第十章軸承§10.1軸承的分類§10.2滑動軸承的典型結構§10.3滑動軸承材料及軸瓦結構§10.4非液體摩擦滑動軸承的校核計算§10.5

滾動軸承的類型、代號及其選擇§10.6滾動軸承的壽命及尺寸選擇§10.7滾動軸承的組合設計§10.8軸承的潤滑、潤滑裝置和密封裝置10.1軸承的分類軸承的功用：支承軸及軸上的零件，并保持軸的旋轉精度和減少軸與支承間的摩擦和磨損。分類：摩擦性質：滑動軸承、滾動軸承承受載荷的方向：向心軸承（徑向載荷）推力軸承（軸向載荷）向心推力軸承（徑向、軸向載荷）工作表面的摩擦狀態(tài)：液體摩擦滑動軸承：非液體摩擦滑動軸承動壓、靜壓一般機器高速重載10.2滑動軸承的典型結構一、徑向滑動軸承一般由殼體、軸瓦和潤滑裝置組成。可以直接利用機器的箱壁凸緣或機器的一部分組成。10.2滑動軸承的典型結構1.整體式滑動軸承2.對開式滑動軸承10.2滑動軸承的典型結構3.自位式滑動軸承10.2滑動軸承的典型結構二、推力滑動軸承由軸承座和軸頸組成。工作表面可以是軸的端面或軸上的環(huán)形平面。10.2滑動軸承的典型結構其他形式的滑動支承：10.3滑動軸承材料和軸瓦結構一、軸承材料1.對軸承材料的基本要求滑動軸承的主要失效形式：軸瓦的磨損和膠合。軸承材料應具備以下性能：⑴摩擦系數小⑵導熱性好，熱膨脹系數小⑶耐磨、耐蝕、抗膠合能力強⑷足夠的機械強度和可塑性⑸工藝性好，價格便宜，易于獲得2.常用的軸承材料軸承合金、銅合金、鋁合金、鑄鐵和其他材料10.3滑動軸承材料和軸瓦結構二、軸瓦結構常用的軸瓦分為整體式和剖分式兩種結構。整體軸瓦剖分式軸瓦為了使?jié)櫥湍芎芎玫姆植嫉捷S瓦的整個工作表面，在軸瓦的非承載區(qū)要開設油溝和油孔。常見的油溝形式有軸向、周向和斜向三種。10.4非液體摩擦滑動軸承的校核計算主要失效形式：磨損和膠合。設計步驟：1.選擇軸承的類型和軸瓦材料2.確定軸承的工作長度l3.驗算軸承表面的平均壓強p，滑動速度v和pv值4.確定軸頸與軸瓦之間的間隙10.4非液體摩擦滑動軸承的校核計算一、徑向滑動軸承的校核計算1.校核軸承摩擦表面的平均壓強p（磨損）2.校核pv值（膠合）3.校核v（磨損）當驗算結果不能滿足要求時，可改用較好的軸瓦材料或加大軸承的幾何尺寸d和l。10.4非液體摩擦滑動軸承的校核計算二、推力滑動軸承的校核計算10.4非液體摩擦滑動軸承的校核計算10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇一、滾動軸承的類型滾動軸承已經標準化內圈外圈滾動體保持架10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇滾動體形式：球、圓柱滾子、滾針、圓錐滾子、球面滾子、非對稱球面滾子等幾種。球圓柱滾子圓錐滾子鼓形滾子滾針10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇優(yōu)點：滾動軸承具有摩擦阻力小，起動靈活，效率高，潤滑簡便和互換性好等。缺點：抗沖擊載荷的能力差，高速時會出現噪聲，工作壽命也不及液體摩擦滑動軸承。按滾子形狀可分為：球軸承滾子軸承按承載方向：向心軸承推力軸承向心推力軸承10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇一、滾動軸承的幾個基本特性1、接觸角α：滾動體與外圈的接觸法線和半徑方向之間所夾銳角。ααα

接觸角反映了軸承承受載荷方向的特性。接觸角是滾動軸承的一個主要參數，軸承的受力分析和承載能力等都與接觸角有關。接觸角越大，軸承承受軸向載荷的能力也越大。10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇2、游隙?滾動體內圈、外圈滾道之間的最大間隙。??徑向間隙軸向間隙

游隙是影響軸承運轉精度、使用壽命、噪聲級別以及溫升的重要數據，控制游隙是項重要的工作。10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇3、偏斜角(量)θ一般指調心軸承內、外圈軸線相對傾斜時所夾的銳角。θ

此類軸承通常具有偏位角的自適應性能，當軸承座孔與軸發(fā)生軸線偏離時，它可以自動適應軸心的偏斜。故這種軸承也稱作調心軸承。3、按結構形式不同，標準滾動軸承分為13類，最常用的有六類:構造和類型4深溝球軸承（6）圓柱滾子軸承（N、NU）推力球軸承

（5）角接觸球軸承（7）圓錐滾子軸承（3）調心球軸承（1）調心滾子軸承（2）滾針軸承（NA)向心角接觸軸承徑向接觸軸承推力滾子軸承（8）軸向接觸軸承類型代號成對使用，反向安裝10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇深溝球軸承610.5滾動軸承的類型、代號及其選擇角接觸球軸承710.5滾動軸承的類型、代號及其選擇圓錐滾子軸承3面對面背靠背10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇圓柱滾子軸承N10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇滾針軸承NA10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇推力球軸承510.5滾動軸承的類型、代號及其選擇調心球軸承110.5滾動軸承的類型、代號及其選擇調心滾子軸承210.5滾動軸承的類型、代號及其選擇雙列深溝球軸承410.5滾動軸承的類型、代號及其選擇10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇二、滾動軸承的代號基本代號（字母或數字）后置代號（字母或加數字）前置代號（字母）12345類型代號內徑代號內部結構改變密封與防塵及外形改變保持架及其材料改變公差等級代號游隙組別代號其它代號可拆分部件軸承或分部件代號滾動軸承代號是表示結構、尺寸、公差等級和技術性能等特征的產品代號尺寸系列代號寬度系列代號直徑系列代號（1）類型代號---左起第1位軸承類型代號調心球軸承1調心滾子軸承2圓錐滾子軸承3雙列深溝球軸承4推力球軸承5深溝球軸承6角接觸球軸承7推力圓柱滾子軸承8圓柱滾子軸承N滾針軸承NA1、基本代號——表示類型、結構和尺寸的代號數字或字母表示不同類型的軸承10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇（2）尺寸系列代號寬度（高度）系列----左起第2位——內、外徑相同而寬度（推力軸承稱為高度）不同的特征表示。向心軸承常用代號：0正常；1寬；2特寬*在代號中0可以省略（除圓錐滾子軸承(3類)和調心滾子軸承(2類)外）推力軸承

常用代號：

1，2向心軸承寬度增加推力軸承高度增加直徑系列---左起第3位——內徑相同而外徑不同的特征表示

常用代號：

1（特輕）；2（輕）；3（中）；4（重）直徑增加（3）內徑代號-左起第4，5位代號0001020304~96內徑（mm）10121517代號×5滾動軸承的內徑d=10~480mm的范圍內，其代號有以下的規(guī)律：2、前置代號—表示可拆分軸承或其分部件的代號（不常見）3、后置代號——表示結構特點、公差等級、游隙組別、材料及密封、技術要求等發(fā)生改變時的補充代號。（1）內部結構改變代號及含義接觸角α加大32215EE圓錐滾子軸承（30000）接觸角α=40o7210B

B接觸角α=25o7210ACAC接觸角α=15o7210CC角接觸球軸承（70000）含義示例代號軸承類型（2）密封、防塵與外部形狀改變代號及含義代號含義示例N軸承外圈上有止動槽6120NNR軸承外圈上有止動槽，并帶有止動環(huán)6120NR—Z軸承一面帶防塵蓋6120—Z—FS軸承一面帶氈圈密封6120—FS（3）公差等級代號及含義低高公差等級符合標準規(guī)定的2級/P2公差等級符合標準規(guī)定的4級/P4公差等級符合標準規(guī)定的5級/P5公差等級符合標準規(guī)定的6x級/P6x公差等級符合標準規(guī)定的6級/P6公差等級符合標準規(guī)定的0級（普通級一般可省略不標）(/P0)含義代號（4）游隙組別代號及含義小大游隙符合標準規(guī)定的5組/C5游隙符合標準規(guī)定的4組/C4游隙符合標準規(guī)定的3組/C3游隙符合標準規(guī)定的0組（基本組一般可省略不標）(/C0)游隙符合標準規(guī)定的2組/C2游隙符合標準規(guī)定的1組/C1含義代號當公差等級和游隙組別同時標注時，“/”號可省略。（5）配置代號有時軸承需成對安裝。面對面（/DF） 背對背(/DB)

串聯(/DT)例：試說明以下軸承代號的意義。7208AC/P5公差等級為5級內徑為d=40mm直徑系列為“輕”寬度系列為“正常”（0代號省略）軸承類型為：角接觸球軸承游隙組別為：基本組（/C0代號省略）接觸角為α=25o7306AC/P4——角接觸球軸承，α=20°，d=30mm，精度為4級10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇30308軸承類型為：圓錐滾子軸承直徑系列為“中”內徑為d=40mm公差等級為：普通級（省略）游隙組別為：基本組（省略）寬度系列為“正常”（3字頭不可省略）6310軸承類型為：深溝球軸承寬度系列為“正常”（0代號省略）直徑系列為“中”內徑為d=50mm公差等級為：普通級（省略）游隙組別為：基本組（省略）6212N2208尺寸系列代號為2表示軸承內徑

8

5=40mm深溝球軸承圓柱滾子軸承表示軸承內徑

12

5=60mm尺寸系列代號為2233315E表示軸承內徑

15

5=75mm

圓錐滾子軸承尺寸系列代號為33加強型10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇三、滾動軸承的類型選擇一、滾動軸承的主要類型主要掌握：5、50000型:推力球軸承單向：單向A雙向：雙向A1、60000型:深溝球軸承2、70000型:角接觸球軸承70000AC：α=25°70000C：α=15°70000B：α=40°4、N0000型:圓柱滾子軸承:內外圈間可自由移動3、30000型:圓錐滾子軸承6、調心功能10000型：調心球20000型：調心滾子外圈滾道為內球面二、類型的選擇1、軸承的轉速球軸承為點接觸、滾子軸承為線接觸。承載能力：球軸承＜滾子軸承耐沖擊：球軸承＜滾子軸承nlim：球軸承＞滾子軸承∴載荷大、有沖擊時選滾子軸承，轉速高時選球軸承。2、載荷性質同時A、R：角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；R大、A小：深溝球軸承；A大、R小：推力角接觸軸承；3、軸剛度差、彎曲變形大、座孔不平行、不同軸、多支點軸：調心軸承。座孔不平形不同軸彎曲變形4、根據裝拆要求選擇類型考慮裝拆方便時，宜選用內外圈可分離的軸承如：

N0000型、30000型。外圈無擋邊內圈無擋邊5、根據經濟性選擇類型在滿足使用要求下：應盡量選用價廉的球軸承，

不選用價高的滾子軸承；無特殊使用要求時：應盡量選用普通級精度軸承；舉例：1）直齒圓柱齒輪軸：2）斜齒輪、錐齒輪、蝸輪軸：3）懸臂圓錐齒輪軸：4）蝸桿軸：分別承受A、R5）滑輪軸：4類：雙列深溝球軸承（∵軸較長）10.5滾動軸承的類型、代號及其選擇討論一：了解軸承的類型、組成、應用場合，結構特點；10.6滾動軸承的壽命及尺寸選擇一、滾動軸承的失效形式10.6滾動軸承的壽命及尺寸選擇二、滾動軸承的壽命計算1.基本額定壽命和基本額定動載荷基本額定壽命、（作為軸承壽命的依據）軸承的基本額定壽命是指90％可靠度、常用材料和加工質量、常規(guī)運轉條件下的壽命，以符號和表示。基本額定動載荷C基本額定壽命為106轉時，軸承所能承受的額定載荷。10.6滾動軸承的壽命及尺寸選擇2.滾動軸承壽命計算公式軸承壽命指數如果已知當量動載荷P和轉速n，需按軸承的預期使用壽命L10h′選擇軸承，上式可改寫為：設計式：設計選型校核式：校核壽命10.6滾動軸承的壽命及尺寸選擇3.滾動載荷的當量動載荷只能承受純徑向載荷Fr的軸承只能承受純軸向載荷Fa的軸承軸承在實際工作中，往往同時受到徑向載荷與軸向載荷的復合作用，壽命計算中須將這個復合載荷換算成某一假想載荷，在此假想載荷作用下，軸承的壽命與實際載荷作用下的壽命相同，并與額定動載荷具有相同的受載條件，該假想載荷稱為當量動載荷，用P(N)表示。10.6滾動軸承的壽命及尺寸選擇4.向心推力軸承軸向載荷的計算角接觸球軸承和圓錐滾子軸承承受徑向載荷時，一般成對使用10.6滾動軸承的壽命及尺寸選擇5.滾動軸承的靜強度計算計算公式當量靜載荷10.6滾動軸承的壽命及尺寸選擇例：一深溝球軸承，型號為6308，其額定動載荷Cr＝40.8KN,額定靜載荷Cor＝24kN，軸的轉速n＝1450r/min；工作溫度正常，ft=1.0，載荷系數fp＝1.1,ε=3。此軸承受到徑向載荷Fr＝2480N，軸向載荷Fa＝1344N，試計算軸承壽命。查表10-5,e=0.26查表10-5,得X=0.56,Y=1.71

因為fp=1.1,ft=1.010.6滾動軸承的壽命及尺寸選擇例：已知深溝球軸承工作中只承受徑向載荷Fr=3000N，轉速n=400r/min，載荷平穩(wěn)，軸承工作溫度低于100oC，希望軸承的使用壽命大于5000h，初定軸頸直徑為30mm，球軸承壽命指數ε＝3。試選擇合理的深溝球軸承型號。查表，選擇Cr=19.5KN

軸承型號為：6206

例：已知深溝球軸承工作中只承受徑向載荷Fr=3000N，轉速n=400r/min，載荷平穩(wěn)，軸承工作溫度低于100oC，希望軸承的使用壽命大于5000h，初定軸頸直徑為30mm，球軸承壽命指數ε＝3。試選擇合理的深溝球軸承型號。初選6206若6206不能滿足要求，則重新選擇中、重系列。10.7滾動軸承的組合設計一、保證支承的剛度和同心度軸承孔壁及外殼均應有足夠的厚度，壁板上的軸承座的懸臂應盡可能縮短，并用加強筋來增強支承部位的剛性。10.7滾動軸承的組合設計保持同軸度。盡可能采用整體鑄造機殼，并采用直徑相同的軸承孔；如在一根軸上裝有不同直徑的軸承時，可在直徑小的軸承處加套杯，使軸承孔具有相同的直徑。10.7滾動軸承的組合設計1.軸承的固定⑴雙支承單向固定每個軸承承受一個方向的軸向力。組合后，限制軸雙向移動，承受雙向軸向力A。安裝時，軸承外圈與端蓋間隙：0.25~0.4mm10.7滾動軸承的組合設計⑵單支承雙向固定

一端軸承的固定即限制軸的雙向串動承受雙向軸向力（6；一對3、7類；向心推力組合）；另一端軸承不固定，為游動支承防止卡死。

特點：軸的位置準確，但結構較復雜，

10.7滾動軸承的組合設計10.7滾動軸承的組合設計內圈在軸上的軸向固定方法：a)利用軸肩單向固定，只能承受單向軸向力b)利用軸肩和彈性擋圈嵌入軸的環(huán)槽內作雙向固定，用于軸向力不大和轉速不高的情況c)利用軸肩和軸端擋圈固定，可以承受高轉速下大的軸向力d)利用軸肩、圓螺母和止動墊圈固定，可以承受較大的軸向力10.7滾動軸承的組合設計外圈在軸承座孔內的軸向固定方法：a)利用軸承端蓋單向固定，可以承受很大的軸向力b)利用軸承端蓋和凸肩作雙向固定，可以承受較大的雙向軸向力c)利用彈性擋圈和凸肩作雙向固定，只能承受較小的軸向力。10.7滾動軸承的組合設計2.軸向位置的調整10.7滾動軸承的組合設計三、滾動軸承的配合和裝拆1.滾動軸承的配合軸承內圈與軸頸的配合采用基孔制，即以軸承內孔的尺寸為基準。軸承外圈與座孔的配合采用基軸制，即以軸承的外徑尺寸為基準。與內圈相配合的軸的公差帶以及與外圈相配合的孔的公差帶，均按圓柱公差與配合的國家標準選取。10.7滾動軸承的組合設計2.軸承的裝拆（1）冷壓法（適用于小型軸承）用專用壓套在壓力機上壓入，或用手錘均勻擊打裝入。（2）熱壓法（適用于大型軸承）將軸承放入油池或加熱爐中加熱至80-90oC左右然后套裝在軸頸上。安裝原則：禁止通過滾動體施力！1)、軸承的安裝2)、軸承的拆卸（1）用軸承拆卸器拆卸（適用于小型軸承）用專用軸承爪子扣在軸承內圈拆卸。軸承拆卸器軸肩應低于內圈厚度hd0襯套口直徑應小于外圈直徑便于拆卸軸承的相關結構（2）用液壓裝置拆卸（適用于大型軸承）在液壓裝置上用專用器械拆卸。10.7滾動軸承的組合設計10.8軸承的潤滑、潤滑裝置和密封裝置軸承潤滑的目的主要是：減小摩擦功耗，降低磨損率，同時還可起冷卻、防塵、防銹以及吸振等作用。一、潤滑劑的種類及其性能潤滑劑分為液體潤滑劑、半固體潤滑劑、固體潤滑劑和氣體潤滑劑。二、潤滑劑的選擇三、潤滑方式和潤滑裝置低速和間歇工作的軸承可用油壺向軸承的油孔內注油。10.8軸承的潤滑、潤滑裝置和密封裝置潤滑的主要目的是減磨、提效、吸振、冷卻、防腐等。1、潤滑方式的確定油杯壓油壓蓋內填油脂潤滑裝填量＜軸承空間的1/3~1/2,否則,摩擦發(fā)熱↑10.8軸承的潤滑、潤滑裝置和密封裝置油潤滑油溝油浴飛濺10.8軸承的潤滑、潤滑裝置和密封裝置油潤滑滴油噴油

油霧-151264推力球軸承-25-128調心滾子軸承-30231610圓錐滾子軸承>6060402512圓柱滾子軸承>6060402516角接觸球軸承>6060402516調心球軸承>6060402516深溝球軸承油霧噴油滴油油浴及飛濺油潤滑脂潤滑軸承類型確定滾動軸承潤滑方式的dn判斷值(×104mm.r/min)注：d——軸頸直徑(mm)；n——軸承轉速(r/min)2、潤滑介質的確定取決于速度、載荷、溫度等。載荷大、工作溫度高時——高粘度油，易形成油膜dn大或噴霧潤滑——低粘度油，攪油損失小、冷卻好。10.8軸承的潤滑、潤滑裝置和密封裝置四、密封裝置密封的主要目的是防止外界灰塵和水分等進入軸承，并阻止軸承內潤滑介質流失。1、接觸式密封線速度較低時用氈圈式密封適用于速度V<4~5m/S，工作溫度t<90o的脂潤滑。密封圈密封適用于速度V<7m/S，工作溫度t=40o~100o的脂或油潤滑。靜止件與運動件不能直接接觸，軸與端蓋間應有間隙。10.8軸承的潤滑、潤滑裝置和密封裝置2、非接觸式密封油溝式密封適用于速度V≤5~6m/S，工作溫度t<90o、環(huán)境潔凈、干燥的脂潤滑。迷宮式密封適用于速度V<30m/S，工作溫度t<90o、要求密封可靠、的脂潤滑或油潤滑。第十一章聯軸器與離合器§11.1聯軸器§11.2離合器§11.3聯軸器和離合器的選擇討論：通過觀察，了解各種類型聯軸器、離合器組成，討論應用場合。聯軸器

聯接兩軸一起運轉，傳遞運動和轉矩（只傳遞T,不傳遞M）。有的可用作安全裝置。聯軸器——聯接的兩軸只有停車后經拆卸才能分離離合器——聯接的兩軸可在機器工作中方便地實現分離與接合一、功用二、區(qū)別三、應用

可將整機分為部件，便于制造、裝卸、運輸。離合器還可操縱機器的啟動、制動、換向和變速。聯軸器和離合器種類很多，根據內部結構是否包含彈性元件，可分為剛性聯軸器和彈性聯軸器。剛性聯軸器又分為固定式和可移式。11.1聯軸器11.1聯軸器1.套筒聯軸器這種聯軸器的徑向尺寸較小，所以在機床中應用很廣。2.夾殼聯軸器套筒聯軸器一、剛性固定式聯軸器11.1聯軸器3.凸緣聯軸器11.1聯軸器二、可移式剛性聯軸器用于被聯接兩軸的軸線有偏離、傾斜或在工作中兩軸有相對位移的場合。1.十字滑塊聯軸器11.1聯軸器2.齒輪聯軸器11.1聯軸器2.萬向聯軸器11.1聯軸器單萬向聯軸器串聯要使雙萬向聯軸器主、從動軸實現同步轉動，必須滿足下列三個條件：⑴中間軸、主動軸和從動軸的軸線應在同一平面內；⑵中間軸兩端的叉面必須位于同一平面內；⑶中間軸與主、從動軸之間的軸間夾角必須相等。11.1聯軸器三、彈性聯軸器1.彈性套柱銷聯軸器彈性聯軸器用于正反轉比較多，載荷比較平穩(wěn)或起動頻繁的中小功率的兩軸聯接上。11.1聯軸器2.彈性柱銷聯軸器11.2離合器離合器按工作原理可分為嚙合式離合器和摩擦式離合器兩大類。前者利用接合元件的嚙合來傳遞轉矩，而后者則依靠接合面的摩擦力來傳遞轉矩。一、牙嵌式離合器11.2離合器牙嵌式離合器的牙型11.2離合器二、摩擦離合器11.2離合器三、超越離合器11.3聯軸器和離合器的選擇一、類型選擇低速、重載低速、剛性小，有偏斜的軸高速、變載荷二、型號和尺寸的選擇第十二章平衡和調速§12.1回轉件的平衡§12.2平面機構的平衡簡介§12.3機械速度波動的調節(jié)12.1回轉件的平衡平衡和調速是兩個不同的機械動力學問題。質心不在轉動軸線上，轉動時回轉件會產生離心慣性力或慣性力偶矩，引起附加動壓力，引發(fā)周期性振動。回轉件平衡的目的：消除減小不平衡慣性力。回轉件的平衡原理是基于理論