Fs1-FA, 阻止軸右移 軸承2實(shí)際所受的軸向力為軸承

11、1實(shí)際所受的軸向力，由力的平衡條件本身派生軸向力 結(jié)論：實(shí)際軸向力Fa的計(jì)算方法1）分析軸上派生軸向力和外加軸向載荷，判定被“壓緊”和“放松”的軸承2）“壓緊”端軸承的軸向力等于除本身派生軸向力外，軸上其他所有軸向力代數(shù)和3）“放松”端軸承的軸向力等于本身的派生軸向力確定好Fa1和Fa2后，可計(jì)算其當(dāng)量動(dòng)載荷3、軸承壽命計(jì)算 載荷與壽命的關(guān)系 =3 球軸承= 10/3 滾子軸承壽命指數(shù)代入一組數(shù)據(jù)求解P=C L10=1（106r）或當(dāng)工作t120時(shí)，因金屬組織硬度和潤(rùn)滑條件等的變化，軸承的基本額定動(dòng)載荷C有所下降引入溫度系數(shù) f t 表11-11當(dāng)P、n已知，預(yù)期壽命為L(zhǎng)h ，則要求選取的軸承

12、的額定動(dòng)載荷為選軸承型號(hào)和尺寸 （五）滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度 1、基本額定靜載荷C0 當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速很低或作間歇擺動(dòng)時(shí)，軸承的失效形式為塑性變形 2、按靜載選擇軸承的條件 （六）滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速n lim情況不同時(shí)，修正極限轉(zhuǎn)速nlim適用于0級(jí)公差，潤(rùn)滑正常，載荷P0.1C，向心（推力）軸承只受徑（軸）向載荷（七）滾動(dòng)軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承部件時(shí)，除了要正確選擇軸承的類(lèi)型和型號(hào)，還要進(jìn)行組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 1軸承的固定 滾動(dòng)軸承單向固定（1）兩端固定（2）一端固定，一端游動(dòng) 2軸承的配合滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制軸承外圈與外殼配合采用基軸制配合原則：1）動(dòng)圈緊配合m6,n6, k6, js

13、6 不動(dòng)圈松配合J7，H7，G7高速重載有沖擊振動(dòng)要求回轉(zhuǎn)精度高軸承作游動(dòng)支承時(shí)需經(jīng)常拆卸或更換的軸承 2）較緊配合的適用場(chǎng)合 3）較松配合的適用場(chǎng)合3滾動(dòng)軸承游隙的調(diào)整 軸承游隙過(guò)大，承受載荷的滾動(dòng)體數(shù)量壽命降低；旋轉(zhuǎn)精度振動(dòng)，噪聲 軸承游隙過(guò)小，易磨損，發(fā)熱，壽命控制，調(diào)節(jié)游隙可用端蓋處墊片的厚度來(lái)調(diào)節(jié)4滾動(dòng)軸承的預(yù)緊 滾動(dòng)軸承裝配時(shí)，使內(nèi)、外圈滾道和滾動(dòng)體表面保持一定的初始彈性變形，無(wú)游隙，提高旋轉(zhuǎn)精度如：長(zhǎng)短套筒5滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑a)油潤(rùn)滑：內(nèi)摩擦小，適用于高速、高溫、易滲漏、需良好的密封裝置 b)脂潤(rùn)滑：不滲漏、不需經(jīng)常添加、密封簡(jiǎn)單、摩擦系數(shù)大、受溫度影響大c)固體潤(rùn)滑劑:作為潤(rùn)滑劑

14、的添加劑或粘接在滾道上6滾動(dòng)軸承的密封目的：防止?jié)櫥瑒┑牧魇Ш屯饨缁覊m、水分的侵入1）氈圈密封2）皮碗密封3）間隙密封4）迷宮密封斜齒輪軸系安裝錐齒輪軸系安裝本章重點(diǎn)1、按照摩擦性質(zhì)，支承的分類(lèi)2、滑動(dòng)摩擦支承常用的材料有哪些種？3、滾動(dòng)軸承通常由哪四部分組成？4、滾動(dòng)軸承的代號(hào)5、滾動(dòng)軸承基本額定壽命和基本額定動(dòng)載荷的定義6、附加動(dòng)載荷、實(shí)際軸向力、當(dāng)量動(dòng)載荷、軸承壽命的計(jì)算7、滾動(dòng)軸承游隙的調(diào)整，預(yù)緊，潤(rùn)滑與密封第十一章結(jié)束10-7題： 減速器輸出軸軸系改錯(cuò)正確答案12345678二、其它類(lèi)型的滾動(dòng)摩擦支承 可以沒(méi)有保持架，內(nèi)座圈和外座圈。 鋼球的滾動(dòng)面直接在與鋼球作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件上做出，

15、用標(biāo)準(zhǔn)的鋼球散裝在滾道內(nèi) （一）填入式滾珠支承 無(wú)保持架和內(nèi)圈，較小的徑向外廓尺寸 填入式滾珠支承安裝結(jié)構(gòu)：外圈為單獨(dú)的零件，利用螺紋和支承板聯(lián)接，軸向位置與間隙容易調(diào)整。特種填入式滾珠支承，結(jié)構(gòu)緊湊，常用作鏡筒、圓形工作臺(tái)的支承 （二）密珠支承 滾珠有規(guī)律地按多頭螺線(xiàn)的地分布在內(nèi)外圈表面上，數(shù)量較多，每粒滾珠在運(yùn)動(dòng)時(shí)滾道互不重復(fù) 內(nèi)、外環(huán)和滾珠的局部誤差對(duì)支承旋轉(zhuǎn)精度的影響較小 回轉(zhuǎn)精度較高，用于光學(xué)分度頭分度機(jī)構(gòu)中 第六節(jié) 精密軸系精密軸系 以各種支承組合為主體形成的部件，可使零部件精確地繞某軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)精度高，載荷小，轉(zhuǎn)速低）要求：1）旋轉(zhuǎn)精度 置中精度運(yùn)動(dòng)件某一截面中心的偏移量 方向精度運(yùn)動(dòng)件中心線(xiàn)的偏角 2）剛度 3）轉(zhuǎn)動(dòng)的靈便性 幾種常見(jiàn)的精密軸系 一、圓柱形軸系影響旋轉(zhuǎn)精度：柱形軸和軸套的間隙，幾何形狀誤差，溫度變化 （一）間隙的影響偏轉(zhuǎn)角（方向精度）有間隙，軸線(xiàn)可能偏轉(zhuǎn) 間隙，L工作長(zhǎng)度 ， kS弧秒換算系數(shù) 206265/rad ，受加工工藝限制不能小，另轉(zhuǎn)動(dòng)不方便 L （二）零件圓度的影響通常圓度和間隙同時(shí)存在的 X方向偏移量 Y方向偏移量 x方向偏轉(zhuǎn)角 y方向偏轉(zhuǎn)角 （三）溫度的影響 溫度變化，間隙變化，偏移量 間隙t工作時(shí)最高，最低溫度 1，2軸和套線(xiàn)膨脹系數(shù) 二、圓錐形軸系 常作豎軸，承受Fa 圓度誤差的影響