第 10 章轴承 课件介绍 机械设计基础东华大学唐林 机械设计基础东华大学唐林 2 配套教 材 第 1 版 第 2 版 名称机械设计基础 作者唐林 ( 编著 ) 出版社 清华大学出版社 版次第 1 版 (2008 年 11 月 ) 第 2 版 (2013 年 2 月 ) 机械设计基础东华大学唐林 33 机械设计基础东华大学唐林 44 课件介绍 课件根据作者 20 年面向非 / 近机械各专业讲授 机械设计基础 机械原理与机械零件 的教学思路 经历过 10 年 (15 届 ) 课程教学过程不断改进 丰富 完善研制而成 与作者 ( 唐林 ) 编著的教材 机械设计基础 ( 清华大学出版社 ) 配套使用 适合于近机械和非机械类各专业 机械设计基础 或 机械原理与机械零件 教学课程 机械设计基础东华大学唐林 5 课件介绍 课件的主要特点体现在六个方面 : 1 体系规范, 资料丰富, 结构严谨 课件通过大量的图片 动画讲解课程知识, 介绍了与课程知识相关的最新研究成果, 由此帮助学生广泛了解 深刻理解课程知识 使学生能够比较容易地掌握课程学习内容, 提高非 / 近机类学生学习机械设计课程的兴趣 ; 2 课件的体系结构根据教学进程, 适时 渐进地演示幻灯片内容, 具备利用黑板教学的优点, 学生能够适时根据教师的讲解思路观看幻灯片内容, 可以比较好地实现互动性, 适应教学实际需要 ; 机械设计基础东华大学唐林 6 1
课件介绍 3 人机界面简捷 大方 人性化, 操作方便 ; 4 表现形式多样, 综合使用文字 图片 动画 视频等演示形式 ; 5 界面布局合理, 切合课件主题, 制作精细, 色彩搭配简单 协调 ; 6 课件总容量 480 MB, 幻灯片总数 1156 张, 动画文件约 455 个 ( 上课过程中, 课件在不断更新, 幻灯片数目及动画文件数也在不断变更 ) 素材引用说明 课件中的一些动画 视频以及图片素材取自下述资源 1 申永胜主编. 机械原理多媒体教学系统. 北京 : 清华大学出版社,2002 2 申永胜主编. 机械原理网络课件. 北京 : 高等教育出版社, 高等教育电子音像出版社,2003 3 潘存云, 王玲主编. 机械设计基础课件. 北京 : 高等教育出版社, 高等教育电子音像出版社, 2005 4 西南科技大学编. 机械设计基础网络课件. 北京 : 高等教育出版社, 高等教育电子音像出版社,2003 机械设计基础东华大学唐林 7 机械设计基础东华大学唐林 8 素材引用说明 5 国家精品课程. 机械原理. 西北工业大学,2003 6 西南科技大学. 机械设计基础网络课件. 高等教育电子音像出版社,2003 7 西南交通大学 华中科技大学 西北工业大学, 机械设计网络课程, 高等教育电子音像出版社,2003 8 国家精品课程. 机织学. 上海 : 东华大学 2005 9 西安交通大学机械原理与机械设计教研室. 机械设计课程设计.2003 素材引用说明 10 东南大学, 机械设计网络课程, 南京,2003 11 东华大学. 机械原理网络课件. 上海,2005 12 课件中一些动画素材取自东华大学学习这门课程的艺术造型和纺织专业的学生作业 13 所有引用的图片或动画及视屏资源, 均在其所在的幻灯片上标注出了来源, 一些未注明出处的图片或动画, 系作者若干年前从网上收集获取, 当时未留下网址, 无法注明出处, 希望谅解并致谢 机械设计基础东华大学唐林 9 机械设计基础东华大学唐林 10 章节目录 章节学习要求 10.1 轴承分类及功用 10.2 滚动轴承的类型和特点 1 滚动轴承的主要类型 特点及代号 2 滚动轴承选用 10.4 滚动轴承选用 机械设计基础东华大学唐林 11 机械设计基础东华大学唐林 12 2
1 轴承功用 支承轴 支承轴上的旋转零件 保持轴的旋转精度 减少转轴与支承间的摩擦和磨损 源 : 西南交通大学等, 机械设计网络课程, 高等教育电子音像出版社,2002 机械设计基础东华大学唐林 13 机械设计基础东华大学唐林 14 2 轴承分类 2.1 滑动轴承 轴承工作时的摩檫为滑动摩檫 轴承工作时的摩檫为滑动 ( 或液体 ) 摩擦 源 : 西南交通大学等, 机械设计网络课程, 高等教育电子音像出版社,2002 机械设计基础东华大学唐林源 1: 西南交通大学等, 机械设计网络课程, 高等教育电子音像出版社,2002 15 机械设计基础东华大学唐林 16 剖分式向心滑动轴承 剖分式向心滑动轴承拆卸 机械设计基础东华大学唐林 17 源 : 西南交通大学等, 机械设计网络课程, 高等教育电子音像出版社,2002 机械设计基础东华大学唐林 18 3
整体式向心滑动轴承调心滑动轴承 机械设计基础东华大学唐林 19 机械设计基础东华大学唐林源 1: 西南交通大学等, 机械设计网络课程, 高等教育电子音像出版社,2002 20 静压向心滑动轴承 2.2 滚动轴承 轴承工作时的摩檫为滚动摩檫 机械设计基础东华大学唐林 21 源 1: 西南交通大学等, 机械设计网络课程, 高等教育电子音像出版社,2002 机械设计基础东华大学唐林源 2: 西南科技大学, 机械设计基础网络课件, 高等教育电子音像出版社,2003 22 滚动轴承支承 1 滚动轴承的基本结构 外圈内圈 滚动体 保持架 机械设计基础东华大学唐林源 : 西南交通大学等, 机械设计网络课程, 高等教育电子音像出版社,2002 23 机械设计基础东华大学唐林 24 4
滚动轴承组成及基本结构滚动轴承组成及基本结构 保持架滚动体内圈外圈 源 : 唐林摄,2013,7 机械设计基础东华大学唐林源 : 西南交通大学等, 机械设计网络课程, 高等教育电子音像出版社,2002 25 机械设计基础东华大学唐林 26 2 滚动轴承基本类型 2.1 按轴承承受载荷方向分类 向心轴承 2.1.1 向心轴承深沟球轴承圆柱滚子轴承 推力轴承 向心推力轴承 推力向心轴承 源 :Joseph. E.S.. Mechanical engineering design.the McGraw-Hill Companies,2001 机械设计基础东华大学唐林 27 机械设计基础东华大学唐林 28 2.1.2 推力轴承 推力球轴承 2.1.3 向心推力 ( 推力向心 ) 轴承 角接触球轴承 推力圆锥滚子轴承 圆锥滚子轴承 源 1: 潘存云. 机械设计基础课件. 高等教育电子音像出版社,2005 机械设计基础东华大学唐林 29 机械设计基础东华大学唐林 30 5
2.2 按滚动体形状分类 2.2.1 球轴承 球轴承 圆柱滚子 ( 针 ) 轴承 圆锥滚子轴承 向心球轴承 推力球轴承 机械设计基础东华大学唐林 31 源 1: 潘存云. 机械设计基础课件. 高等教育电子音像出版社,2005 机械设计基础东华大学唐林 32 2.2.2 圆柱滚子 ( 针 ) 轴承滚针轴承圆柱滚子轴承 2.2.3 圆锥滚子轴承 源 1: 潘存云. 机械设计基础课件. 高等教育电子音像出版社,2005 机械设计基础东华大学唐林 33 源 1: 潘存云. 机械设计基础课件. 高等教育电子音像出版社,2005 机械设计基础东华大学唐林 34 2.3 按滚动体列数分类 2.3.1 单列轴承 单列轴承 双列轴承 多列轴承 机械设计基础东华大学唐林 35 机械设计基础东华大学唐林 36 6
2.3.2 双列轴承 2.4 按调心性能分类 非调心轴承 可调心轴承 源 : 西南交通大学等, 机械设计网络课程, 高等教育电子音像出版社,2002 机械设计基础东华大学唐林 37 源 1: 西南科技大学, 机械设计基础网络课件, 高等教育电子音像出版社,2003 机械设计基础东华大学唐林源 2: 潘存云. 机械设计基础课件. 高等教育电子音像出版社,2005 38 微型滚动轴承 3 滚动轴承的特点 摩擦阻力小 启动灵敏 效率高 润滑简便 易于互换 抗冲击能力差 高速时出现噪音 机械设计基础东华大学唐林源 : 西南交通大学等, 机械设计网络课程, 高等教育电子音像出版社,2002 39 机械设计基础东华大学唐林 40 1 代号表示方法 代号构成 前置代号 + 基本代号 + 后置代号 字母 字母或 : 字母 + 数字数字或 : 字母 + 数字 机械设计基础东华大学唐林 41 2 各代号含义 (GB / T 272-1993) 2.1 基本代号 表示轴承的基本类型 结构和尺寸, 是轴承代号的基础 机械设计基础东华大学唐林 42 7
2.1.1 表示方法 2.1.2 内径代号 或 内径代号直径系列代号 宽 ( 高 ) 度系列代号 类型代号 表示数字 表示字母 内径代号轴承内径 d 的尺寸 (mm) 00 10 01 12 代号 5 (mm) 10 > d > 495 时代号用内径毫米值直接表示, 并在内径代号前加 / 示例深沟球轴承 618 / 2.5 d = 2.5 (mm) 02 15 03 17 04 ~ 99 机械设计基础东华大学唐林 43 机械设计基础东华大学唐林 44 2.1.3 直径系列和宽 ( 高 ) 度系列代号 直径系列代号 0 1 2 3 4 特轻 轻 中 重 窄 (0) 0 (0) 1 (0) 2 (0) 3 (0) 4 向心轴承 宽度系列代号 (0) 1 10 11 12 13 2 正常宽尺寸系列代号 20 21 22 23 24 高度系列代号 1 2 10 11 12 13 14 推力轴承 正常 22 23 24 内径相同, 直径系列不同的四种轴承比较 000 200 300 400 机械设计基础东华大学唐林 43 44 45 机械设计基础东华大学唐林 46 特轻 轻 中 重 2.1.4 类型代号 代号及其含义见教材中表 10.4 调心球轴承 10000 调心滚子轴承 20000C 圆锥滚子轴承 30000 a) 单列 b) 双列推力球轴承 50000 a 机械设计基础东华大学唐林 47 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 机械设计基础东华大学唐林 43 47 50 48 b 8
2.2 前置代号在基本代号左端的补充代号, 表示成套轴承的分部件 机械设计基础东华大学唐林 49 代号 L R K WS GS 含 滚子和保持架组件 前置代号含义 义 可分离轴承的可分离内圈或外圈 不带可分离内圈或外圈的轴承 推力圆柱滚子轴承轴圈 推力圆柱滚子轴承座圈 示例 LNU 207 表示 NU207 轴承内圈 RNA 6904 表示无内圈的 NA6904 轴承 K 81107 表示 81107 轴承的滚子与保持架组件 WS 81107 表示 81107 轴承轴圈 GS 81107 表示 81107 轴承座圈 机械设计基础东华大学唐林 50 2.3 后置代号基本代号右端的补充代号, 主要反映 : 内部结构改变, 反映轴承接触角的大小 ; 密封 防尘与外部形状变化 ; 保持架结构 材料改变 ; 轴承材料改变 ; 公差等级 ; 游隙 ; 配置 ( 轴承配对安装情况 ); 其它特性 轴承内部结构常用代号 (JB / T 2974-1993) 轴承类型 代号 含义 示 例 B α=40 7210B 角接触球轴承 C α=15 7210C AC α=25 7210AC 圆锥滚子轴承 B 接触角 α 加大 32310B E 加强型 N207E 机械设计基础东华大学唐林 42 51 机械设计基础东华大学唐林 43 52 代号 公差等级符合标准 轴承公差等级代号 (JB / T 2974-1993) 省略 0 级低 /P6 6 级 /P6x 6x 级 /P5 5 级 /P4 4 级 /P2 2 级高 轴承后置代号排列顺序 (JB / T 2974-1993) 后置代号 ( 组 ) 含 义 1 内部结构 2 密封与防尘套圈变形 3 保持架及材料 4 轴承材料 5 公差等级 6 游隙 7 8 配其置它 示例 6203 6203/P6 30201/P6x 6203/P5 6203/P4 6203/P2 机械设计基础东华大学唐林 43 53 机械设计基础东华大学唐林 54 9
2.4 示例例题 1 轴承代号 32310B / P6 基本代号后置代号 3 2 3 10 B /P6 公差等级 6 级内部结构改变 ( 接触角 α 加大 ) 内径代号 d = 10 5=50 (mm) 直径系列代号 ( 中系列 ) 宽度系列代号 ( 宽系列 ) 类型代号 ( 圆锥滚子轴承 ) 机械设计基础东华大学唐林 55 例题 2 轴承代号 203 (0) (0) 2 03 内径代号 d = 17 (mm) 直径系列代号 ( 轻系列 ) 宽度系列代号 ( 窄系列, 标号为 0 省略未标 ) 类型代号 ( 双列角接触球轴承, 代号为 0, 省略未标 ) 机械设计基础东华大学唐林 56 1 选择依据 轴承的工作载荷 大小 方向径向载荷? 轴向载荷? 性质动载荷? 静载荷? 冲击载荷? 安装尺寸 轴承的供应情况和经济性 轴承转速高? 低? 轴的刚度 决定轴承调心性能 机械设计基础东华大学唐林 57 机械设计基础东华大学唐林 58 2 选择原则 2.1 球轴承 调心球轴承 10000 型推力球轴承 50000 型深沟球轴承 60000 型角接触球轴承 70000 型 2.1.1 特点 承载能力低 抗冲击能力差 旋转精度高 极限转速高 刚性差 价廉 机械设计基础东华大学唐林 59 机械设计基础东华大学唐林 60 10
2.1.2 适用场合 轻载 高速 旋转精度要求高 刚性要求低 2.2 滚子轴承调心滚子轴承圆锥滚子轴承圆柱滚子轴承 20000C 型 30000 型 N0000 型 推力圆柱滚子轴承 80000 型 滚针轴承 NA0000 型 RNA0000 型 机械设计基础东华大学唐林 61 机械设计基础东华大学唐林 62 2.2.1 特点 承载能力高 抗冲击能力强 刚性好 旋转精度低 极限转速低 价高 机械设计基础东华大学唐林 63 2.2.2 适用场合 重载 有冲击载荷 刚性要求高 旋转精度要求低 转速要求低 机械设计基础东华大学唐林 64 2.3 向心 推力轴承 2.3.1 仅承受 F r 时选用向心轴承 仅承受 F r 时采用向心轴承 60000 N0000 NA0000 RNA0000 深沟球轴承 圆柱滚子轴承 滚针轴承 机械设计基础东华大学唐林 65 机械设计基础东华大学唐林 66 11
2.3.2 仅承受 F a 时选用推力轴承 2.3.3 同时承受径向载荷 F r 和轴向载荷 F a 时选用向心推力轴承 50000 80000 30000 70000 a) 单列 b) 双列推力圆柱滚子轴承推力球轴承 源 1: 潘存云. 机械设计基础课件. 高等教育电子音像出版社,2005 机械设计基础东华大学唐林 67 α α 圆锥滚子轴承角接触球轴承 源 1: 潘存云. 机械设计基础课件. 高等教育电子音像出版社,2005 机械设计基础东华大学唐林 68 同时承受径向载荷 F r 和轴向载荷 F a 时 采用 70000 型轴承 ( 向心推力球轴承 ) 同时承受径向载荷 F r 和轴向载荷 F a 时采用 30000 型轴承 ( 向心推力滚子轴承 ) α α α α 机械设计基础东华大学唐林 69 机械设计基础东华大学唐林 70 2.4 调心轴承 10000 型 20000C 型 2.4.1 特点 能使两个轴承的中心自动对准 2.4.2 适用场合 1) 轴容易产生 ( 或已产生 ) 弯曲变形时 2) 两轴承座孔同心度难以保证时 调心球轴承调心滚子轴承 机械设计基础东华大学唐林 71 机械设计基础东华大学唐林 72 12
2.5 小结 1) 根据 载荷性质转速高低旋转精度刚性要求 2) 根据载荷方向 决定 决定 选用 球轴承? 滚子轴承? 向心轴承? 选用推力轴承? 向心推力轴承? 决定 3) 根据是否有调心要求 选用 4) 考虑经济性 球轴承比滚子轴承价廉 轴承公差等级愈高, 价愈贵 调心轴承? 非调心轴承? 机械设计基础东华大学唐林 73 机械设计基础东华大学唐林 74 习 题 选择填空题 1 ~ 8 实践练习题 机械设计基础东华大学唐林 75 13