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轴承详细讲解.ppt

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轴承 详细 讲解
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1,滚动轴承的结构、分类、特点,●基本结构 * 内圈 * 外圈 *滚动体 *保持架,● 型式分类(按滚动体和受力方向分),1、滚动轴承的结构、分类、特点,向心球 ? ? ? ? ? 推力球 ? ? ? ? ?向心滚子 ? ? ? ?推力滚子,● 用途分类(汽车专用轴承),1、滚动轴承的结构、分类、特点,各型式轴承性能比较,各型式轴承性能比较,各型式轴承性能比较,2、轴承代号方法,GB/T272—93规定的轴承代号方法: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?轴承代号 ? ? ? ? ? ? ? ? 前置代号 ? ? ? ? ? 基本代号 ? ? ? ? ? ? ? ?后置代号 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?部件 ? ? ? ? ? ? ? ? ?类 ?尺 ?内 ? ? ? ? ? ? ? 内 ?密 ?材 ?公 ?游 ?配 ?其 ? ? ? ? ? ? ? ?专件 ? ? ? ? ? ? ? ? ?型 ?寸 ?径 ? ? ? ? ? ? ? 部 ?封 ?料 ?差 ?隙 ? ? ? ? ? ? ? ? ?特指 ? ? ? ? ? ? ? ? ?代 ?系 ?代 ? ? ? ? ? ? ? 结 ?变 ?变 ?等 ?代 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?号 ?列 ?号 ? ? ? ? ? ? ? 构 ?形 ?化 ?级 ?号 ?置 ?它 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 6 ? ? 2 ? 04 ? ? ? ? ? ? ? ? ?-2RZ ? ? P5 ? 3,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2、轴承代号方法,基本代号规定的是滚动轴承基本尺寸 ? ? ? ? ? ? ? ?国际标准化组织(ISO)制定了统一的国际标准[ISO15、ISO355、ISO104],分别对向心轴承、圆锥滚子、推力轴承的主要外形尺寸作了相应的规定,即对轴承的内径、外径宽度以及倒角尺寸进行了系列化、标准化,我国标准也等效采用了ISO标准的规定,对应的标准号分别为GB273.3--、GB273.1--、GB273.1--,装配倒角标准为GB274– 。 ? ? 主要尺寸标准化是指轴承轮廓尺寸,即内径、外径、宽度或高度以及倒角尺寸,对于内部尺寸,原则上不规定。 ? ?轴承尺寸的选择一般是根据作用于轴承的负荷以及对轴承寿命与负荷容量(额定负荷)的要求来进行考虑的。,2、轴承代号方法,类型代号规定的是滚动轴承基本类型 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? N ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?8 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? NN ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?K ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?9 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?QJ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 35 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2,2、轴承代号方法,尺寸系列代号规定的是滚动轴承的外径和宽度 ? ? ? ? ? ? ?尺寸系列包括直径系列和宽度系列,2、轴承代号方法,内径代号规定的是滚动轴承的内径尺寸 ? ? ? ? ? ? ?内径尺寸表示是显性的(在基本代号后两位),2、轴承代号方法,后置代号中内部结构变化的表示内容:,,,,2、轴承代号方法,后置代号中密封的表示内容:,,,,30307 R,凸缘外圈圆锥滚子轴承,2、轴承代号方法,后置代号中精度的表示方法:,,,,2、轴承代号方法,后置代号中游隙的表示方法:,,,,2、轴承代号方法,后置代号中振动的表示方法:,,,,3、滚动轴承的选用步骤,轴承结构及配置---轴承所允许的空间;负荷大小、方向;刚性;装卸 ? ?的难易;振动、冲击、内圈、外圈的倾斜;旋转速度、轴承的极限转速;噪音、扭矩;轴向方向的固定与轴承配列;市场性、经济性。轴承的尺寸大小---使用机械的设计寿命;当量动负荷或当量静负荷; ? ? ? ? 旋转速度。轴承精度选用---旋转跳动的精度;高速旋转性能;扭矩变动。配合及游隙选择---旋转条件;负荷的大小、性质;温度条件;轴及外壳的材料、尺寸、精度配合;内、外圈的温度差;旋转速度;内外圈的倾斜;预压量。轴承材料的选用 ---使用温度;介质(海水、真空、气体、药物);提高润滑性;轴承润滑、密封的选用---使用温度;旋转速度;润滑方式;密封方式;保养、维修 。轴承的安装、拆卸方法---装卸顺序;工卡模具;与安装有关的尺寸,4、轴承类型的选用,,5、轴承配置的选用,,,6、轴承的精度,,,尺寸精度是将轴承安装于轴或轴承箱时所要求的项目。 ? ?精度按基本尺寸精度和旋转精度分级是由ISO规定的,圆锥滚子轴承分为P0、P6、P5、P4四个等级,其余各类轴承精度分为P0、P6、P5、P4、P2五个等级,精度都是依次由低到高。 ? ?基本尺寸精度指轴承的内径、外径、宽度、装配高、倒角尺寸等的制造精度。 ? ?旋转精度指轴承内圈和外圈的径向跳动、内圈和外圈端面对滚道的跳动、内圈基准端面对内径的跳动、外圈母线对基准端面倾 度变动量以及轴圈和座圈滚道对底面厚度的变动量。,6、轴承的精度,,,音响、影像机器主轴(录像机、录音机)雷达、抛物面天线转轴机床主轴电子计算机、磁盘主轴铝箔辊颈多级轧钢机支承轴承,增压器喷气式发动机主轴、辅机离心分离机液化天然气泵涡轮分子泵主轴、保护轴承机床主轴张紧轮,控制机器(同步马达、伺服马达、陀螺万向架)计量仪表机床主轴,7、轴承的配合及游隙,,,,7、轴承的配合及游隙,,,,所谓游隙,是轴承内圈、外圈、滚动体之间的间隙量。即将内圈或外圈一方固定,将另一方的套圈上下或左右方向移动时的移动量。径向轴向的移动量分别称之为径向轴向游隙。,7、轴承的配合及游隙,,,,,,一般,为了得到稳定的测试值,给予轴承规定的测试负荷,然后测试游隙。因此,测得游隙值大出理论游隙(在径向游隙中,称为几何游隙)。一个因给予测试载荷而产生的弹性变形量。称为测试游隙以示区别,一般比理论游隙大(3到4μm)。 ? 理论内部游隙规定,依次分为第2组、基本组、CM组、第3组、第4组、第5组。,7、轴承的配合及游隙,为降低电机的噪声,尽可能缩小轴承径向游隙范围,还规定了电机用轴承游隙CM组。 ? ?轴承在运转过程中,轴承零件除功能所必需的运动以外,其它一切偏离理论位置的运动称为轴承振动。轴承旋转时,其偏离理论位置的运动分解为轴向运动和径向运动两种,一般情况下,向心轴承的径向振动要比轴向振动强烈,对主机性能的影响也比轴向振动大,7、轴承的配合及游隙,,7、轴承的配合及游隙,但实际使用时,保持这种理想值(负游隙)是很困难的。并且,负的游隙量增大,疲劳寿命明显下降。所以,一般以有效游隙比零略大些的游隙来选择轴承游隙。轴承游隙选择不当的,往往会引起噪音的增加和轴承的异常损坏。实际上在使用过程中预负荷直接影响着有效游隙Δ0 。,八、轴承的预紧、润滑、密封 ? ?预紧的目的,(1)在正确地决定轴的径向方向及轴向方向位置的同时,抑制轴的跳动 ? ? 如机床的主轴轴承、测量仪器轴承 ?(2)提高轴承的刚性 ?机床的主轴用轴承、汽车差动机构小齿轮用轴承 ?(3)防止轴向方向振动及由于共振而造成的异音 ?(4)抑制滚动体的旋转滑动、公转滑动及自转滑动 ? ? ? ? ? ?如高速旋转角接触球轴承、推力球轴承 ?(5)保持套圈,保持滚动体的正确位置 ? ? ? ? ? ? ? ?将推力球轴承、推力调心滚子轴承用在水平轴时,八、轴承的预紧、润滑、密封 ? ?预紧的方式,(1)定位预负荷 ? ?定位预负荷是限制轴承轴向方向的相对位置在使用中也不会改变的预负荷方法。 (2)定压预负荷 ? ? 定压预负荷为使轴承在轴向预紧负荷在使用中保持不变的一种负荷方式,其预紧量可通过调整卷簧、碟簧等的压缩量来实现。,八、轴承的预紧、润滑、密封,定位预紧:(1)A-B>0 ? 合适预紧 ? ?低振、长寿(2)A-B>>0 ?过量预紧 ? ? 高振、短寿(3)A-B<=0 a-b="">0 ? ? 合适预紧 ? ? ? ? ? 低振、长寿(2)A-B>>0 ? 过量预紧 ? ? ? ? ? 高振、短寿(3)A-B<=0 ? 没有预紧 ? ? ? ? ? 高振、短寿,八、轴承的预紧、润滑、密封,,(1)减少摩擦及磨损在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的想和接触部分,防止金属接触,减少摩擦、磨损。(2)延长疲劳寿命轴承的滚动疲劳寿命在旋转中,滚动接触面润滑良好,则延长。相反地,油粘度低,润滑油膜厚度不好,则缩短。(3)排出摩擦热、冷却循环给油法可以用油排出摩擦发生的热,或由外部传来的热,冷却。防止轴承过热,防止润滑油自身老化。(4)其他防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀的效果,滚动轴承润滑的目的是使轴承滚动面及滑动面间形成一层薄薄的油膜,以防止金属与金属直接接触,减少轴承内部摩擦及磨损,防止粘着(烧结)。,润滑的目的 :,八、轴承的预紧、润滑、密封,润滑脂,润滑脂是用基础油,稠化剂及添加剂制成的半固体状润滑剂。,基础油:润滑脂的基础油为矿物油或硅酮油、二脂油等合成油,基础油的粘度对润滑脂的润滑性能起主要作用。,稠化剂:稠化剂是混合分散于基油中,使润滑脂保持半固体状的材料。稠化剂分为金属皂基和非金属皂基两类。,添加剂:为提高润滑剂性能,在润滑剂中加入了各种添加剂。例如:防氧化剂、高压添加剂(EP)、防锈剂、防腐剂等。添加剂主要用于增强润滑脂的抗氧性、防锈、极压等性能。在承受重载荷条件下,应使用含有极压添加剂的润滑脂。要求长时间不更换润滑脂的场合,应选用抗氧化性的润滑脂。,九、轴承的安装,,,九、轴承的安装,十、常见轴承故障,轴与轴承内孔配合过松 (俗称“走内圈”),十、常见轴承故障,由于走内圈,使内孔与轴表面之间产生滑动摩擦,引起的高温使表面金属熔化并产生粘连。,十、常见轴承故障,十、常见轴承故障,十、常见轴承故障,来自外部泥浆、电机自身电刷磨损粉尘;,十 常见轴承故障,内外圈轴向相对错位过程,导致钢球挤伤。,电机轴承知识介绍,,电机的结构和球轴承的安装位置,1. 外壳2. 定子3. 转子4. 集电环5. 后端轴承6. 整流器7. 风扇8. 前端轴承,电机轴承知识介绍,随着人们生活水平的提高,人们对家用电器噪声的要求越来越高。而作为电机支承元件的轴承,其噪声对小型电机噪声的影响是举足轻重的。家用电器所用的电机一般为全封闭型的小型电机。其结构由定子、转子,机座和包括轴承在内的端盖构成。 ? ?定子上缠绕着线圈,为了绝缘和耐环境性,对定子进行了涂覆清漆处理。绕线相互间绝缘,连接线绝缘和线圈抽头与引出线连接处绝缘,线圈间还嵌入用浸漆纤维制成的绝缘片和绝缘管等等。,,,电机轴承知识介绍,电动机按用途划分,标准电机家用电器电机电动工具电机磨床主轴高频电机 ? ? ? ?电动机轴承一般承受电枢重力、电磁吸引力、动不平衡作用及传动力。,电机轴承知识介绍,电机轴承应用特点:A.电机轴承一般都是向心球轴承,又以带密封圈或防尘盖的向心球轴承用得最多,中大型电机才使用短圆柱滚子轴承,个别情况下使用球面滚子轴承或圆锥滚子轴承,高频电机使用向心推力球轴承。B.用低噪音轴承是各种电机支承的共同要求,特别是家用电 ?器电机、标准电机和小型电机对轴承噪音的要求更严格。运转噪音除与轴承质量有关外,使用不当也有影响。例如,灰尘和轴承箱内的加工切屑进入轴承,滚动表面在安装时产生了压痕,轴承游隙过大或游隙为负值时以及润滑不良等,都会增大噪音。,C.电机轴承一般都使用脂润滑。对于密封轴承,脂的寿命往往决定了轴承的使用寿命,所用的种类和填脂量要合适。D.向心球轴承轴向承载能力很小,如果轴向预紧力过大,或者游动端轴承配合不当,轴的长度变化时不能自由移动,都会引起轴承发热和过早损坏。,电机轴承知识介绍,电机轴承知识介绍,A.标准电机:标准电机也可以称为通用电机,用作一般机械的动力 源,如各种机床、卷扬机、风机、压缩机深井泵、打麦机、磨面机等。标准电机一般是单相或三相感应电动机。B.家用电器电机:带有电动机的家用电器有洗衣机、电风扇、空调器、吸尘器、收录机、录象机等、家用电器的电机都是小型或微型电机,所使用的轴承大多是内径15mm左右的密封向心球轴承,有的轴承内径小至1.5mm。各种家用电器电机轴承都希望噪音尽可能低。对于音响电器用的轴承,多为轻系列微型向心球轴承,为使运转平稳,噪音低,音响效果好,宜P5和P4级精密轴承,选用较小的径向游隙。C.立式电动机:小型立式电动机一般使用向心球轴承。但对于大型立式电动机,应使用向心推力球轴承承受轴向负荷,在另一端采用向心球轴承或圆柱滚子轴承同时并用。D.高频电机:高频电机通常用来驱动高速磨床的主轴,电机轴就是安装砂轮的主轴,所以又称为电主轴。高频电机轴承属于高速告精度的应用场合,轴承速度值可高达2.0×106rpm。,电机轴承知识介绍,E.近年来电子计算机、复印机、电传打字机、打字电报机以及自动售货机的动力电机对微型轴承的需求不断增加。这些装置用的小型电机输出功率一般在1~30W左右,电机用轴承内径一般在10mm以下。小型电机轴承都要求运转噪音低。除特殊情况外,一般都采用较小的径向游隙。在内圈旋转的情况下,可以在外圈的端面上施加额定动负荷的预负荷。内圈与轴的配合过盈很小或无过盈,轴公差通常采用j5~h5,轴承室公差一般采用H6。F.电动工具:电动工具多用单相感应电动机,如手电钻、手用砂轮、磨光机、电刨等。所用轴承多为内径为6到15的向心球轴承。轴的配合一般采用j5~k6。轴承室的配合H6。通常使用正常游隙组,当噪音较大时选用较小的径向游隙,使用铝制机壳时,可在机壳与轴承外圈之间镶嵌软钢衬套,防止配合面蠕动磨损。,

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