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一、概述

1、基本结构:内圈、外圈、滚动体、保持架

常用的滚动体:球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子、螺旋滚子 等多种。

2、滚动轴承的材料

内、外圈和滚动体:铬锰高碳钢;

保持架:软钢片冲压而成,也可用铜、铝合金或工程塑料;

标准件:专门轴承厂生产,只需选型和组合设计。

3、几个概念

接触角α:滚动体与外圈滚道接触点处的法线与半径方向的夹角;

载荷角β:轴承实际所受的径向载荷与轴向载荷的合力与半径方向的夹角;

轴圈:轴承中与轴颈紧套在一起的套圈;

座圈:轴承中机座相联的套圈;

游隙:滚动体与内、外圈间的间隙;

极限转速:滚动轴承允许的最大工作转速。

二、滚动轴承的主要类型、性能和特点 1、分类

按滚动体形状分:球轴承、滚子轴承;

滚子轴承:可以调心,自动适应内外圈的倾斜,适应于刚性较差和多支点的支承;不宜承受纯轴向载荷,

因为会造成单列滚动体受载使寿命显著降低。

深沟球轴承:主要承受径向载荷,也可同时承受小的双向轴向载荷;应用最广,价格最低。

角接触球轴承:可以承受径向载荷和单方向轴向载荷,一般成对使用;承受轴向载荷的能力与接触角α 有 关,α 越大,承受轴向载荷的能力越强,有 α=15°、25°、40°三种;

圆锥滚子轴承:可承受径向载荷和单向轴向载荷,成对使用,承载能力大于同尺寸的角接触球轴承;内外 圈可分离,安装时可调整游隙。

圆柱滚子轴承:有较大的径向承载能力;外圈(或内圈)可以分离,不能承受轴向载荷;有外圈无挡边、

内圈无挡边、内圈有单挡边的多种形式。

推力球轴承:只能承受轴向载荷;内径稍小的称为“紧圈”、“轴圈”,内径稍大的称为“松圈”、“座圈”;

高速时离心力大,钢球与保持架磨损,发热严重,故极限转速很低。

按载荷方向:向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。

2、滚动轴承类型的选择

依据:工作载荷、转速、支承刚度、调心性能、安装要求、经济性。

三、滚动轴承的代号[填空]

由基本代号、前置代号和后置代号组成

6312-内径为 60mm,深沟球轴 承,尺寸系列为 03,正常结构,0 级 公差,0 组游隙。

7215AC/P45-内径为 75mm,角 接触球轴承,尺寸系列为 02,接触 角α=25°,5 级公差,4 组游隙。

四、滚动轴承的失效形式和尺寸选择 1、失效形式

(1)疲劳点蚀:滚动体和套圈表面层的应力都是周期性变化的,促使疲劳裂纹的产生,并 逐渐扩展到表面,从而形成疲劳点蚀。

危害:轴承振动加剧,摩擦阻力增大,转动灵活性降低,旋转精度下降,工作温度升高,

噪声增大。

(2)永久变形:在过大的静载荷和冲击载荷作用下滚动体或套圈滚道上出现不均匀的塑变 凹坑,多发生在低速或摆动的轴承。

危害:轴承的摩擦力矩、振动噪声都将增加,运转精度也降低。

五、轴承装置的设计[重点?]

主要解决轴承的安装、配合、紧固、润滑和密封等问题。

1、滚动轴承的配置 常用配置方法

(1)双支点单向固定:两个支承各限制轴一个方向的移动,结构简单,安装方便。

应用场合:温度变化不大的短轴。

可用轴承:深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承

注意:一端轴承盖与外圈端面之间留热补偿间隙△=0.1~0.5mm

(2)单支点双向固定:固定支承的轴承能承受双向轴向载荷,故内外圈在轴向都要固定。

应用:工作温度变化较大或长轴(L>400mm)。

可用轴承:固定端:深沟球轴承、一对圆锥滚子轴承、一对角接触轴承、深沟球轴承+推力 轴承。游动端:深沟球轴承(外圈不固定)、圆柱滚子轴承(内外圈均需固定)

(3)两端游动支承:应用很少,例如人字齿轮传动的主动轴。

2、滚动轴承的轴向紧固

(1)内圈定位:轴用弹性挡圈嵌在轴槽内;轴端挡圈紧固;圆螺母和止动垫圈紧固;紧定 衬套、止动垫圈和圆螺母紧固。

(2)外圈定位:嵌入外壳沟槽内的孔用弹性挡圈紧固;止动环嵌入轴承外圈的止动槽内紧 固;用轴承盖紧固;用螺纹环紧固。

3、滚动轴承游隙的调整

方法:加减轴承端盖与机座间调整垫片的厚度;螺钉调整方法。

4、滚动轴承的配合

特点:①轴承内孔和轴颈的配合为基孔制,外圈与机座孔的配合为基轴制;

②轴承内圈为基准孔,但其极限偏差取负值;

③标注配合时,采用标注轴颈直径和轴承座孔径的公差符号。

选择配合应考虑:①载荷的大小和性质:载荷较大时,应采用过盈量较大的配合;受旋转 载荷,选用较紧的配合,当受局部载荷时,一般应选用较松的配合;②转速较高,振动强烈的 轴承,应选用较紧的配合;③游动端的轴承,外圈与座孔要选用较松的配合;④经常装拆或更 换的轴承,尤其是重型机械上的轴承,应选用较松的配合;⑤工作温度的高低和变化;⑥过松 的配合对提高轴承的旋转精度,减少振动是不利的。

5、滚动轴承的预紧

目的:提高轴承的旋转精度,增加轴承装置的刚性,减小振动,提高寿命。

预紧:在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力,以消除轴承中的轴向游隙,并 在滚动体和内外圈接触处产生初变形。

方法:①夹紧一对圆锥滚子轴承的外圈;②用弹簧预紧,可以得到稳定的预紧力;③在轴 承间加入不等厚的套筒;④夹紧一对磨窄了的外圈而预紧。

6、滚动轴承的装拆

原则:不能通过滚动体来传力。

7、滚动轴承的润滑

目的:降低摩擦阻力、散热、吸振、防锈。

润滑方式:(根据滚动轴承的 dn 值选择)低速时采用脂润滑,高速时采用油润滑。

油润滑常用的润滑方法:油浴润滑、滴油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑。

8、滚动轴承的密封

目的:防止润滑剂从轴承中流失,防止灰尘、水分、酸气等外界杂质进入轴承。没有合适 的密封将大大影响轴承的工作寿命。

(1)接触式密封

①毡圈密封:主要用于脂润滑的场合,只用于滑动速度小于 4~5m/s;

②唇形密封圈密封:接触面滑动速度小于 10m/s 或小于 15m/s 的场合;

③密封环密封:滑动速度小于 100m/s 的场合。

(2)非接触式密封

①隙缝密封:脂润滑,要求环境干燥清洁;

②甩油密封:在轴上开出沟槽,或装入一个环;

③曲路密封(迷宫式密封):适用场合:脂润滑或油润滑,密封效果可靠。

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