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　　第17章 轴承§17-1 滑动轴承的类型、结构及润滑§17-2 滚动轴承的类型、结构及代号§17-3 滚动轴承的选择计算§17-4 滚动轴承的润滑和密封§17-5 滚动轴承的组合设计 轴承的功用：1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；2）减少转轴与支承之间的摩擦和磨损滚动轴承 优点多，应用广分类：用于高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合。滑动轴承应用实例：汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机、水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等机械常采用滑动轴承。 §17-1 滑动轴承的类型、结构及润滑一、 向心滑动轴承组成：轴承座、轴套或轴瓦、联接螺栓等。螺纹孔轴承座联接螺栓轴承榫口轴承盖整体式向心滑动轴承剖分轴瓦轴承座剖分式向心滑动轴承 整体轴套卷制轴套薄壁轴瓦厚壁轴瓦轴瓦非承载区内表面开有进油口和油沟，以利于润滑油均匀分布在整个轴径上。F进油孔油沟 d油沟形式轴承中分面常布置成与载荷垂直或接近垂直。载荷倾斜时结构如图大型液体滑动轴承常设计成两边供油的形式，既有利于形成动压油膜，又起冷却作用。45?宽径比B/d----轴瓦宽度与轴径直径之比。重要参数液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.5~1非液体润滑摩擦的滑动轴承: B/d=0.8~1.5 二、 推力滑动轴承作用：用来承受轴向载荷结构特点：在轴的端面、轴肩或安装圆盘做成止推面。在止推环形面上，分布有若干有楔角的扇形快。其数量一般为6~12 。用来承受停固定式 ---倾角固定，顶部预留平台， 车后的载荷。类型---倾角随载荷、转速自行 调整，性能好。可倾式巴氏合金FF绕此边线自行倾斜 润滑剂和润滑装置一、润滑剂作用：降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。液体润滑剂----润滑油分类 半固体润滑剂----固体润滑剂A、B两板之间充满了液体，B板静止，A板水平移动速度为v。由于液体与金属表面的吸附作用， A板表面的液体速度为 v，而 板B 表面的液体速度为0。两板之间的速度呈线性分布。润滑脂Aydyxo1. 润滑油 在用的大部分润滑油为矿物油（石油）在轴承中，润滑油最重要的物理参数粘度----重要参数是粘度，它是选择润滑油的主要依据。粘度表征液体流动的内摩擦特性。du液体层与层之间摩擦切应力：B分析位置y处薄层的受力duy实验结果： τ=η----- 牛顿液体流动定律dyη----液体的动力粘度，简称粘度量纲：力·时间/长度2单位：N · s /m2(Pa ·s) 或泊：/cm21P=1 dyn · sη单位：m/s 或斯St：cm /s22运动粘度： ν =ρ或厘斯cSt：1St=100 cSt我国石油产品是用运动粘度标定的 表17-1 常用常用润滑油的主要性质40 ℃的粘度 凝点 闪点(开式)主要用途名 称 代 号2≤ Cmm /s≥ CL-AN7 6.12~7.48 -10L-AN10 9.0~11.0 -10L-AN15 13.5~16.5 -10L-AN32 28.8~32.2 -170用于高速底负荷机械、精密机床、纺织纱锭的润滑和冷却。全损耗系统用油GB443-89普通机床的液压油。用于一般滑动轴承、齿轮、蜗轮的润滑L-AN46 41.4~50.6 -10L-AN68 61.2~74.8 -用于重型机床导轨、矿山机械的润滑。L-AN100 90~110L-TSA32 28.8~35.20用于汽轮机、发电机等高速高负荷轴承和各种小型液体润滑轴承汽轮机油GB11120-89-7180L-TSA46 41.4~50.6 润滑油的特性：→ η ↓粘--温图1）温度 t ↑2）压力p ↑选用原则：→ η ↑但p 10 Mpa时可忽略。变化很小ηL-TSA321) 载荷大、温度高的轴承，宜选用粘度大的油；2) 载荷小、转速高的轴承，0.080.07L-TSA32L-TSA32L-TSA320.060.05宜选用粘度小的油；2.润滑脂----润滑油与各种稠化剂 0.04（钙、钠、铝、锂等金属皂）混合稠化而成。0.030.02优点：密封简单、不需要经常添加、不易流失；对速度0.01和温度不敏感，适用范围广。30 40 50 60 70 80 90 ℃ 缺点：摩擦损耗较大、机械效率低，不适宜高速场合。目前使用最多的是钙基脂，有耐水性，常用于60 ℃以下的各种机械设备的轴承。3.固体润滑剂---石墨 性能稳定、t 350 ℃才开始氧化， 可在水中工作。聚氟乙烯树脂 -----摩擦系数低，只有石墨的一半。二流化钼（MoS ） ---摩--擦系数低，使用温度范围广2(-60~300 ℃)，但遇水性能下降。用于润滑油不能胜任工作的场合：高温、低速重载。其应用日渐广泛使用方式：1.调和在润滑油中；2.涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜；3.混入金属或塑料粉末中烧结成型。 二、润滑装置1. 油杯压注式油杯旋盖式油杯 脂用针阀式油杯弹簧盖油杯 2. 油环滚动轴承的 §17-2 滚动轴承的结构、类型和代号滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。各零件的作用：内圈：支撑轴；装在机座或零件轴孔内；外圈：支撑零件或轴系；内外圈上有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体将沿着滚道滚动。滚动体：滑动?滚动；保持架: 将滚动体分开。滚动副的材料要求：硬度和接触疲劳强度↑ 、耐磨性和冲击韧性↑用含铬合金钢制造，经热处理后硬度达：61~65HRC。工作表面需经磨削或抛光。保持架：低碳钢，冲压制成高速轴承：有色金属或塑料。 优点：摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、和易于互换等。滚动轴承按其承受载荷的方向（接触角）和滚动体的形状分类。缺点：抗冲击能力差、高速时出现噪音。滚动轴承 标准化;并由专业厂大批量生产。设计人员的主要任务是: 熟悉标准，正确选用。接触角：滚动体与外圈接触处的法线与垂直于轴承轴心线的平面之间的夹角称为公称接触角。接触角 ↑ → 轴向承载能力 ↑它是滚动轴承的一个重要参数，轴承的受力分析和承载能力等都与接触角有关。表17-2 各类轴承的公称接触角向心轴承主要承受径向载荷推力轴承主要承受轴向载荷轴承类型径向接触α= 0?角接触角接触轴向接触α= 90?0? α45?α公称接触角45? α90?αα 分类：向心轴承按载荷方向分 推力轴承轴承类型圆柱滚子圆锥滚子球面滚子滚针球轴承按滚动体形状分滚子轴承表17-3 滚动轴承的主要类型和特性轴承名称、类型及代号结构简图 承载方向 极限转速 允许角偏差 主要特性和应用主要承受径向载荷，同时也能承受少量轴向载荷。因为外滚道表面是以轴承中点为中心的球面，故能调心。调心球轴承中2? ~3?10000 表17-3 滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、类型及代号结构简图 承载方向 极限转速 允许角偏差主要特性和应用能承受很大的径向载荷和少量轴向载荷。承载能力大，具有调性能。调心滚子轴承20000C低 0.5? ~2?比10000小能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线性接触，承载能力大，内外圈可分离，装拆方便，称对使用。圆锥滚子轴承30000中低2’只能承受轴向载荷，且作用线必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处。推力球轴承不允许50000a)单向 表17-3 滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、类型及代号结构简图 承载方向 极限转速 允许角偏差主要特性和应用只能承受轴向载荷，且作用线必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处。推力球轴承不允许50000低b)双向能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线性接触，承载能力大，内外圈可分离，装拆方便，称对使用。深沟球轴承高8’~16’60000角接触球轴承70000C(α=15? )70000AC(α=25? )70000B(α=40? )能同时承受较大的径向、α轴向联合载荷。 大，较高2’~10’ 承载能力越大，有三种规格。称对使用。 表17-3 滚动轴承的主要类型和特性（续）轴承名称、类型及代号结构简图 承载方向 极限转速 允许角偏差主要特性和应用推力圆柱滚子轴承80000能承受很大的单向轴向载荷。不允许低能承受较大的径向。因线性接触，内外圈只允许有小的相对偏转。除U结构外，还有内圈无挡边(NU)、外圈单挡边(NF)、内圈单挡边(NJ)等型式圆柱滚子轴承N0000较高 2’~4’只能承受径向载荷。承载能力大，径向尺寸特小。一般无保持架，因而滚针间有摩擦，极限转速低。滚针轴承a) NA0000b) RNA0000a)低 不允许b) 几点说明：由于结构不同，各类轴承的使用性能也不相同，现说明如下。1. 承载能力滚子轴承≈(1.5~3)球轴承 在同样的外形尺寸下。大载荷 采用滚子轴承当d ≤20 mm时，两者承载能力接近，宜采用球轴承。因滚子轴承贵角接触球轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷。滚动体为滚子，则只能承受径向载荷；若滚动体为球，可承受一定的轴向载荷。α= 0? →承受径向载荷为主；0? α45? →45? α90? →承受轴向载荷为主；α= 90? → 只能承受轴向载荷。2. 极限转速转速过高 → 温度↑ → 润滑失效 →滚动体回火或胶合破坏。极限转速----滚动轴承在一定载荷与润滑条件下，允许的最高转速。 3. 角偏差轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内外圈中心线发生相对倾斜。其倾斜角称为角偏差。影响轴承正常运转。角偏差 ↑ →可采用调心轴承。滚针轴承对轴线倾斜最敏感，应 θ紧可能避免在轴线有倾斜的情况下使用。调心轴承 滚动轴承的代号滚动轴承的类型很多，而各类轴承又有不同的结构、尺寸、公差等级、技术要求等，为便于组织生产和选用，规定了滚动轴承的代号，序表17-4 滚动轴承代号的排列顺前置代号基本代号共5位后置代号或加0（）成套轴承分部件代号尺寸系列代号类型代号宽(高)度 直径系列系列代号 代号注：代表字母；代表数字1. 前置代号----成套轴承分部件代号。是轴承代号的基础，有三项2. 基本代号：表示轴承的基本类型、结构和尺寸。类型代号 ----左起第一位，为0（双列角接触球轴承）则省略。 b)双向a)单向调心球轴承 调心滚子轴承 圆锥滚子轴承10000 20000C 30000推力球轴承50000推力圆柱圆柱滚子轴承滚针轴承a) NA0000b) RNA0000深沟球轴承 角接触球轴承 滚子轴承60000 70000 80000N0000 表17-4 滚动轴承代号的排列顺序前置代号基本代号后置代号或加（）成套轴承分部件代号尺寸系列代号类型宽(高)度 直径系列代号系列代号 代号注：代表字母；代表数字尺寸系列代号----左起第二、三位。内径相同，而直径系列代号不同的四种轴承的比较。000 200300400 表17-5 向心轴承和推力轴承的常用尺寸系列代号向心轴承推力轴承高度系列代号宽度系列代号直径系列代号12(0)12窄正常宽正常尺寸系列代号01(0) 0(0) 11特轻轻(0) 2(0) 3(0) 中重 表17-6 滚动轴承代号的排列顺序前置代号基本代号后置代号或加（）成套轴承分部件代号尺寸系列代号类型宽(高)度 直径系列代号系列代号 代号注：代表字母；代表数字内径代号 ---- 基本代号左起第四、五位。表16-5 轴承的内径代号内径代号4~99数字5轴承内径尺寸 mm 10 表17-4 滚动轴承代号的排列顺序前置代号基本代号后置代号或加（）成套轴承分部件代号尺寸系列代号类型宽(高)度 直径系列代号系列代号 代号注：代表字母；代表数字3. 后置代号 ---- 用字母（或加数字）表示。表17-6 轴承后置代号排列顺序后置代号组 1234 567 8内部 密封与防尘 保持架 轴承 公差结构 套圈变形 及材料 材料 等级含 义游隙 配置 其它 表17-7 轴承内部结构常用代号轴承类型代 号含 义示 例BCACα=40?α=15?α=25?7210B7210C7210AC角接触球轴承圆锥滚子轴承BE接触角α加大加强型32310BN207E表17-8 公差等级代号代 号省略 /P6/P6x /P5 /P4 /P2