第3节 滑动轴承 一、滑动轴承的类型和结构 按受载方向，滑动轴承分为受径向载荷的径向滑动轴承和受轴向载荷的止推轴承。 2．剖分式滑动轴承 当载荷垂直向下或略有偏斜时，轴承的剖分面平常为水平面。若载荷方向有较大偏斜时，则轴承的剖分面可倾斜布置，使剖分面垂直或接近垂直于载荷 。 第3节 滑动轴承 一、滑动轴承的类型和结构 按受载方向，滑动轴承分为受径向载荷的径向滑动轴承和受轴向载荷的止推轴承。 3．自动调心式径向滑轴承 当轴承宽度B较大时（B/d1.5~2），由于轴的变形、装配或工艺原因，会引起轴颈轴线与轴承轴线偏斜，使轴承两端边缘与轴颈局部接触（图12-24a），这将导致轴承两端边缘急剧磨损。因此，应采用自动调心式滑动轴承。 第3节 滑动轴承 一、滑动轴承的类型和结构 按受载方向，滑动轴承分为受径向载荷的径向滑动轴承和受轴向载荷的止推轴承。 4．止推轴承 由轴承座1、衬套2、轴瓦3和推力轴瓦4组成。为了使推力轴瓦工作表面受力均匀，推力轴承底部做成球面，用销钉5来防止轴瓦随轴转动。润滑油从下面油管注入，从上面油管导出。主要承受轴向载荷，也可承受较小的径向载荷。 止推轴承轴颈结构 第3节 滑动轴承 一、滑动轴承的类型和结构 按受载方向，滑动轴承分为受径向载荷的径向滑动轴承和受轴向载荷的止推轴承。 4．止推轴承 轴颈的结构形式有实心、空心、环形和多环形等。工作表面可以是轴的端面或轴上的环形平面。支承面上离中心越远处，其相对滑动速度越大，因而磨损也越严重。实心端面上的的压力分布极不均匀，靠近中心处的压力极高，因此一般宜采用环状支承面。多环轴颈不仅能承受双向的轴向载荷，且承载能力较大。 止推轴承轴颈结构 谢谢！ 《机械设计基础》说课 机械工程学院 孙毅 * 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （二）滚动轴承的结构特性 （2）游隙 滚动轴承的游隙是指轴承的内、外套圈与滚动体之间的间隙量，将内圈或外圈中一个套圈固定，另一套圈上下（径向）、左右（轴向）方向移动时的相对移动量。沿径向移动量为径向游隙，沿轴向移动量为轴向游隙。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （二）滚动轴承的结构特性 （3）角偏位 由于制造、安装误差或轴的变形等都会引起轴承与座孔轴线不同轴，两轴线之间所夹锐角θ称为角偏位。此时，应使用能适应这种轴线转角变化的调心轴承。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （三）滚动轴承的类型及应用 滚动轴承按滚动体形状分为球轴承和滚子轴承两大类； （1）球轴承 球状滚动体内、外圈滚道为点接触，故承载荷能力、耐冲击能力低，但极限转速较高，价格便宜。 （2）滚子轴承 滚动体与内、外圈滚道为线接触，承载能力、耐冲击能力较高，但极限转速低，价格较贵。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （三）滚动轴承的类型及应用 轴承名称、类型及代号：调心球轴承 10000 极限转速：中 允许角偏差： 2? ~3? 主要特性和应用：主要承受径向载荷，同时也能承受少量轴向载荷。因为外滚道表面是以轴承中点为中心的球面，故能调心。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （三）滚动轴承的类型及应用 轴承名称、类型及代号：调心滚子轴承 20000C 极限转速：低 允许角偏差： 0.5? ~2? 主要特性和应用：能承受很大的径向载荷和少量轴向载荷。承载能力大，具有调心性能。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （三）滚动轴承的类型及应用 轴承名称、类型及代号：圆锥滚子轴承 30000 极限转速：中 允许角偏差： 2’ 主要特性和应用：能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线性接触，承载能力大，内外圈可分离，装拆方便，称对使用。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （三）滚动轴承的类型及应用 轴承名称、类型及代号：推力球轴承 50000 极限转速：低 允许角偏差： 不允许 主要特性和应用：只能承受轴向载荷，且作用线必需与轴线重合。分为单、双向两种。高速时，因滚动体离心力大，球与保持架摩擦发热严重，寿命较低，可用于轴向载荷大、转速不高之处。 设计：潘存云 双向 单向 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （三）滚动轴承的类型及应用 轴承名称、类型及代号：深沟球轴承 60000 极限转速：高 允许角偏差： 8’~16’ 主要特性和应用：能同时较大的径向载荷、同时承受一定的双向轴向载荷。使用广泛。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （三）滚动轴承的类型及应用 轴承名称、类型及代号：角接触球轴承 70000C(α=15?) 70000AC(α=25?) 70000B(α=40?) 极限转速：较高 允许角偏差： 2’~10’ 主要特性和应用：能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。 α大，承载能力越大，有三种规格。内外圈可分离，装拆方便，称对使用。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （三）滚动轴承的类型及应用 轴承名称、类型及代号：推力圆柱滚子轴承 80000 极限转速：低 允许角偏差：不允许 主要特性和应用：能承受很大的单向轴向载荷。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （三）滚动轴承的类型及应用 轴承名称、类型及代号：圆柱滚子轴承 N0000 极限转速：较高 允许角偏差：2’~4’ 主要特性和应用：能承受较大的径向。因线性接触，内外圈只允许有小的相对偏转。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （三）滚动轴承的类型及应用 轴承名称、类型及代号：圆针轴承 NA0000 RNA0000 极限转速：低 允许角偏差：不允许 主要特性和应用：只能承受径向载荷。承载能力大，径向尺寸特小。一般无保持架，因而滚针间有摩擦，极限转速低。 NA0000 RNA0000 第2节 滚动轴承 一米乐M6(MiLe)亚洲官方网站- 赔率最高在线投注平台、滚动轴承结构、类型和代号 （四）滚动轴承的代号 为了便于生产、设计和选用，国家标准GB/T272-93规定了滚动轴承代号。滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号组成，用数字和字母表示。滚动轴承代号构成见表。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （四）滚动轴承的代号 1．基本代号 （1）内径代号 右起第一、第二位数字表示轴承内径，其表示方法如下： 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （四）滚动轴承的代号 1．基本代号 （2）直径系列代号 右起第三位数字表示内径相同而外径不同的轴承尺寸系列，其代号见表12-10。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （四）滚动轴承的代号 1．基本代号 （3）宽（高）系列代号 右起第四位数字表示轴承的宽（高）系列。对向心轴承（受径向载荷），指的是内、外径相同，宽度不同的尺寸系列；对推力轴承（受轴向力），指的是内、外径相同，高度不同的尺寸系列，常用代号见下表。当宽度系列为O系列时，可不标注，但对调心或圆锥滚子轴承应标注。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （四）滚动轴承的代号 1．基本代号 （4）轴承类型代号 右起第五位数字表示轴承类型代号。 调心滚子轴承 20000C 圆锥滚子轴承 30000 推力球轴承 50000 a)单向 b)双向 深沟球轴承 60000 角接触球轴承 70000 推力圆柱滚子轴承 80000 圆柱滚子轴承 N0000 滚针轴承 a) NA0000 b) RNA0000 调心球轴承 10000 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （四）滚动轴承的代号 2．前置代号与后置代号 前置与后置代号是轴承在结构形状、尺寸、精度、技术要求与常规轴承有所不同时，为基本代号的补充代号。 （1）前置代号 代表轴承组件，用拉丁字母表示。代号及含义见表。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （四）滚动轴承的代号 2．前置代号与后置代号 前置与后置代号是轴承在结构形状、尺寸、精度、技术要求与常规轴承有所不同时，为基本代号的补充代号。 （2）后置代号 代号用字母或字母加数字表示。有关部分代号的含义如下： （a）内部结构代号 表示内部结构变化。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （四）滚动轴承的代号 2．前置代号与后置代号 前置与后置代号是轴承在结构形状、尺寸、精度、技术要求与常规轴承有所不同时，为基本代号的补充代号。 （2）后置代号 代号用字母或字母加数字表示。有关部分代号的含义如下： （b）公差等级代号，公差等级由代向高分为/P0，/P6 /P6x /P6、/P5、/P4、P2等6个级别，0级为普通级，在代号中省略不标。 （c）常用轴承径向游隙 分1组、2组、0组、3组、4组、5组共6个组别，依次由小到大。其中，0组为常用游隙组别，在代号中不标注，其余的游隙组别分别用。/C1、/C2、/C3、/C4、/C5表示。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （四）滚动轴承的代号 说明滚动轴承代号 20205 的含义 2 0 2 0 5 轴承内径为25 直径系列为轻系列 宽度系列为窄系列 调心滚子轴承 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （四）滚动轴承的代号 说明滚动轴承代号 7314B/P6 的含义 7 3 1 4 B / P 6 轴承内径为70mm 直径系列为中系列 0省略了 角接触球轴承 公称接触角 6级公差 第2节 滚动轴承 二、滚动轴承的选择 滚动轴承的选择包括类型选择、精度选择和尺寸选择 1．类型选择 转速较高，载荷较小时 选球轴承 载荷较大或有冲击载荷 选滚子轴承 以径向载荷为主 选深沟球轴承 以轴向载荷为主选推力轴承 选推力轴承 径向、轴向载荷相差不多时 选角接触轴承 跨度较大，或难以保证轴承孔的同轴度时 选调心轴承 为便于安装或常拆卸时 选内外圈可分离的圆锥滚子轴承 第2节 滚动轴承 二、滚动轴承的选择 滚动轴承的选择包括类型选择、精度选择和尺寸选择 2．精度选择 型号相同的轴承，精度越高，价格也越高，一般机械传动应选用普通级（P0）精度。 3．尺寸选择 类比法 轴承内径根据轴颈直径选取，轴承外廓系列根据空间位置用类比法选取。这种方法简便，适用于一般机械的轴承。 计算法 根据轴承的载荷、工作转速、失效形式，用计算方法选择轴承型号。适用于重要机械的轴承 第2节 滚动轴承 二、滚动轴承的组合设计 为了保证轴承的正常工作，除合理地选择轴承类型、尺寸外，还应正确地解决轴承的固定、装拆、配合等问题，同时处理好轴承与其相邻零件之间的关系。 （一）轴承的支承结构形式 1．两端单向固定 (适用于温差不大，跨距较小的场合 ) 间隙c =0.25~0.4mm 第2节 滚动轴承 二、滚动轴承的组合设计 为了保证轴承的正常工作，除合理地选择轴承类型、尺寸外，还应正确地解决轴承的固定、装拆、配合等问题，同时处理好轴承与其相邻零件之间的关系。 （一）轴承的支承结构形式 2．一端固定、一端游动 (适用于轴较长或温度变化较大的场合 ) 间隙c = 3~8mm 第2节 滚动轴承 二、滚动轴承的组合设计 为了保证轴承的正常工作，除合理地选择轴承类型、尺寸外，还应正确地解决轴承的固定、装拆、配合等问题，同时处理好轴承与其相邻零件之间的关系。 （一）滚动轴承组合结构的调整 2．轴的轴向位置调整 两轮分度圆锥顶点重合 蜗轮中间平面应通过蜗杆轴线节 滑动轴承 滑动轴承用于高速、精密机械（如汽轮发电机、内燃机和高精密机床等）和低速、重载或冲击载荷较大的一般机械（如铁路机车、冲压机械、农业机械和起重设备等）中。 第3节 滑动轴承 一、滑动轴承的类型和结构 按受载方向，滑动轴承分为受径向载荷的径向滑动轴承和受轴向载荷的止推轴承。 1．径向滑动轴承 结构简单，成本低。但轴颈和轴承孔间的间隙无法调整，当轴承磨损到一定程度必须更换轴瓦。此外，在装拆时必须作轴向移动，很不方便，故多用于轻载，低速而不经常拆装的场合 。 第3节 滑动轴承 一、滑动轴承的类型和结构 按受载方向，滑动轴承分为受径向载荷的径向滑动轴承和受轴向载荷的止推轴承。 2．剖分式滑动轴承 剖分式滑动轴承由轴承座3、轴承盖2、剖分的上下轴瓦4和5、螺栓1等组成。轴承盖上部开有螺纹孔，用以安装油杯或油管。保证螺栓不受横向载荷。 第3节 滑动轴承 一、滑动轴承的类型和结构 按受载方向，滑动轴承分为受径向载荷的径向滑动轴承和受轴向载荷的止推轴承。 2．剖分式滑动轴承 剖分式轴瓦通常是下轴瓦承受载荷，上轴瓦不承受载荷。为了节省贵重金属通常在轴瓦内表面贴附一层轴承衬。为了使润滑油能均匀分布在整个工作表面上，一般在轴瓦不承受载荷的表面上开出油沟和油孔。 进油孔 油沟 第3节 滑动轴承 一、滑动轴承的类型和结构 按受载方向，滑动轴承分为受径向载荷的径向滑动轴承和受轴向载荷的止推轴承。 2．剖分式滑动轴承 轴承盖和轴承座的剖分面做成阶梯形定位止口，这样在安装时容易对中，并可承受剖分面方向的径向分力，保证螺栓不受横向载荷。 《机械基础》教学课件 第十二章 支承零部件 第1节 轴 第2节 滚动轴承 第1节 轴 一、轴的分类 轴的主要功用是支承旋转零件（如齿轮、带轮、联轴器等），以传递运动和动力，是组成机器的重要零件之一。根据承载情况不同，轴可分为心轴、传动轴和转轴三类。 传动轴 心轴 转轴 第1节 轴 一、轴的分类 根据轴线形状，轴又可分为直轴、曲轴、挠性钢丝轴。直轴应用较广，根据外形，分为直径无变化的光轴和直径有变化的阶梯轴。为了提高刚度或减轻重量，有时制成空心轴。 直轴 曲轴 挠性钢丝轴 第1节 轴 一、轴的分类 根据轴线形状，轴又可分为直轴、曲轴、挠性钢丝轴。直轴应用较广，根据外形，分为直径无变化的光轴和直径有变化的阶梯轴。为了提高刚度或减轻重量，有时制成空心轴。 光轴 阶梯轴 空心轴 第1节 轴 二、轴的材料 轴的主要失效形式为疲劳破坏，轴的材料应具有较好的强度、韧性及耐磨性。一般用途的轴常用优质碳素结构钢；轻载或不重要的轴可采用普通碳素钢；重载重要的轴可选用合金结构钢，其力学性能高，但价格较贵，选用时应综合考虑。 优质碳素钢 35、45、50，正火或调质处理 轴的毛坯:一般用圆钢或锻件。 合金结构钢 20Cr、20CrMnTi、40CrNi、38CrMoAlA等 碳素结构钢因具有较好的综合力学性能，应用较多，尤其是45钢应用最广。合金钢具有较高的力学性能，但价格较贵，多用于有特殊要求的轴。 第1节 轴 二、轴的材料 第1节 轴 三、轴的结构设计 对轴的要求是：根据受力情况设计合理的尺寸，以满足强度和刚度需要；还必须满足轴上零件可靠地定位和紧固；同时便于加工制造、装拆和调整。 减速器输出轴 1.零件在轴上的定位和固定 第1节 轴 三、轴的结构设计 零件在轴上的轴向定位和固定可采用轴环、轴肩、套筒（a）、螺母（图ｂ）、轴端挡圈（ｃ、ｄ）及圆锥表面（ｄ）等方法 1.零件在轴上的定位和固定 第1节 轴 三、轴的结构设计 零件在轴上的周向定位和固定可采用键联接、花键联接、销钉联接（图12-7）和过盈配合等方法。 花键联接 销钉联接 1.零件在轴上的定位和固定 第1节 轴 三、轴的结构设计 一般将轴设计成阶梯形，目的是增加强度和刚度，便于装拆，易于轴上零件的固定；区别不同轴段的精度及表面光洁度等满足不同的需要。 考虑到轴上零件的轮毂端面贴紧轴肩定位面，在开螺纹或磨削轴段的轴肩处，应留有螺纹退刀槽和砂轮越程槽。 螺纹退刀槽和砂轮越程槽 2. 结构工艺要求 第1节 轴 三、轴的结构设计 为了减少应力集中，轴肩、轴环过渡要缓和，并做成圆角，但这种圆角必须小于零件轮毂孔端面的圆角半径或倒角（图12-4b） 2. 结构工艺要求 第1节 轴 三、轴的结构设计 当轴上有多个键槽时，应尽可能安排在同一条直线上，使加工键槽时无须多次装夹换位。轴两端、轴环和轴肩端部要倒角，以免划伤人手及相配零件。 2. 结构工艺要求 多个键槽应在同一直线节 轴 三、轴的结构设计 轴直径尽量采用标准系列，在滚动轴承、联轴器、配合处的直径，必须符合滚动轴承联轴器内径的标准系列；螺纹处的直径应符合螺纹标准系列。 2. 结构工艺要求 轴的标准直径 10 11 12 14 16 18 20 22 25 28 30 32 36 40 45 50 56 60 63 71 75 80 85 90 95 100 第1节 轴 四、轴的强度计算 对于圆截面的传动轴，其扭转强度条件为 1.传动轴的强度计算 （只承受扭矩的轴） 式中，τmax 为最大扭转切应力（MPa）； [τ] 为许用扭转切应力（MPa）； T 为轴传递的转矩（N·mm） WT—抗扭截面系数（mm3），实心圆轴；WT=0.2d3; N.mm 选定轴的材料后，许用应力[τ]已确定。轴直径为 第1节 轴 四、轴的强度计算 2.转轴的强度计算 （既承受扭矩又承受弯矩的轴） 由于转轴承受弯扭组合作用，同时轴上零件的位置和轴承和轴承支承间的距离通常尚未确定，所以对转轴的设计，只能先按扭转强度初步估算轴的最小直径，待轴系结构确定后，轴上所受载荷大上小、方向、作用点及支承跨距已确定，再按弯扭组合强校核。 强度校核公式为 ： 第1节 轴 四、轴的强度计算 2.转轴的强度计算 （既承受扭矩又承受弯矩的轴） 由于转轴承受弯扭组合作用，同时轴上零件的位置和轴承和轴承支承间的距离通常尚未确定，所以对转轴的设计，只能先按扭转强度初步估算轴的最小直径，待轴系结构确定后，轴上所受载荷大上小、方向、作用点及支承跨距已确定，再按弯扭组合强校核。 计算轴的直径时，可将强度校核公式改为： 当轴上开有一个键槽时，轴径应增大3%左右，有两个键槽时，轴径应增大7%左右。 应将轴径圆整成标准值。 第1节 轴 四、轴的强度计算 2.转轴的强度计算 （既承受扭矩又承受弯矩的轴） 第1节 轴 四、轴的强度计算 转轴的强度计算实例 第1节 轴 四、轴的强度计算 转轴的强度计算实例 第1节 轴 四、轴的强度计算 转轴的强度计算实例 第1节 轴 四、轴的强度计算 轴的空间受力图 转轴的强度计算实例 第1节 轴 四、轴的强度计算 转轴的强度计算实例 第1节 轴 四、轴的强度计算 转轴的强度计算实例 第1节 轴 四、轴的强度计算 转轴的强度计算实例 第1节 轴 四、轴的强度计算 转轴的强度计算实例 第1节 轴 四、轴的强度计算 转轴的强度计算实例 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （一）滚动轴承的结构 滚动轴承由外圈1、内圈2、滚动体3及保持架4组成。内圈装在轴颈上，外圈装在机座或零件的轴承孔内。工作时内圈与轴一起转动，外圈不动，滚动体在内、外圈间的滚道（凹槽）上滚动。保持架的作用是把滚动体均匀地隔开，以减少滚动体间的摩擦和磨损。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （一）滚动轴承的结构 滚动体有多种形式，常用的滚动有球、圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子和滚针等，以适应对滚动体的不同要求。 第2节 滚动轴承 一、滚动轴承结构、类型和代号 （二）滚动轴承的结构特性 （1）公称接触角 滚动体与套圈接触处的法线与轴承的径向平面（垂直于轴心线的平面）之间的夹角称为公称接触角。公称接触角越大，承受的轴向载荷的能力也越大。滚动轴承的分类及受力分析都与其有关。 《机械设计基础》说课 机械工程学院 孙毅 《机械设计基础》说课 机械工程学院 孙毅 《机械设计基础》说课 机械工程学院 孙毅 *

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