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资源描述
CHAPTER 13 ROLLING CONTACT BEARINGS,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,13-2 THE FORCES AND FAILURES,13-3 THE SELECTION OF ROLLING-CONTACT BEARINGS,13-4 MOUNTING OF BEARINGS,13-5 PRACTICAL CONSIDERATIONS IN THE APPLICATION OF BEARINGS,13-7 滚动轴承例题分析,概述,核心内容:,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,滚动轴承的特点:,本章主要讲授:,滚动轴承的构成:,滚动轴承的装置设计。,滚动轴承的选用(包括类型选择、尺寸选择);,滚动轴承的类型和代号(认识轴承);,Selection of rolling contact bearings (滚动轴承的选择),Inner race 、outer race 、roller 、retainer and so on,旋转精度高、启动力矩小、是标准件,概述,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,各类滚动体,类型和代号1,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,The Types of Rolling Contact Bearings,注: 接触角; 载荷角。, 按滚动体分类:, 按承载方向分类:,球轴承、滚子轴承,向心轴承、推力轴承、向心推力轴承,P308-313, 按轴承的结构形式分类:,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,在国家标准中共分为13类:,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,最常用的有下列类:,深沟球轴承6,圆柱滚子轴承N,推力球轴承5,角接触球轴承7,圆锥滚子轴承3,调心球轴承1,类型和代号3,二、滚动轴承的代号,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,滚动轴承代号( GB/T2721993)构成:,Pre-symbol表示轴承的分部件结构特征。,Basic number表示轴承的类型与尺寸等主要特征。,Post number表示轴承的精度与材料的特征。,类型和代号4, 内径代号:内径代号5 = 内径。, 类型代号:查阅类型代号表。, 公差等级代号:分为2、4、5 、6、6x、 0级,共六个级别 。,以/P2 、/P4、 /P5、 /P6、/P6x为标注代号,0级不标注 。, 游隙代号:分为1 、2、 0 、3 、4 、5共六个组别。,以/C1 、/C2、 /C3 、/C4 、/C5为标注代号,0组不标注。,特殊情况:, 尺寸系列代号:表达相同内径但外径和宽度不同的轴承。,外径系列代号:特轻(0、1)、轻(2)、中(3)、重(4) 。,宽度系列代号:正常宽度为“0”,可不标注; 但3类和2类轴承不能省略“0”。 3206有装球缺口的双列角接触球轴承 ,2206圆柱孔调心球轴承,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型代号表,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号5,三、轴承代号示例,6308:,6深沟球轴承,3中系列,08 内径d=40mm, 公差等级为0级,游隙组为0组;,N105/P5:,N圆柱滚子轴承,1特轻系列,05内径d=25mm,公差等级为 5级,游隙组为0组;,7214AC/P4:,7角接触球轴承,2轻系列,14内径d=70mm,公差等级为4级,游隙组为0组,公称接触角=25;,30213:,3圆锥滚子轴承,2轻系列,13内径d=65mm,0正常宽度(0不可省略),公差等级为0级,游隙组为0组;,6103:,6深沟球轴承,1特轻系列,03内径d=17mm,公差等级为0级,游隙组为0组;,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,给定下列轴承,回答以下问题:,6306,51316,N316/P6,30306,6306/P5,30206 1.径向承载能力最高和最低的( )和( )。 2.极限转速最高的和最低的是( )和( )。 3.轴向承载能力最高的是( )。 4.同时承受的径向和轴向力最高的是( )。,N316/P6,51316,6306/P5,51316,30306,51316,工作情况1,13-2 THE FORCES AND FAILURES,13.2.1 The Loading Analysis 注意:轴承工作时,并非所有滚动体都同时受载。,轴承各个元件上的应力是变化的。,P314-316,滚动轴承尺寸的选择2,向心推力轴承的派生轴向力Fd,说明:当有多个滚动体受力时,径向载荷等于各滚动体径向分力的矢量和, 而派生的轴向力等于各滚动体派生轴向力的代数和,即,13-2 THE FORCES AND FAILURES,滚动轴承尺寸的选择2,当 时,约有半圈的滚动体同时受载; 当 时,开始全部滚动体同时受载。,结论:为使较多的滚动体同时受载,应使 ;,13-2 THE FORCES AND FAILURES,滚动轴承尺寸的选择2,13.2.2 滚动轴承的失效形式,主要失效形式:套圈和滚动体表面的疲劳点蚀。,点 蚀,胶 合,断 裂,装配不当而使轴承卡死、胀破内圈、挤碎内外圈和保持架等; 转速极低或只摆动时会产生过大的永久变形。,磨 损,其它失效形式:,13-2 THE FORCES AND FAILURES,滚动轴承尺寸的选择2,滚动轴承尺寸的选择,类型选择1,13.3 The Selection of Rolling Contact Bearings,选择轴承的类型和直径系列,一、滚动轴承选择的一般过程,P313-314,类型选择2,滚动轴承类型选择,1承受载荷情况,2尺寸的限制,3转速的限制,4调心性要求,方向:向心轴承径向力;推力轴承轴向力; 向心推力轴承径向力和轴向力。,大小:滚子轴承能承受较大的载荷;球轴承则反之。,径向尺寸有严格限制时,可选用滚针轴承。,球轴承能适应较高的转速,滚子轴承则反之; 推力轴承的极限转速很低。,有调心要求时,选调心球轴承和调心滚子轴承。,13.3 The Selection of Rolling Contact Bearings,滚动轴承尺寸的选择1,尺寸选择的依据:轴承承受的载荷; 对轴承寿命的要求;,本节的主要内容:,滚动轴承的寿命计算,滚动轴承的当量动载荷,向心推力轴承的轴向力计算,P310-318,13.3 The Selection of Rolling Contact Bearings,滚动轴承尺寸的选择3,寿命:滚动体或套圈首次出现疲劳点蚀之前,套圈相对转动的 转数,单位为106 转。,注:轴承疲劳寿命的离散性是很大的。,基本额定寿命:具有90可靠度时轴承的寿 命,用L10表示。,基本额定动载荷:基本额定寿命恰好为106转 时,轴承所能承受的载荷 值,用字母 C 表示。,基本额定寿命计算式,轴承的寿命/(106r),13.3 The Selection of Rolling Contact Bearings,13.3.1 滚动轴承的疲劳寿命计算,滚动轴承尺寸的选择3,注:对高温轴承,基本额定动载荷值须乘以温度系数。,基本额定寿命计算式,式中:, 温度系数,查表134,13.3 The Selection of Rolling Contact Bearings,滚动轴承尺寸的选择4,13.3.2、滚动轴承的当量动载荷,计算式:,式中:Fr、Fa 为径向载荷与轴向载荷,f p 为载荷系数,计附加动载荷的影响。,X、Y 为径向载荷系数与轴向载荷系数 (查表 ),13.3 The Selection of Rolling Contact Bearings,滚动轴承尺寸的选择4,滚动轴承尺寸的选择,径向动载荷系数X轴向动载荷系数Y,滚动轴承尺寸的选择5,滚动轴承尺寸的选择,向心推力轴承的轴向力计算,当FaeFd2Fd1时,相当于轴承1被“压紧”,轴承2被“放松”,,Fa1FaeFd2 Fa2Fd2,当FaeFd2Fd1时,相当于轴承1被“放松”,轴承2被“压紧”,,Fa1Fd1 Fa2Fd1Fae,滚动轴承尺寸的选择6,滚动轴承尺寸的选择,判断被“放松”与被“压紧”的轴承;,用其本身的派生轴向力与外加轴向力(另一支点的派生轴向力与外加 轴向力之合力)对比,取较大者为该轴承的轴向力。,被“放松”轴承的轴向力为其本身派生的轴向力;,被“压紧”轴承的轴向力为除去本身派生的轴向力后其余各轴向力之合力。,小结:,第一种方法,第二种方法,滚动轴承尺寸的选择8,滚动轴承尺寸的选择,六、滚动轴承尺寸选择的过程,由力分析确定轴承所承受的Fr与Fa,轴承装置的设计1,13.4 Mounting of Bearings,内容包括:轴承的定位和紧固、配置、位置的调整、 润滑与密封、配合及装拆等。,一、滚动轴承的定位和紧固,常用的紧固方法有:,P318-328,轴承装置的设计4,13.5 Prac
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