機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)軸承39課件

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——軸承知識(shí)導(dǎo)入:

如何保證一滾動(dòng)軸承正常工作的時(shí)間更長(zhǎng)一些。9.2滾動(dòng)軸承的工作情況分析及壽命計(jì)算；型號(hào)選擇；滑動(dòng)軸承的主要類型、結(jié)構(gòu)

任務(wù)呈現(xiàn)：

已知輸送機(jī)齒輪減速器中各軸均是由一對(duì)滾動(dòng)軸承支承，根據(jù)齒輪的受力工況，輸出軸支承初選型號(hào)為7212C的一對(duì)角接觸球軸承。根據(jù)工程力學(xué)知識(shí)及前述任務(wù)分析，輸出軸為外伸梁力學(xué)模型，一對(duì)軸承相當(dāng)于固定鉸鏈支座與活動(dòng)鉸鏈支座組合，其受力分析結(jié)果可知，軸承載荷為：F

r1=1460.6N，F(xiàn)r2=2803.05N，F(xiàn)A2=1080N，轉(zhuǎn)速n=88.3r/min，運(yùn)轉(zhuǎn)載荷平穩(wěn)，工作溫度＜120℃，軸承預(yù)期壽命Lh10'

=40000h（滾動(dòng)軸承的壽命一般與減速器的壽命或減速器的檢修期大致相符，一般為2～3年），試問(wèn)所選軸承的型號(hào)是否適用？若不適用請(qǐng)重新選用。一、滾動(dòng)軸承類型的選擇載荷的大小、方向和性質(zhì)轉(zhuǎn)速的高低軸承的調(diào)心性能價(jià)格及經(jīng)濟(jì)性相關(guān)知識(shí)：價(jià)軸承的剛性1.滾動(dòng)軸承的類型選擇2.滾動(dòng)軸承尺寸的選擇直徑系列的選擇：載荷很小時(shí)，一般可以選擇超輕或特輕系列；載荷很大時(shí)，可考慮選擇重系列；一般情況下，可先選用輕系列或中系列，待校核后再根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。寬度系列的選擇：一般情況下可選用窄系列，若結(jié)構(gòu)上有特殊要求時(shí)，可根據(jù)具體情況選用用其他系列。軸承內(nèi)徑大小的確定是在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中完成的。一）滾動(dòng)軸承的受載情況分析二、滾動(dòng)軸承受力分析、失效形式二）滾動(dòng)軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則滾動(dòng)軸承的失效形式主要有三種：疲勞點(diǎn)蝕、塑性變形和磨損1）疲勞點(diǎn)蝕：是最常見(jiàn)的失效形式。

滾動(dòng)體和套圈滾道承受交變接觸應(yīng)力。

點(diǎn)蝕使軸承產(chǎn)生振動(dòng)和噪音而失效。為防止點(diǎn)蝕需要進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算。安裝潤(rùn)滑和維護(hù)良好時(shí)產(chǎn)生。1.滾動(dòng)軸承的失效形式2）塑性變形：

對(duì)于轉(zhuǎn)速很低或間歇擺動(dòng)的軸承，會(huì)因過(guò)大的載荷或沖擊載荷，使?jié)L動(dòng)體或內(nèi)、外圈滾道產(chǎn)生塑性變形，形成不均勻的凹坑。3）磨損：

多塵條件下工作的軸承，易產(chǎn)生磨粒磨損。2.滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則①對(duì)于一般轉(zhuǎn)速的軸承，即n>10r/min，如果軸承的制造、保管、安裝、使用等條件均良好時(shí)，軸承的主要失效形式為疲勞點(diǎn)蝕，因此應(yīng)以疲勞強(qiáng)度計(jì)算為依據(jù)進(jìn)行軸承的壽命計(jì)算。③對(duì)于低速軸承，即n<10r/min，可近似地認(rèn)為軸承各元件是在靜盈利作用下工作的，其失效形式為塑性變形，應(yīng)為防止塑性變形，以靜強(qiáng)度計(jì)算為依據(jù)，進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。②對(duì)于高速軸承，除疲勞點(diǎn)蝕外，其工作表面的過(guò)熱也是重要的失效形式，因此除需要進(jìn)行壽命計(jì)算外還應(yīng)校驗(yàn)其極限轉(zhuǎn)速；三、滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算滾動(dòng)軸承的壽命是指軸承的滾動(dòng)體或套圈首次出現(xiàn)點(diǎn)蝕之前，軸承的總轉(zhuǎn)數(shù)或相應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)總小時(shí)數(shù)。

基本額定壽命：一批相同的軸承，在同樣的條件下工作，其中10％的軸承產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的總轉(zhuǎn)數(shù)，或在一定轉(zhuǎn)速下總的工作小時(shí)數(shù)?；绢~定動(dòng)載荷：使軸承的基本額定壽命恰好為106轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的載荷值，用字母C表示。1.壽命計(jì)算中的基本概念當(dāng)量動(dòng)載荷:實(shí)際上，在進(jìn)行軸承壽命計(jì)算時(shí)，應(yīng)把作用在軸承上的實(shí)際載荷轉(zhuǎn)換為與確定軸承C、C0值的載荷條件相一致（用字母P表示）?；绢~定靜載荷：軸承工作時(shí)，受載最大的滾動(dòng)體和內(nèi)、外滾道接觸處的接觸應(yīng)力達(dá)到一定值（向心和推力球軸承——4200MPa、滾子軸承——4000MPa）時(shí)的靜載荷，用字母C0表示。2.壽命計(jì)算實(shí)用的壽命計(jì)算公式為：

若當(dāng)量動(dòng)載荷P與轉(zhuǎn)速n均已知，預(yù)期壽命L'h10已選定，則可根據(jù)下式選擇軸承型號(hào)其中：C為基本額定動(dòng)載荷；C′為計(jì)算額定動(dòng)載荷。滾動(dòng)軸承尺寸的選擇4在進(jìn)行軸承壽命計(jì)算時(shí)，應(yīng)把作用在軸承上的實(shí)際載荷轉(zhuǎn)換為與確定軸承C值的載荷條件相一致當(dāng)量動(dòng)載荷（用字母P表示）。各類軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷可按下式計(jì)算：式中：Fr與Fa分別為軸承實(shí)際承受的徑向載荷與軸向載荷X、Y分別為軸承的徑向動(dòng)載荷因數(shù)與軸向動(dòng)載荷因數(shù)3.當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算完成任務(wù)：學(xué)生訓(xùn)