第一讲 一、教学目标 (一)能力目标 能判断常用滚动轴承的类型;理解其代号的含义;会选用滚动轴承 (二)知识目标 1.了解滚动轴承的类型、特点,掌握滚动轴承的代号 2.掌握滚动轴承的选择 二、教学内容 滚动轴承的类型、代号及选用 三、教学的重点与难点 重点:滚动轴承的类型、特点及代号。 难点:滚动轴承类型的选择。 四、教学方法与手段 采用多媒体教学(加动画演示),结合教具,提高学生的学习兴趣。 14.1 轴承的功用和类型 轴承的功用:支承轴及轴上的旋转零件,使其回转并保证一定的旋转精度,减少相对摩擦和磨损。 轴承的分类:按摩擦的性质分,轴承可分为滑动轴承和滚动轴承。 滑动轴承 滚动轴承 14.2 滚动轴承的组成、类型及特点 滚动轴承是标准件,由专业工厂生产。设计时只需根据轴承工作条件选用合适的类型和尺寸的滚动轴承,进行寿命计算,并对轴承的安装、润滑、密封给予合理设计和安排。 滚动轴承的特点 优点: 1)f小起动力矩小,η高; 2)运转精度高(可用预紧方法消除游隙); 3)轴向尺寸小; 4)某些轴能同时承受Fr和Fa,使机器结构紧凑; 5)润滑方便、简单、易于密封和维护; 6)互换性好(标准零件) 缺点: 1)承受冲击载荷能力差; 2)高速时噪音、振动较大; 3)高速重载寿命较低; 4)径向尺寸较大(相对于滑动轴承) 应用:广泛应用于中速、中载和一般工作条件下运转的机械设备。 14.2.1 滚动轴承的组成 滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架所组成。 保持架是使滚动体等距分布,并减少滚动体间的摩擦和磨损。 滚动轴承的材料:内、外圈、滚动体—GCr15、GCr15-SiMn等轴承钢,热处理后硬度HRC60~65;保持架:低碳钢、铜合金或塑料、聚四氟乙烯。 14.2.2 滚动轴承的基本类型及特点 接触角α:滚动体与外圈内滚道接触点的法线方向与轴承径向平面所夹的角。 滚动轴承按能承受的负荷方向或公称接触角不同,可分为向心轴承和推力轴承。向心轴承又可以分为径向接触轴承(α=0)和角接触向心轴承(0<α<45)推力轴承又可以分为轴向接触轴承(α=90)和角接触推力轴承(45<α<90) 径向接触轴承:只能承受径向载荷,不能承受轴向载荷; 角接触向心轴承:既能承受径向载荷,也能承受一定的轴向载荷; 轴向接触轴承:只能承受轴向载荷,不能承受径向载荷; 角接触推力轴承:既能承受轴向载荷,也能承受一定的径向载荷 14.3 滚动轴承的代号 滚动轴承是标准件,GB272/T-93规定了轴承代号的表示方法。轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号三部分构成。 14.3.1基本代号 由类型代号、尺寸系列代号和内径代号组成。 类型代号由一位(或两位)数字或英文字母表示,其相应的轴承类型参阅设计手册。 尺寸系列代号由两位数字组成。前一个数字表示向心轴承的宽度或推力轴承的高度;后一个数字表示轴承的外径。直径系列代号为7表示超特轻;8、9表示超轻;0、1表示特轻;2表示轻;3表示中;4表示重;5表示特重;宽度系列代号为0表示窄型;1表示正常;2表示宽;3、4、5、6表示特宽。 内径代号由数字组成。当轴承的内径在20~480㎜范围内(22、28、32㎜除外),用内径的毫米数除以5的商数表示;内径为10,12,15,17㎜的轴承内径代号分别为00,01,02,03;内径为22,28,32㎜和尺寸等于或大于500㎜的轴承,其内径代号直接用公称内径毫米数表示,但在与尺寸系列代号之间用“/”分开;内径小于10㎜的轴承内径代号表示方法可查阅GB272/T—93。 14.3.2前置代号 前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时,在其基本代号左右添加的补充代号。 表示轴承的分部件,用字母表示。 L——可分离轴承的可分离内圈或外圈如LN207 K——轴承的滚动体与保持架组件K81107 R——不带可分离内圈或外圈的轴承,如RNU207 NU——表示内圈无档边的圆柱滚子轴承 WS、GS——分别为推力圆柱滚子轴承的轴圈和座圈,如WS81107、GS81107。 后置代号反映轴承的结构、公差、游隙及材料的特殊要求等,共8组代号。 内部结构代号——反映同一类轴承的不同内部结构 例:C、AC、B——代表角接触球轴承的接触角,和,E代表增大承载能力进行结构改进的增强型等,如7210B,7210AC,NU207E R、N、NR——轴承外圈带有止动挡边、止动槽、止动槽并带止动环,例:6210N 轴承的公差等级代号 新标准 /P2、/P4、/P5、/P6、/P6X、/P0 旧标准 B C D EX E G—普通级可省略 例:轴承61710/P6 6一深沟球轴承 1一宽度系列为正常 7一直径系列为超特轻 10一内径为50㎜ P6一公差等级为6级。 14.4 滚动轴承类型选择 在选择轴承类型时,根据轴承的结构及性能特点,选择合理的类型。 14.4.1载荷条件 轴承承受载荷的大小、方向和性质是选择轴承类型的主要依据。 1、载荷的方向 当轴承承受纯径向载荷时,可选用向心轴承中的径向接触轴承;受纯轴向载荷时,可选用推力轴承;当径向载荷和轴向载荷都比较大时,宜选用角接触轴承。要注意内外圈可分离的短圆柱滚子轴承不能承受轴向力。 2、载荷大小 承受较大载荷时,应选用线接触的滚子轴承。 3、载荷性质 有冲击载荷时宜选用滚子轴承。 14.4.2转速条件 球轴承比滚子轴承有较高的极限转速,高速或要求旋转精度高时,应优先选用球轴承。高速轻载时,宜选用超轻,特轻或轻系列轴承;低速、重载时,可采用重和特重系列轴承。 14.4.3调心性能 轴承内外圈轴线间的偏斜角应控制在极限值之内,否则会增加轴承的附加载荷而使其寿命降低。当偏斜角较大时,可选用调心轴承。 14.4.4安装、调整性能 为便于安装、拆卸和调整轴承间隙,常选用外圈可分离的轴承。 14.4.5经济性 一般球轴承比滚子轴承便宜,同型号轴承,精度越高,价格越贵。 小结 1、滚动轴承的组成、类型及特点 2、滚动轴承的代号 3、滚动轴承类型的选用 作业与思考: 1、滚动轴承的主要类型有哪些?各有什么特点? 2、试说明下列各轴承的内径有多大?哪个轴承的公差等级最高?哪个允许的极限转速最高?哪个承受径向载荷能力最大?哪个不能承受径向载荷? 6208/P2、30208、5308/P6、N2208 3、何谓滚动轴承的基本额定寿命?何谓当量动载荷?如何计算? 4、滚动轴承失效的主要形式有哪些?计算准则是什么?