機械設(shè)備點檢員培訓教材(公共基礎(chǔ)知識8~9章)

1、機械設(shè)備點檢員培訓教材,能源環(huán)保部大師工作室 2018年7月,主要內(nèi)容,第8章 軸承的工作情況分析,8.1、滾動軸承的工作情況分析 8.2、滑動軸承情況分析 8.3、滾動軸承與滑動軸承性能的對比,本章主要內(nèi)容,8.1.1 滾動軸承的受載情況分析,1、單列向心軸承中的徑向載荷分布 軸承轉(zhuǎn)動時，承受徑向載荷Fr，外圈固定。當內(nèi)圈隨軸轉(zhuǎn)動時，滾動體滾動，內(nèi)、外圈與滾動體的接觸點不斷發(fā)生變化，其表面接觸應(yīng)力隨著位置的不同作脈動循環(huán)變化。滾動體在上面位置時不受載荷，滾到下面位置受載荷最大，兩側(cè)所受載荷逐漸減小。所以軸承元件受到脈動循環(huán)的接觸應(yīng)力。,點擊上圖觀看動畫演示,8.1 滾動軸承的工作情況分析,滾

2、動軸承的失效形式主要有三種：疲勞點蝕、塑性變形和磨損,8.1.3 滾動軸承的失效形式（p66）,8.1 滾動軸承的工作情況分析,8.1.4 滾動軸承疲勞壽命,8.1 滾動軸承的工作情況分析,1、軸承壽命 軸承中任一元件首次出現(xiàn)疲勞點蝕前軸承所經(jīng)歷的總轉(zhuǎn)數(shù)。 2、可靠度 在同一條件下運轉(zhuǎn)的一組相同的軸承能達到或超過某一規(guī)定壽命的百分率，稱為軸承壽命的可靠度。 3、基本額定壽命 一批同型號的軸承在相同條件下運轉(zhuǎn)時，90%的軸承未發(fā)生疲勞點蝕前運轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)。,按滑動軸承工作時軸瓦和軸頸表面間呈現(xiàn)的摩擦狀態(tài)，滑動軸承可分為:,液體摩擦軸承,非液體摩擦軸承（處于干摩擦、邊界摩擦及液體摩擦的混合摩擦狀態(tài)）

3、,液體動壓潤滑軸承,液體靜壓潤滑軸承,按滑動軸承承受載荷的方向可分為:,徑向滑動軸承,推力滑動軸承,8.2 滑動軸承的情況分析,8.2.1 滑動軸承的特點、應(yīng)用及分類,滾動軸承絕大多數(shù)都已標準化，故得到廣泛的應(yīng)用。但是在以下場合，則主要使用滑動軸承：,工作轉(zhuǎn)速很高，如汽輪發(fā)電機。,要求對軸的支承位置特別精確，如精密磨床。,承受巨大的沖擊與振動載荷，如軋鋼機。,特重型的載荷，如水輪發(fā)電機。,根據(jù)裝配要求必須制成剖分式的軸承，如曲軸軸承。,在特殊條件下工作的軸承，如軍艦推進器的軸承。,徑向尺寸受限制時，如多輥軋鋼機。,工作時軸承和軸頸的支撐面間形成直接或間接活動摩擦的軸承，稱為滑動軸承。,8.2

4、滑動軸承的情況分析,常用軸承材料有：,金屬材料,粉末冶金材料,非金屬材料,軸承合金（巴氏合金、白合金）是由錫、鉛、銻、銅等組成的合金,銅合金 分為青銅和黃銅兩類。,鑄鐵 有普通灰鑄鐵、球墨鑄鐵等。,由銅、鐵、石墨等粉末經(jīng)壓制、燒結(jié)而成的多孔隙軸瓦材料。,有塑料、硬木、橡膠和石磨等，其中塑料用的最多,8.2 滑動軸承的情況分析,8.2.1 滑動軸承的失效形式（p67）,8.2 滑動軸承的情況分析,磨損 膠合 疲勞破壞 軸襯脫落,8.3滾動軸承與滑動軸承的性能比較,第9章 聯(lián)軸器、離合器與制動器,9.1、聯(lián)軸器 9.2、離合器 9.3、制動器 9.4、聯(lián)軸器、離合器和制動器的選擇,本章主要內(nèi)容,聯(lián)

5、軸器、離合器:,工作特點：聯(lián)軸器用于剛性靜態(tài)聯(lián)接；而離合器則用 于兩軸之間的動態(tài)聯(lián)接。,作用：主要用于將兩根軸聯(lián)接在一起，使它們一起旋 轉(zhuǎn)，并傳遞扭矩。,制動器：是對機器的運動件施加阻力或阻力矩，使其迅速減速或停止運動，以滿足機械工作要求的裝置。,聯(lián)軸器、離合器大都已經(jīng)標準化了，可直接選用。,工作條件和使用要求=選類型,聯(lián)軸器、離合器與制動器,9.1 聯(lián)軸器,剛性 聯(lián)軸器,彈性 聯(lián)軸器,固定式 剛性聯(lián)軸器,要求被聯(lián)接兩軸軸線嚴格對中,可移式 剛性聯(lián)軸器,可以通過兩半聯(lián)軸器間的相對運動來補償被聯(lián)接兩軸的相對位移。,機械式聯(lián)軸器、液力聯(lián)軸器、電磁式聯(lián)軸器,無彈性元件的饒性聯(lián)軸器,無彈性元件的饒性聯(lián)

6、軸器,機械式聯(lián)軸器,1、套筒聯(lián)軸器,組成：套筒、鍵或銷,特點：各零件間不能作相對運動，零件也都是剛性的。,優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單緊湊、徑向尺寸小，組成零件少。,缺點：裝拆不方便，徑向尺寸不能太大。,應(yīng)用：載荷不大，工作平穩(wěn)，兩軸嚴格對中的場合。,9.1 聯(lián)軸器,9.1.1 剛性聯(lián)軸器,9.1 聯(lián)軸器,9.1.1 剛性聯(lián)軸器,結(jié)構(gòu)：半聯(lián)軸器通過鍵與軸相聯(lián)，用螺栓將兩個半聯(lián)軸器的凸緣聯(lián)接在一起。,2、凸緣聯(lián)軸器,型式：,有對中榫的凸緣聯(lián)軸器,-靠鉸制孔螺栓對中。,-靠榫頭對中。,普通凸緣聯(lián)軸器,制造與安裝要求：半聯(lián)軸器的凸緣端面應(yīng)與軸線垂直，安裝時應(yīng)使兩軸精確對中。 材料：一般用鑄鐵、當重載或 V30 m

7、/s時，用鑄 鋼或鍛鋼 。 特點：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、傳遞扭矩較大，但不能 緩沖減振 。 應(yīng)用：用于載荷較平穩(wěn)、中高速或傳動要求較高的場合的兩軸聯(lián)接。 該聯(lián)軸器已經(jīng)標準化。,9.1.1 剛性聯(lián)軸器,2、凸緣聯(lián)軸器,9.1 聯(lián)軸器,1、滑塊聯(lián)軸器,9.1.2 無彈性元件的饒性聯(lián)軸器,結(jié)構(gòu)：兩個端面開有徑向凹槽的半聯(lián)軸器，兩端各具有凸榫的中間滑塊，且兩端榫頭互相垂直，嵌入凹槽中，構(gòu)成移動副。 工作原理：當兩軸存在不對中和偏斜時，滑塊將在凹槽內(nèi)滑動。 優(yōu)缺點：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易?；瑝K因偏心產(chǎn)生離心力和磨損，并給軸和軸承帶來附加動載荷。 應(yīng)用：中低速場合,9.1 聯(lián)軸器,1、滑塊聯(lián)軸器,9.1.2 無

8、彈性元件的饒性聯(lián)軸器,9.1 聯(lián)軸器,1、滑塊聯(lián)軸器,9.1.2 無彈性元件的饒性聯(lián)軸器,9.1 聯(lián)軸器,2、鼓形齒式聯(lián)軸器,結(jié)構(gòu)：兩個有內(nèi)齒的外殼，兩個有外齒的套筒，兩者齒數(shù)相同，外齒做成球形齒頂?shù)难凝X。套筒與軸用鍵聯(lián)接，兩外殼用螺栓聯(lián)接。兩端密封，空腔內(nèi)儲存潤滑油。 功用：能補償軸不對中和偏斜。,9.1.2 無彈性元件的饒性聯(lián)軸器,9.1 聯(lián)軸器,2、鼓形齒式聯(lián)軸器,9.1.2 無彈性元件的饒性聯(lián)軸器,優(yōu)點：傳遞扭矩大、能補償綜合位移。 缺點：結(jié)構(gòu)笨重、造價高。 應(yīng)用：用于高速重載傳動。,9.1 聯(lián)軸器,3、十字軸萬向聯(lián)軸器,結(jié)構(gòu)：兩傳動軸末端各有一個叉形支架，用鉸鏈與中間的“十字形”構(gòu)

9、件相聯(lián)，“十字形”構(gòu)件的中心位于兩軸交點處，軸間角為 ：=045 作用：用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，而且在傳動過程中，兩軸之間的夾角還可以改變。,9.1.2 無彈性元件的饒性聯(lián)軸器,9.1 聯(lián)軸器,十字軸萬向聯(lián)軸器,十字軸萬向聯(lián)軸器,為消除從動軸的速度波動,通常將萬向聯(lián)軸器成對使用,并使中間軸的兩個叉子位于同一平面上,還應(yīng)使主、從動軸的軸線與中間軸的軸線間的偏斜角相等,轉(zhuǎn)速不宜太高。,小型萬向聯(lián)軸節(jié)的結(jié)構(gòu),3、十字軸萬向聯(lián)軸器,9.1 離合器,優(yōu)點：有較大的角度補償能力，結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高。 應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機、機床、起重機、軋鋼等機械傳動系統(tǒng)中。,3、十字軸萬向聯(lián)軸器,9.

10、1.2 無彈性元件的饒性聯(lián)軸器,9.1 聯(lián)軸器,1 彈性套柱銷聯(lián)軸器,結(jié)構(gòu)特點：外觀與凸緣聯(lián)軸器相似，用帶橡膠彈性套的柱銷聯(lián)接兩個半聯(lián)軸器。,能補償綜合位移，有緩沖減振的能力，適用于多部載荷，頻繁起動，經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的傳動中。,9.1.3 有彈性元件的饒性聯(lián)軸器,9.1 聯(lián)軸器,2 彈性柱銷聯(lián)軸器,結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單、更換柱銷方便。用尼龍制成的柱銷置于兩個半聯(lián)軸器凸緣的孔中。 特點：上述兩種聯(lián)軸器的動力通過彈性元件傳遞，緩和沖擊、吸收振動。 應(yīng)用：適用于正反向變化多，啟動 頻繁的高速軸。 適用范圍：-12t60， v8000 r/min 對溫度敏感。 能補償較大的軸向位移，并允許微量的徑向位移和角位移

11、。,9.1.3 有彈性元件的饒性聯(lián)軸器,9.1 聯(lián)軸器,3 梅花形彈性聯(lián)軸器 結(jié)構(gòu)：中間為橡膠制成的梅花形彈性元件，兩邊為兩個半聯(lián)軸器。 特點：結(jié)構(gòu)簡單、承載能力高，維護方便，允許較大的綜合位移。 適用范圍： 512， x0.02D y0.01D，n5000 r/min 應(yīng)用：適用于啟動頻繁、正反向運轉(zhuǎn)、有沖擊振動、有較大軸向位移、潮濕多塵的場合。,9.1.3 有彈性元件的饒性聯(lián)軸器,9.1 聯(lián)軸器,一、離合器的分類,作用：離合器用來聯(lián)接兩根軸，使之一起轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩，在工作中主、從 動部分可分離可接合。,按其工作原理可分為 嚙合式：利用牙齒嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩，可保證兩軸同步運轉(zhuǎn)，但只能在低速或停

12、車時進行離合 摩擦式：利用工作表面的摩擦傳遞扭矩，能在任何轉(zhuǎn)速下離合，有過載保護 但不能保證兩軸同步運轉(zhuǎn),按離合控制方法不同，可分為操縱式和自動式兩類；,按操縱方式分有機械操縱式、電磁操縱式、液壓操縱式和氣壓操縱式等；,可自動離合的離合器有超越離合器、離心離合器和安全離合器等，它們能 在特定條件下，自動地接合或分離。,9.2 離合器,9.2.1牙嵌式離合器（p77）,結(jié)構(gòu)：由端面帶牙的固定套筒、活動套筒、對中環(huán)組成。 工作原理： 利用操縱桿移動滑環(huán)，實現(xiàn)兩套筒的結(jié)合與分離。,9.2 離合器,9.2.2 摩擦離合器,結(jié)構(gòu)：由固定圓盤1、活動圓盤2、滑環(huán)3組成。 工作原理：移動滑環(huán)，可實現(xiàn)兩圓盤的

13、結(jié)合與分離，靠摩擦力帶動從動軸轉(zhuǎn)動。 優(yōu)點： 1.在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進行結(jié)合； 2.過載時打滑，起保護作用； 3.結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。 缺點：結(jié)合過程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱；傳遞轉(zhuǎn)矩小，徑向尺寸大。,9.2 離合器,1主動軸 2從動軸 3、4摩擦盤 5操縱滑環(huán) FQ軸向壓力,一、離合器的分類,作用：離合器用來聯(lián)接兩根軸，使之一起轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩，在工作中主、從 動部分可分離可接合。,按其工作原理可分為 嚙合式：利用牙齒嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩，可保證兩軸同步運轉(zhuǎn)，但只能在低速或停 車時進行離合 摩擦式：利用工作表面的摩擦傳遞扭矩，能在任何轉(zhuǎn)速下離合，有過載保護 但不能保證兩軸同步運轉(zhuǎn)

14、,按離合控制方法不同，可分為操縱式和自動式兩類；,按操縱方式分有機械操縱式、電磁操縱式、液壓操縱式和氣壓操縱式等；,可自動離合的離合器有超越離合器、離心離合器和安全離合器等，它們能 在特定條件下，自動地接合或分離。,9.3 制動器,一、制動器的類型、特點 制動器與聯(lián)軸器、離合器不同，它是利用摩擦力矩來消耗機器運動部件的動能，從而實現(xiàn)制動的。其動作迅速，可靠；其摩擦副耐磨，易散熱。 按照制動零件的結(jié)構(gòu)特征分：有帶式、塊式、盤式等型式的制動器。按機構(gòu)不工作時制動零件所處狀態(tài)分：有常閉式和常開式兩種制動器；前者經(jīng)常處于緊閘狀態(tài)，要加外力才能解除制動作用，例如提升機構(gòu)中的制動器；后者經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，

15、必須施加外力才能實現(xiàn)制動，例如多數(shù)車輛中的制動器。 按照控制方式分：自動式和操縱式兩類；前者如各類常閉式制動器；后者包括用人力、液壓、氣動及電磁來操縱的制動器。 制動器通常裝在機構(gòu)中轉(zhuǎn)速較高的軸上，這樣所需制動力矩和制動器尺寸可以小一些。,9.3 制動器,9.3.1帶式制動器（p80）,9.3 制動器,9.3.1 瓦塊式制動器,9.3 制動器,聯(lián)軸器、離合器大都已經(jīng)標準化了，可直接選用。,工作條件=選類型,轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 軸徑,=確定型號與規(guī)格,1、聯(lián)軸器類型選擇,低速、剛性大的短軸-剛性聯(lián)軸器,低速、剛性小的長軸-無彈性元件的撓性聯(lián)軸器,高速、有振動和沖擊的機械-有彈性元件的撓性聯(lián)軸器,傳遞轉(zhuǎn)矩

16、較大的重型機械-齒式聯(lián)軸器,軸線位置有較大變動的兩軸-十字軸萬向聯(lián)軸器,2、聯(lián)軸器型號的選擇,9.4 聯(lián)軸器、離合器和制動器的選擇,9.4.1 聯(lián)軸器的選擇,離合器大都已經(jīng)標準化了，可直接選用。,工作條件和使用要求-選類型和型號,當要求主、從動軸同步且傳遞轉(zhuǎn)矩較大時,要求高速下平穩(wěn)接合而主、從動軸同步要求低時,嵌入式離合器,摩擦式離合器,9.4 聯(lián)軸器、離合器和制動器的選擇,9.4.2 離合器的選擇,制動器的選擇與聯(lián)軸器的選擇所考慮的條件和選擇內(nèi)容大致相同，但在制動器型號選擇時制動力矩計算較為復(fù)雜可參考機械設(shè)計手冊等設(shè)計資料進行制動器的設(shè)計選擇。 且滿足： Tc=STmax 式中：Tmax為制動輪所傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，N,mm； S為制動安全系數(shù)；按表124選取。,9.4.3 制動器的選擇,9.4 聯(lián)軸器、離合器和制動器的選擇,(1)聯(lián)軸器與離合器的安裝誤差應(yīng)嚴格控制，對固定式剛性聯(lián)軸器更應(yīng)注意。由于所聯(lián)接兩軸的相對位移在負載后還可能增大，故通常要求安裝誤差不大于許用補償量的二分之一。 (2)聯(lián)軸器在工作后應(yīng)檢查兩軸對中情況，其相對位移不應(yīng)大于許用補償量。應(yīng)定期檢查傳力零件是否有損壞，以便及時更換。有潤滑要求的，要定期檢查潤滑情況。 (3)對于轉(zhuǎn)速較高的聯(lián)軸器，要進行動平衡試驗。 (