第七章支承(6学时)

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1、第七章 支 承6学时课程本章重点：本章难点：1.滑动轴承的结构设计和计算；滑动轴承的结构设计和计算；2.滚动轴承的选用和计算；滚动轴承的选用和计算；3.仪表特种支承的设计和计算。仪表特种支承的设计和计算。4.支承的失效分析。支承的失效分析。1.滑动轴承和滚动轴承的分析计算。滑动轴承和滚动轴承的分析计算。7-1 7-1 滑动轴承滑动轴承7-2 7-2 滚动轴承滚动轴承7-3 7-3 仪表特种支承仪表特种支承章节分布：6学时课程1.1概述：支承的作用及组成支承的作用：保证轴及轴上零件能够准确地绕固 定轴线转动或摆动。第一讲第一讲 滑动轴承滑动轴承支承组成：1.运动件（轴颈）：转动或在一定的角度范围

2、内摆动 的部分。2.承导件（轴承）：固定部分，用以约束运动件使其 只能作转动或摆动,通常滚动轴承 做成一个部件。运动运动件件承导件承导件第一讲 滑动轴承1.2 支承分类：按摩擦性质分类1.滑动摩擦支承。滑动摩擦支承。2.滚动摩擦支承。滚动摩擦支承。3.弹性支承。弹性支承。4.流体（液、气）摩擦支承。流体（液、气）摩擦支承。按所承受载荷的方向分类:1.向心轴承向心轴承2.推力轴承推力轴承3.向心推力轴承向心推力轴承对支承的要求：1.回转精度高；回转精度高；2.摩擦力矩小；摩擦力矩小；3.有一定的承载能力有一定的承载能力(刚刚度、强度度、强度)；4.耐磨性好；耐磨性好；5.对温度的变化稳定；对温度

3、的变化稳定；6.体积体积小，运动平稳，无噪声，防锈，密封等；小，运动平稳，无噪声，防锈，密封等； 7.具有承受冲具有承受冲击和振动的能力，对温度变化不敏感；击和振动的能力，对温度变化不敏感；8.工艺性好，制造成本低。工艺性好，制造成本低。第一讲 滑动轴承1.3 1.3 滑动轴承的特点、类型和材料滑动轴承的特点、类型和材料一、特点：1.结构简单，使用范围广。2.能承受较大载荷，有一定的耐磨性。3.运动平稳，噪声小，有缓冲和吸振功能。4.能满足特殊环境或结构要求。缺点：轴颈和轴承之间必须留有一定的间隙，这将影响承载能力、运动精度和寿命。第一讲 滑动轴承二 、类型：滑动轴承按其结构形式可分为3类：1

4、.圆柱形滑动轴承；2.圆锥形滑动轴承；3.球形滑动轴承。第一讲 滑动轴承轴承座轴承座轴瓦轴瓦轴轴轴轴颈颈圆柱面支承圆柱面支承 圆柱面支承的应用场合圆柱面支承的应用场合要求很高的旋转精度；要求很高的旋转精度；承受重载、振动和冲击；承受重载、振动和冲击；尽可能小的尺寸和可拆卸；尽可能小的尺寸和可拆卸；低速、轻载和不重要的轴承。低速、轻载和不重要的轴承。第一讲 滑动轴承三、滑动轴承常用材料a.如果轴颈和轴制成一体，轴颈的材料按轴的要求选轴颈和轴制成一体，轴颈的材料按轴的要求选。为减小摩擦和磨损，轴颈和轴承应采用不同材料。b.轴颈常用材料有轴颈常用材料有：优质碳素结构钢，碳素工具钢，如45号钢、T8A

5、、T10A等，热处理后硬度为5060HRC。c.轴承轴承( (轴套和轴瓦轴套和轴瓦) )常用材料有常用材料有：1.金属材料轴承合金：锡、铝、锑和铅的合金。铜合金铜合金：铅青铜、锡磷青铜，黄铜等等。具有良好的减 摩、耐磨性能，适用于压强大，转速高的场合。铸铁铸铁：灰铸铁和球墨铸铁。适用于压强小，转速低的场 合。第一讲 滑动轴承2.粉末冶金金属粉末中加入石墨、硫等经高压高温烧结而成的多孔材料。常在热油中浸泡后制成含油轴承。3.非金属材料塑料、碳-石墨、橡胶、木材、宝石等等 工程塑料如尼龙、聚四氟乙烯、聚碳酸酯等具有耐磨损、耐腐蚀、自润滑等优点。 宝石具有摩擦系数小、硬度高、耐腐蚀、热膨胀系数小，抗

6、压强度高等优点。 宝石轴承的制造比较特殊，有专门的工厂生产，已经有了系列和标准，设计时按系列和标准选用。第一讲 滑动轴承1.4 1.4 普通圆柱形滑动轴承的设计与计算普通圆柱形滑动轴承的设计与计算一 、圆柱形滑动轴承的结构形式：1.整体式轴承结构；2.镶嵌式轴承结构。整体式轴承结构镶嵌式轴承结构滚花压入薄壁嵌入厚壁嵌入加强嵌入用螺钉嵌入第一讲 滑动轴承带滚珠的圆柱形止推滑动轴承圆柱形轴承的特点：圆柱形轴承的特点：1.接触面积大，承载能力大，耐磨损。2.摩擦力矩大。3.长期工作轴颈与轴承间的间隙增大，置中精度低。第一讲 滑动轴承二、精密机械常用轴颈结构轴颈结构图72是轴颈的几种典型结构。直径大于

7、lmm的轴颈常做成整体式，如图72(a)和(b)；直径小于0.5mm常需用贵重金属做成装配式，如图72(c)，以便采用强度高且耐磨的材料，使制造加工方便。第一讲 滑动轴承三、精密机械常用、精密机械常用轴承结构轴承结构如图73(a)所示是最简单的轴承形式，直接在支承构件上加工轴承孔，轴承孔外侧有一深度为的凹坑，供储存润滑油，一般， 。若支承构件的材料性能不能满足要求，或支承构件的厚度不够时，在支承构件上镶嵌轴承衬套，见图73(b)、(c)。有的小型仪表采用宝石轴套，如图73(d)、(e)、(f)所示。3Bt 第一讲 滑动轴承 1 1轴承座；轴承座；22整体轴瓦；整体轴瓦；33油孔；油孔；44螺纹

8、孔螺纹孔 四、一般机械常用滑动轴承结构四、一般机械常用滑动轴承结构1. 1.整体式轴承整体式轴承第一讲 滑动轴承 特点：特点： 制造简单，但磨损后无制造简单，但磨损后无法调整间隙，影响轴的法调整间隙，影响轴的旋转精度和正常工作。旋转精度和正常工作。 应用：应用： 间歇工作、低速和轻载间歇工作、低速和轻载场合。场合。 第一讲 滑动轴承 1轴承座；轴承座； 2轴承盖；轴承盖； 3双头螺柱；双头螺柱； 4螺纹孔；螺纹孔； 5油孔；油孔； 6油槽；油槽； 7剖分式轴瓦剖分式轴瓦2. 2.剖分式轴承剖分式轴承第一讲 滑动轴承轴承盖轴承座螺栓轴瓦特点：结构复杂，刚度下降（同整体式相比）；特点：结构复杂，刚

9、度下降（同整体式相比）； 可以调整轴承的径向间隙。可以调整轴承的径向间隙。第一讲 滑动轴承滑动轴承、轴瓦滑动轴承、轴瓦第一讲 滑动轴承3. 3. 调心式滑动轴承调心式滑动轴承第一讲 滑动轴承（a a）空心式）空心式; ;（b b）、）、 （c c）单环式）单环式 ; ;（d d）多环式）多环式 4 4、推力滑动轴承的形式推力滑动轴承的形式第一讲 滑动轴承六）设计计算准则设计计算准则1.工作状态判断：干摩擦、临界摩擦。干摩擦： 轴颈和轴承间没有润滑油，两者直接接触。临界摩擦： 轴颈和轴承间有润滑油，但没有形成完全液体摩擦状态，在运动过程中两者局部会直接接触。一般的圆柱形滑动轴承都处于此种工作状态

10、下。第一讲 滑动轴承2.失效形式判断：磨损、胶合。3.设计准则： 减少磨损和胶合；尽量保证油膜不被破坏（用比压 来保证），保证温度不要过高（用比压乘速度 来保证）。ppv第一讲 滑动轴承A）摩擦力矩计算（可以设计轴颈摩擦力矩计算（可以设计轴颈d）第一讲 滑动轴承B）轴颈弯曲应力计算（设计轴颈弯曲应力计算（设计轴颈d和轴承宽度和轴承宽度L）dluuuFdddWlFMWMbrrbbbb为轴承的长径比，；其中对实心轴颈：实心轴的抗弯截面模量其中：轴承只承受径向载荷时 2 . 0)(1 . 032;233BlBl32为长度，轴承的实际宽度是指轴颈与轴承的配合注：这里C）验算轴承的工作能力（防止过多磨损

11、和胶合）（防止过多磨损和胶合）。轴的转速，其中：控制温度值：验算即安装挤压强度计算（控制润滑）验算比压min/19100100060)(. 2)(:. 1rnpvlnFdnldFpvpvpldFpprrr七）圆柱形滑动轴承的技术条件圆柱形滑动轴承的技术条件之间。几十圆柱度误差在轴承比轴颈低一级。轴颈表面粗糙度选择配合：较高精度的轴承，常用对于中等载荷、高速、：精度的轴承，常用配合对于轻载、高速、较高度的轴承，常用配合：对于轻载、低速、高精配合带选择mmmRafHfHfHfHfHfHhHhHgHgH1,32. 016. 0. 2. 9/9, 9/8, 8/8; 5/6, 6/6, 7/7; 5/