轴承的品种和类型概要

母婴用户    2019-10-18 06:32     浏览 33333 

  14.1 轴承的功用和类型 轴承的作用是支承轴。轴在工作时可以是旋转的,也可以是静止的。 一、轴承应满足如下基本要求: 1.能承担一定的载荷,具有一定的强度和刚度。 2.具有小的摩擦力矩,使回转件转动灵活。 3.具有一定的支承精度,保证被支承零件的回转精度。 二、轴承的分类 根据轴承中摩擦的性质,可分为滑动轴承和滚动轴承。 根据能承受载荷的方向,可分为向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。 (或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承)。 14.2 滚动轴承的组成、类型及特点 14.2.1 滚动轴承的组成 滚动轴承一般由内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4组成。 内圈装在轴径上,与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内,一般不转动。 内外圈上设置有滚道,当内外圈之间相对旋转时,滚动体沿着滚道滚动。 保持架使滚动体均匀分布在滚道上,减少滚动体之间的碰撞和磨损。 1 1 2 3 4 2 3 3 14.2 滚动轴承的组成、类型及特点 常见的滚动体有六种形状,一种是球形,五种是滚子。 14.2 滚动轴承的组成、类型及特点 滚动轴承的内外圈和滚动体应具有较高的硬度和接触疲劳强度、良好的 耐磨性和冲击韧性。 ?一般用特殊轴承钢制造,常用材料有GCr15、GCr15SiMn、GCr6、 GCr9等 滚动轴承的工作表面必须经磨削抛光,以提高其接触疲劳强度。 保持架多用低碳钢板通过冲压成形方法制造,也可采用有色金属或塑料 等材料。 为适应某些特殊要求,有些滚动轴承还要附加其他特殊元件或采用特殊 结构,如轴承无内圈或外圈、带有防尘密封结构或在外圈上加止动环等。 14.2 滚动轴承的组成、类型及特点 14.2.2 滚动轴承的类型及特点 1、按所能承受载荷的方向或公称接触角的不同可分为向心轴承和推力轴承 向心轴承 径向接触轴承:公称接触角α=0°,主要承受径向载荷,可承受较 小的轴向载荷。 向心角接触轴承:公称接触角α=0°~45°,同时承受径向载荷和 轴向载荷。 推力轴承 推力角接触轴承:公称接触角α=45°~90°,主要承受轴向载荷, 可承受较小的轴向载荷。 轴向接触轴承:公称接触角α=90°,只能承受轴向载荷。 滚动轴承公共接触角 14.2 滚动轴承的组成、类型及特点 14.2 滚动轴承的组成、类型及特点 2、按滚动体的种类 可分为球轴承和滚 子轴承 ?在外廓尺寸相同的 条件下,滚子轴承比 球轴承的承载能力和 耐冲击能力都好,但 球轴承摩擦小、高速 性能好。 球 轴 承 滚 子 轴 承 14.2 滚动轴承的组成、类型及特点 3.按工作时能否调心可分为调心轴承和非调心轴承。 4.按安装轴承时其内、外圈可否分别安装,分为可分离轴承和不可分离轴承。 5.按公差等级可分为0、6、5、4、2级滚动轴承,其中2级精度最高,0级 为普通级。另外还只有用于圆锥滚子轴承的6x公差等级。。 6.按照运动方式可分为回转运动轴承和直线 滚动轴承的组成、类型及特点 14.4 滚动轴承的类型的选择 14.4.2 滚动轴承类型的选择 载荷条件 轴承受载荷的大小、方向和性质是选择轴承类型的主要依据 转速条件 选择轴承类型时应注意其允许的极限转速nlim 装调性能 3类和N类的内外圈分离,便于拆装。为方便长轴上轴承的拆装, 可选用代内锥孔和紧定套的轴承 调心性能 轴承内、外圈轴线间的偏位角应控制在极限之内,对安装精度 差的轴承,宜选用调心轴承。 经济性 在满足使用条件的情况下优先选用价格低廉的轴承。 14.5 滚动轴承的工作情况分析及计算 14.5.2 滚动轴承的失效形式和计算准则 1.失效形式 滚动轴承的失效形式主要有三种:疲劳点蚀、塑性变形和磨损 14.8 滑动轴承概述 2.轴承材料 轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料,如轴瓦和轴承 衬的材料。轴承材料性能应满足以下要求: 减摩性:材料副具有较低的摩擦系数。 耐磨性:材料的抗磨性能,通常以磨损率表示。 抗咬粘性:材料的耐热性与抗粘附性。 摩擦顺应性:材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不 良的能力。 嵌入性:材料容纳硬质颗粒嵌入,从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨 粒磨损的性能。 磨合性:轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后,形成相互吻合的表面形状 和粗糙度的能力(或性质)。 此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。 14.8 滑动轴承概述 常用轴承材料有: 金属材料 —轴承合金(巴氏合金、白合金)是由锡、铅、锑、铜等组成的合金 —铜合金 分为青铜和黄铜两类。 —铸铁 有普通灰铸铁、球墨铸铁等。 粉末冶金材料 —由铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成的多孔隙轴瓦材料。 非金属材料 —有塑料、硬木、橡胶和石磨等,其中塑料用的最多 1、滑动轴承 ? 工作时轴承和轴径的支承面间形成直间 或间接滑动摩擦的轴承。 2、作用: ? 支承轴颈的一种重要部件,有时也用来 支承轴上的回转零件,使其回转并保持 一定的旋转精度.(减少摩擦,并承受载 荷) 3、特点 优点: 工作面间一般有润滑油膜且为面接触,所以 它具有承载能力大、抗冲击、嘈声比滚动轴 承低、工作平稳、回转精度高、高速、重载 。 ? 缺点: 启动摩擦阻力大、维护比较复杂 ? 4、应用 ? ? ? ? ? ? (1)工作转速极高的轴承; (2)要求轴的支承位置特别精确的轴承,以及 回转精度要求特别高的轴承; (3)特重型的轴承; (4)承受巨大的冲击和振动载荷的轴承; (5)必须采用剖分结构的轴承; (6)要求径向尺寸特别小以及特殊工作条件下 的轴承; 金属切削机床、汽轮机、雷达等。 二、滑动轴承的类型 ? 1、按承受载荷不同分: ?径向滑动轴承:承受径向载荷 ?推力滑动轴承:承受轴向载荷 ?径向止推轴承:同时承受径向、轴向载荷。 ? 2、根据轴系及轴承装拆的需要: ?整体式: ?对开式:多由两半组成; ? 3、按工作时轴颈和轴瓦间的摩擦状态: ?液体摩擦轴承:完全隔开而不直接接触 ?其中液体摩擦轴承又分(油膜形成原理的不同) ?液体动力润滑轴承 (动压轴承) ?液体静力润滑轴承 (静压轴承) ?非液体摩擦轴承:局部接触 一、滑动轴承的结构 ? 1、径向滑动轴承 ?组成:轴承座、轴瓦(轴套)、润滑装置、密封装置 ?轴瓦:与支承的轴径直接接触的重要零件 ?结构 ?整体式 ?应用:构造简单,常用于低速、载荷不大的间歇工作的机器上 ?剖分式(对开式) ? ? 2、推力滑动轴承(止推) ?仅用于承受轴向载荷 3、自动调心轴承 ?轴承宽度较大,由于轴的变形,轴颈与轴承会发生 局部接触。球面 返回 轴瓦和轴承座均为剖分式结构。 在轴承盖与轴承座的剖分面上制有阶梯形定位止口,便于安装时对心。轴瓦直 接支承轴颈,因而轴承盖应适度压紧轴瓦,以使轴瓦不能在轴承孔中转动。 轴承盖上制有螺纹孔,以便安装油杯或油管。 ?2、对轴承材料的要求 ? 减磨性、耐磨性、润滑性能、经济性 ?1、足够的抗压、抗冲击及疲劳强度 ?2、低的摩擦系数和高的耐磨性 ?3、良好的抗粘结能力 ?4、良好的与润滑分子的亲和力 ?5、良好的导热性,有利于散热 ?6、良好的顺应性 ?7、良好的磨合性 ?8、良好的抗腐蚀性和工艺性 ?3、轴承材料的分类 ?(1)、金属材料 ?轴承合金(巴氏合金):较软的金属基体中加入适量的硬 合金而成的。强度低。轴承衬 ?铜合金 ?灰铸铁:普通灰铸铁、球墨铸铁。轻载、低速 ?(2)、粉末冶金材料(陶瓷材料) ?轻载、低速、不宜经常添加润滑油的场合 ?(3)、非金属材料 ?塑料 、橡胶 、硬木 18.4 滑动轴承的润滑 ? 1、目的: ?降低摩擦阻力,减轻磨损,也有吸振、冷却、防尘 等作用; ? 2、润滑剂及其选择 ?润滑油:载荷大、温度高,选粘度高的油;反之选 粘度小的油。 ?润滑脂:润滑要求不高、难以经常供油或摆动的非 液体摩擦滑动轴承。 ? ? 3、常用润滑方法及润滑装置 ?润滑方法 4、润滑方法的选择 ?选择 返回 性能比较 摩擦状态 ? 按摩擦状态,即表面接触情况和油膜厚度,可以 将滑动摩擦分为四大类: ?1、干摩擦 ?2、边界摩擦(润滑) ?3、液体摩擦(润滑) ?4、混合摩擦(润滑) 返回 1.干摩擦 两摩擦表面间无任何润滑剂或保护膜的纯净金属接触时 的摩擦,称为干摩擦。在工程实际中没有真正的干摩擦 ,因为暴露在大气中的任何零件的表面,不仅会因氧气 而形成氧化膜,且或多或少也会被润滑油所湿润或受到 污染,这时,其摩擦系数将显著降低。在机械设计中 ,通常把不出现显著润滑的摩擦,当作干摩擦处理。 2.边界摩擦 两摩擦表面各附有一层极薄的边界膜,两表面仍是 凸峰接触的摩擦状态称为边界摩擦。与干摩擦相比,摩 擦状态有很大改善,其摩擦和磨损程度取决于边界膜的 性质、材料表面机械性能和表面形貌。 3.液体摩擦 两摩擦表面完全被液体层隔开、表面凸峰不直接接 触的摩擦。此种润滑状态亦称液体润滑,摩擦是在液体 内部的分子之间进行,故摩擦系数极小。这时的摩擦规 律已有了根本的变化,与干摩擦完全不同。关于液体摩 擦(液体润滑)的问题,将在滑动轴承中进一步讨论。 4.混合摩擦 两表面间同时存在干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的 状态称为混合摩擦。