第一講 一、教學目標 (一)能力目標 能判斷常用滾動軸承的類型;理解其代號的含義;會選用滾動軸承 (二)知識目標 1.了解滾動軸承的類型、特點,掌握滾動軸承的代號 2.掌握滾動軸承的選擇 二、教學內容 滾動軸承的類型、代號及選用 三、教學的重點與難點 重點:滾動軸承的類型、特點及代號。 難點:滾動軸承類型的選擇。 四、教學方法與手段 采用多媒體教學(加動畫演示),結合教具,提高學生的學習興趣。 14.1 軸承的功用和類型 軸承的功用:支承軸及軸上的旋轉零件,使其回轉并保證一定的旋轉精度,減少相對摩擦和磨損。 軸承的分類:按摩擦的性質分,軸承可分為滑動軸承和滾動軸承。 滑動軸承 滾動軸承 14.2 滾動軸承的組成、類型及特點 滾動軸承是標準件,由專業工廠生產。設計時只需根據軸承工作條件選用合適的類型和尺寸的滾動軸承,進行壽命計算,并對軸承的安裝、潤滑、密封給予合理設計和安排。 滾動軸承的特點 優點: 1)f小起動力矩小,η高; 2)運轉精度高(可用預緊方法消除游隙); 3)軸向尺寸。 4)某些軸能同時承受Fr和Fa,使機器結構緊湊; 5)潤滑方便、簡單、易于密封和維護; 6)互換性好(標準零件) 缺點: 1)承受沖擊載荷能力差; 2)高速時噪音、振動較大; 3)高速重載壽命較低; 4)徑向尺寸較大(相對于滑動軸承) 應用:廣泛應用于中速、中載和一般工作條件下運轉的機械設備。 14.2.1 滾動軸承的組成 滾動軸承一般由外圈、內圈、滾動體和保持架所組成。
保持架是使滾動體等距分布,并減少滾動體間的摩擦和磨損。 滾動軸承的材料:內、外圈、滾動體—GCr15、GCr15-SiMn等軸承鋼,熱處理后硬度HRC60~65;保持架:低碳鋼、銅合金或塑料、聚四氟乙烯。 14.2.2 滾動軸承的基本類型及特點 接觸角α:滾動體與外圈內滾道接觸點的法線方向與軸承徑向平面所夾的角。
滾動軸承按能承受的負荷方向或公稱接觸角
不同,可分為向心軸承和推力軸承。向心軸承又可以分為徑向接觸軸承(α=0)和角接觸向心軸承(0<α<45)推力軸承又可以分為軸向接觸軸承(α=90)和角接觸推力軸承(45<α<90) 徑向接觸軸承:只能承受徑向載荷,不能承受軸向載荷; 角接觸向心軸承:既能承受徑向載荷,也能承受一定的軸向載荷; 軸向接觸軸承:只能承受軸向載荷,不能承受徑向載荷; 角接觸推力軸承:既能承受軸向載荷,也能承受一定的徑向載荷 14.3 滾動軸承的代號 滾動軸承是標準件,GB272/T-93規定了軸承代號的表示方法。軸承代號由基本代號、前置代號和后置代號三部分構成。 14.3.1基本代號 由類型代號、尺寸系列代號和內徑代號組成。 類型代號由一位(或兩位)數字或英文字母表示,其相應的軸承類型參閱設計手冊。 尺寸系列代號由兩位數字組成。前一個數字表示向心軸承的寬度或推力軸承的高度;后一個數字表示軸承的外徑。直徑系列代號為7表示超特輕;8、9表示超輕;0、1表示特輕;2表示輕;3表示中;4表示重;5表示特重;寬度系列代號為0表示窄型;1表示正常;2表示寬;3、4、5、6表示特寬。 內徑代號由數字組成。當軸承的內徑在20~480㎜范圍內(22、28、32㎜除外),用內徑的毫米數除以5的商數表示;內徑為10,12,15,17㎜的軸承內徑代號分別為00,01,02,03;內徑為22,28,32㎜和尺寸等于或大于500㎜的軸承,其內徑代號直接用公稱內徑毫米數表示,但在與尺寸系列代號之間用“/”分開;內徑小于10㎜的軸承內徑代號表示方法可查閱GB272/T—93。 14.3.2前置代號 前置、后置代號是軸承在結構形狀、尺寸、公差、技術要求等有改變時,在其基本代號左右添加的補充代號。 表示軸承的分部件,用字母表示。 L——可分離軸承的可分離內圈或外圈如LN207 K——軸承的滾動體與保持架組件K81107 R——不帶可分離內圈或外圈的軸承,如RNU207 NU——表示內圈無檔邊的圓柱滾子軸承 WS、GS——分別為推力圓柱滾子軸承的軸圈和座圈,如WS81107、GS81107。 后置代號反映軸承的結構、公差、游隙及材料的特殊要求等,共8組代號。 內部結構代號——反映同一類軸承的不同內部結構 例:C、AC、B——代表角接觸球軸承的接觸角
,
和
,E代表增大承載能力進行結構改進的增強型等,如7210B,7210AC,NU207E R、N、NR——軸承外圈帶有止動擋邊、止動槽、止動槽并帶止動環,例:6210N 軸承的公差等級代號 新標準 /P2、/P4、/P5、/P6、/P6X、/P0 舊標準 B C D EX E G—普通級可省略 例:軸承61710/P6 6一深溝球軸承 1一寬度系列為正常 7一直徑系列為超特輕 10一內徑為50㎜ P6一公差等級為6級。 14.4 滾動軸承類型選擇 在選擇軸承類型時,根據軸承的結構及性能特點,選擇合理的類型。 14.4.1載荷條件 軸承承受載荷的大小、方向和性質是選擇軸承類型的主要依據。 1、載荷的方向 當軸承承受純徑向載荷時,可選用向心軸承中的徑向接觸軸承;受純軸向載荷時,可選用推力軸承;當徑向載荷和軸向載荷都比較大時,宜選用角接觸軸承。要注意內外圈可分離的短圓柱滾子軸承不能承受軸向力。 2、載荷大小 承受較大載荷時,應選用線接觸的滾子軸承。 3、載荷性質 有沖擊載荷時宜選用滾子軸承。 14.4.2轉速條件 球軸承比滾子軸承有較高的極限轉速,高速或要求旋轉精度高時,應優先選用球軸承。高速輕載時,宜選用超輕,特輕或輕系列軸承;低速、重載時,可采用重和特重系列軸承。 14.4.3調心性能 軸承內外圈軸線間的偏斜角應控制在極限值之內,否則會增加軸承的附加載荷而使其壽命降低。當偏斜角較大時,可選用調心軸承。 14.4.4安裝、調整性能 為便于安裝、拆卸和調整軸承間隙,常選用外圈可分離的軸承。 14.4.5經濟性 一般球軸承比滾子軸承便宜,同型號軸承,精度越高,價格越貴。 小結 1、滾動軸承的組成、類型及特點 2、滾動軸承的代號 3、滾動軸承類型的選用 作業與思考: 1、滾動軸承的主要類型有哪些?各有什么特點? 2、試說明下列各軸承的內徑有多大?哪個軸承的公差等級最高?哪個允許的極限轉速最高?哪個承受徑向載荷能力最大?哪個不能承受徑向載荷? 6208/P2、30208、5308/P6、N2208 3、何謂滾動軸承的基本額定壽命?何謂當量動載荷?如何計算? 4、滾動軸承失效的主要形式有哪些?計算準則是什么?