12-第十二章-軸承

機械基礎（第七版）§12-1滾動軸承§12-2滑動軸承§12-3實訓——拆裝輸出軸組件第十二章

軸承軸承支承轉(zhuǎn)動的軸及軸上零件，保證軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少軸與軸座之間的摩擦和磨損。第十二章

軸承滾動軸承滑動軸承滾動軸承滾動軸承是將運轉(zhuǎn)的軸與機座之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，從而減少摩擦損失的一種精密部件。滾動軸承具有摩擦阻力小，啟動靈敏，效率高，潤滑簡便，易于互換、裝拆和維護，價格便宜等優(yōu)點。其缺點是抗沖擊能力較差，高速時易出現(xiàn)噪聲，使用壽命不及液體摩擦的滑動軸承?！?2-1一、滾動軸承的結構和類型1．滾動軸承的結構滾動軸承一般由內(nèi)圈（軸圈）、外圈（座圈）、滾動體和保持架等組成。常見滾動體的形狀常見保持架的結構圓錐滾子軸承用保持架深溝球軸承用保持架單向推力球軸承用保持架2．滾動軸承的類型主要承受徑向載荷，也可同時承受少量雙向軸向載荷。摩擦阻力小，極限轉(zhuǎn)速高。（1）深溝球軸承能同時承受較大的徑向載荷和軸向載荷。內(nèi)、外圈可分離，通常成對使用，對稱布置安裝。（2）圓錐滾子軸承只能承受單向軸向載荷，適用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高的場合。（3）單向推力球軸承可承受雙向軸向載荷，適用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高的場合。（4）雙向推力球軸承能承受很大的單向軸向載荷，承載能力比推力球軸承大得多，不允許有角偏差。（5）推力圓柱滾子軸承只能承受純徑向載荷。與球軸承相比，承受載荷的能力較大，尤其是承受沖擊載荷的能力大，但極限轉(zhuǎn)速較低。（6）圓柱滾子軸承主要承受徑向載荷，同時可承受少量雙向軸向載荷。外圈內(nèi)滾道為球面，能自動調(diào)心，允許有少量的角偏差。適用于彎曲剛度小的軸。（7）調(diào)心球軸承主要承受徑向載荷，同時能承受少量雙向軸向載荷，其承載能力比調(diào)心球軸承大；具有自動調(diào)心性能，允許有少量的角偏差。適用于重載和沖擊載荷的場合。（8）調(diào)心滾子軸承可以承受很大的軸向載荷和不大的徑向載荷，允許有少量的角偏差。適用于重載和要求調(diào)心性能好的場合。（9）推力調(diào)心滾子軸承能同時承受徑向載荷與軸向載荷。適用于轉(zhuǎn)速較高，同時承受徑向載荷和軸向載荷的場合。（10）角接觸球軸承二、滾動軸承的代號滾動軸承的類型有很多，同一類型的軸承又有不同的結構、尺寸、公差等級和技術性能等。不同尺寸的軸承

帶防塵蓋的軸承

外圈上有止動槽的軸承滾動軸承代號由前置代號、基本代號和后置代號三部分組成。滾動軸承代號的組成1．基本代號基本代號由類型代號、尺寸系列代號、內(nèi)徑代號三部分組成。（1）類型代號尺寸系列代號由兩位數(shù)字組成，前一位數(shù)字為寬（高）度系列代號，后一位數(shù)字為直徑系列代號。（2）尺寸系列代號1）寬（高）度系列代號寬（高）度系列代號表示內(nèi)、外徑相同而寬（高）度不同的軸承系列。向心軸承用寬度系列代號，代號有8、0、1、2、3、4、5、6，其寬度尺寸依次遞增。推力軸承用高度系列代號，代號有7、9、1、2，其高度尺寸依次遞增。不同寬度系列圓錐滾子軸承的寬度尺寸變化2）直徑系列代號直徑系列代號表示內(nèi)徑相同而具有不同外徑的軸承系列。代號有7、8、9、0、1、2、3、4、5，其外徑尺寸按序由小到大排列。不同直徑系列深溝球軸承的直徑尺寸變化情況3）常用尺寸系列代號（3）內(nèi)徑代號內(nèi)徑代號一般用兩位數(shù)字表示，并緊接在尺寸系列代號之后注寫。內(nèi)徑d

≥

10mm的滾動軸承內(nèi)徑代號內(nèi)徑為22、28、32以及≥500mm的軸承，內(nèi)徑代號直接用內(nèi)徑毫米數(shù)表示，但標注時與尺寸系列代號之間要用“/”分開。例如深溝球軸承“62/22”的內(nèi)徑d＝22mm。（4）基本代號示例基本代號由類型代號、尺寸系列代號和內(nèi)徑代號組成。2．前置代號和后置代號前置代號和后置代號是滾動軸承代號的補充，只有在滾動軸承的結構形狀、尺寸、公差、技術要求等有所改變時才使用，一般情況下可部分或全部省略。前置代號用字母表示，經(jīng)常用于表示軸承分部件（軸承組件）。例如，LN207表示N207軸承的外圈。后置代號的排列順序后置代號用字母（或加數(shù)字）表示，置于基本代號的右邊并與基本代號空半個漢字距（代號中有符號“—”“/”時除外）向心軸承公差等級分為：普通級、6、5、4、2五級。圓錐滾子軸承公差等級分為：普通級、6X、5、4、2五級。推力軸承公差等級分為：普通級、6、5、4四級。滾動軸承的精度等級中，普通級精度最低，2級精度最高，普通級、6（6X）、5、4、2級的精度依次升高。滾動軸承的公差等級代號用“/P公差等級”表示，（1）公差等級代號公差等級代號（2）游隙代號游隙是指軸承在無載荷的情況下，內(nèi)圈、外圈間所能移動的最大距離，做徑向移動者稱為徑向游隙，做軸向移動者稱為軸向游隙。游隙代號用“C數(shù)字（或字母）”表示。6210/C2表示游隙為2組，6210表示游隙為N組。數(shù)字為游隙組號。游隙組有2、N、3、4、5共五組，游隙量按由小到大的順序排列。其中游隙N組為基本游隙，在軸承代號中省略不標注。軸承的公差等級代號與游隙代號需同時表示時，可用公差等級代號加上游隙組號（N組不表示）的組合形式表示?！?203/P63”表示軸承的公差等級為6級，游隙為3組。3．滾動軸承代號示例4．滾動軸承的標記滾動軸承的標記由三部分組成，即：

軸承名稱軸承代號標準編號標記示例：滾動軸承30205GB/T297—2015。查閱GB/T297—2015，即可得知該滾動軸承為圓錐滾子軸承，查表可得該圓錐滾子軸承的外形尺寸。三、滾動軸承類型的選擇1．載荷的類型作用在軸承上的載荷按方向不同，有沿徑向作用的徑向載荷，沿軸向作用的軸向載荷，以及同時沿徑向和軸向作用的聯(lián)合載荷。2．選用滾動軸承類型的基本原則在選擇滾動軸承類型時，必須根據(jù)軸承的實際工作情況合理選擇，一般應考慮的因素包括軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)，軸承的轉(zhuǎn)速以及調(diào)心性能要求等。選用滾動軸承類型的基本原則四、滾動軸承的固定方式1．滾動軸承內(nèi)圈的軸向固定（1）利用軸肩的單向固定（2）利用軸肩和軸用彈性擋圈的雙向固定（3）利用軸肩和軸端擋圈的雙向固定一般用多個螺栓緊固，并采用串聯(lián)鋼絲防松。（4）利用軸肩和圓螺母的雙向固定2．滾動軸承外圈的軸向固定（1）利用軸承蓋的單向固定（2）利用軸承蓋和座孔臺階的雙向固定（3）利用孔用彈性擋圈和座孔臺階的雙向固定五、滾動軸承的失效、潤滑與密封1．滾動軸承的失效（1）疲勞點蝕接觸應力導致表面產(chǎn)生微觀裂紋，微觀裂紋被滲入其中的潤滑油擠裂而引起點蝕。（2）塑性變形在過大的靜載荷和沖擊載荷作用下，滾動體、保持架、內(nèi)圈和外圈（或軸圈和座圈）的滾道上會出現(xiàn)不均勻的、發(fā)生塑性變形的凹坑。（3）磨損滾動軸承在密封不可靠以及多塵的運轉(zhuǎn)條件下工作時，易發(fā)生磨粒磨損。2．滾動軸承的潤滑潤滑脂是一種黏稠的凝膠狀材料，強度高，能承受較大的載荷，而且不易流失，便于密封和維護，一次充脂可以維持較長時間，無須經(jīng)常補充或更換。（1）潤滑脂潤滑（2）潤滑油潤滑潤滑油潤滑適用于軸頸圓周速度和工作溫度較高的場合。溫度高、載荷大的場合，潤滑油的黏度應選大一些；反之，潤滑油的黏度應選小一些。用潤滑油進行潤滑的方式有浸油潤滑、滴油潤滑和噴霧潤滑等。（3）固體潤滑固體潤滑劑有石墨、二硫化鉬（MoS2）等多個品種，一般在重載或高溫工作條件下使用。

矩形斷面的毛氈圈被安裝在梯形槽內(nèi)，它對軸產(chǎn)生一定的壓力而起到密封作用。（1）接觸式密封3．滾動軸承的密封1）毛氈圈密封如唇形密封圈密封唇朝里，則主要防止?jié)櫥瑒┬孤?；如唇形密封圈密封唇朝外，則主要防止灰塵、雜質(zhì)侵入。2）唇形密封圈密封靠軸與軸承蓋孔之間的細小間隙密封。間隙越小、越長效果越好。間隙一般取0.1～0.3mm。油溝能增強密封效果。（2）非接觸式密封1）間隙密封①徑向曲路密封

將旋轉(zhuǎn)件與靜止件之間的間隙做成曲路形式，在間隙中填充潤滑油或潤滑脂以增強密封效果。2）曲路密封

②軸向曲路密封

軸向曲路密封的端蓋需要采用剖分式?；瑒虞S承滑動軸承是指僅發(fā)生滑動摩擦的軸承?！?2-2一、滑動軸承的特點、應用及分類1．滑動軸承的特點（1）滑動軸承使用壽命長，適用于高速旋轉(zhuǎn)運動的場合。（2）能承受沖擊和振動載荷。（3）運轉(zhuǎn)精度高、工作平穩(wěn)、無噪聲。（4）結構簡單、裝拆方便。（5）承載能力大，可用于重載場合。（6）可形成液體摩擦?；瑒虞S承摩擦損失較大，潤滑、使用和維護也比較復雜。2．滑動軸承的應用（1）工作轉(zhuǎn)速極高的軸承。（2）要求軸的支承位置特別精確的軸承，以及旋轉(zhuǎn)精度要求特別高的軸承。（3）特重型軸承。（4）承受巨大沖擊和振動載荷的軸承。（5）必須采用對開式結構的軸承。（6）要求徑向尺寸特別小以及特殊工作條件下的軸承。3．滑動軸承的分類根據(jù)所承受載荷的方向，滑動軸承可分為徑向滑動軸承（承受徑向載荷）、止推滑動軸承（承受軸向載荷）兩大類。二、滑動軸承的主要結構形式1．徑向滑動軸承徑向滑動軸承是指承受徑向載荷的滑動軸承，主要有整體式徑向滑動軸承、對開式徑向滑動軸承和調(diào)心式徑向滑動軸承等。（1）整體式徑向滑動軸承軸承座上面設有安裝潤滑油杯的螺孔，在軸瓦上開有油孔，并在軸瓦的內(nèi)表面上開有油槽，潤滑油通過油孔和油槽流入軸承間隙。（2）對開式徑向滑動軸承軸承蓋和軸承座的剖分面常做成階梯形。軸承蓋上有螺孔，用于安裝油杯或油管。對開式軸瓦由上、下兩部分組成，在上軸瓦上開設油孔和油槽。（3）調(diào)心式徑向滑動軸承

軸瓦可以適當擺動的徑向滑動軸承稱為調(diào)心式徑向滑動軸承。2．止推滑動軸承止推滑動軸承是指用來承受軸向載荷的滑動軸承，又稱為推力滑動軸承。止推軸瓦的底部為球面，以便于對中和保證工作表面受力均勻；銷釘用來防止止推軸瓦隨軸轉(zhuǎn)動。潤滑油由下部油管注入，從上部油管導出。三、軸瓦的結構及材料1．軸瓦的結構徑向滑動軸承的軸瓦有整體式和對開式兩種。整體式軸瓦（又稱軸套）用于整體式滑動軸承，對開式軸瓦用于對開式滑動軸承。整體軸瓦（1）整體式軸瓦卷制軸瓦油孔與油溝

對開式軸瓦由上軸瓦和下軸瓦組成。（2）對開式軸瓦2．軸瓦的材料軸瓦在使用時會產(chǎn)生摩擦、磨損、發(fā)熱等問題，要求軸瓦材料具備以下性能：摩擦因數(shù)??；導熱性好，熱膨脹系數(shù)??；耐磨、耐蝕、抗膠合能力強；要有足夠的強度和可塑性。為了滿足不同的使用要求，軸瓦可以采用單層軸瓦和多層軸瓦。軸承合金有錫基軸承合金和鉛基軸承合金兩大類。

錫基軸承合金的摩擦因數(shù)小，抗膠合性能好，對油的吸附性強，耐蝕性好，易跑合，常用于高速、重載的軸承，但其價格高且強度較差，只能作為襯層材料澆鑄在鋼、鑄鐵或青銅軸瓦上。（1）軸承合金青銅的強度高，承載能力大，耐磨性與導熱性都優(yōu)于軸承合金?？稍谳^高的溫度（250℃）下工作，但可塑性差，不易跑合，與之相配的軸頸必須淬硬。青銅可以單獨做成軸瓦，也可將青銅作為襯層澆鑄在鋼或鑄鐵軸瓦上。（2）青銅

用粉末冶金法（經(jīng)制粉、成形、燒結等工藝）做成的軸瓦，具有多孔性組織，孔隙內(nèi)可以儲存潤滑油，這種軸承稱為含油軸承。

橡膠軸瓦具有較大的彈性，能減輕振動使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可以用水潤滑。

塑料具有摩擦因數(shù)小，可塑性、跑合性良好，耐磨、耐蝕，可以用水、油及化學溶液潤滑等優(yōu)點。但其導熱性差，膨脹系數(shù)較大，容易變形。（3）具有特殊性能的軸瓦材料四、滑動軸承的潤滑滑動軸承常用的潤滑方式有油潤滑和脂潤滑兩種，潤滑裝置根據(jù)工作時間可分為間歇式和連續(xù)式。1．間歇式潤滑裝置（1）針閥式注油杯手柄1置于豎直位置時，閥桿5處于上位，油孔b打開；手柄1置于水平位置時，閥桿5處于下位，在彈簧力的作用下將油孔b堵住。轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺母2可調(diào)節(jié)注油量的大小。（2）旋套式注油杯轉(zhuǎn)動旋套，使旋套孔與杯體注油孔對正，然后用油壺或油槍注油。不注油時，轉(zhuǎn)動旋套遮擋杯體上的注油孔，密封注油杯。（3）壓配式壓注油杯將鋼球壓下可注潤滑油（或潤滑脂）。不注潤滑油（或潤滑脂）時，鋼球在彈簧的作用下將杯體注油孔封閉。（4）旋蓋式油杯杯蓋與杯體采用螺紋連接，旋合前在杯體和杯蓋中都裝滿潤滑脂，定期旋轉(zhuǎn)杯蓋壓縮潤滑脂的體積，可將潤滑脂擠入滑動軸承內(nèi)。2．連續(xù)式潤滑裝置（1）芯捻式油杯杯體中儲存潤滑油，靠芯捻的毛細作用實現(xiàn)連續(xù)潤滑。（2）油環(huán)潤滑裝置油環(huán)1套在軸頸2上并浸入油池，軸旋轉(zhuǎn)時，靠定位套3及油環(huán)1和軸頸2間的摩擦力帶動油環(huán)1轉(zhuǎn)動，將潤滑油帶至軸頸2處進行潤滑。（3）壓力潤滑裝置利用油泵將潤滑油送入滑動軸承進行潤滑。實訓——拆裝輸出軸組件§12-3一、實訓目的通過拆裝輸出軸組件，進一步了解軸的結構、齒輪在軸上的固定方法以及軸承的定位方法，掌握軸承和齒輪的拆裝方法，培養(yǎng)拆裝軸上零件的能力。二、任務描述1．看懂輸出軸的有關技術資料，了解輸出軸上齒輪、軸承等的定位和固