任務(wù)4.2滾動軸承

【任務(wù)描述】汽車變速器是汽車上降速增矩的裝置，是汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部分。變速器中的軸兩端一般采用滾動軸承來支撐。滾動軸承具有哪些特點(diǎn)，是如何滿足軸兩端的支撐要求的？【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．掌握滾動軸承的結(jié)構(gòu)和類型2．掌握滾動軸承的失效形式和潤滑方式3．具有合理選擇滑動軸承和滾動軸承的能力滾動軸承是依靠滾動體和軸承座之間的滾動接觸來工作的軸承，用于支承旋轉(zhuǎn)零件或擺動零件。與滑動軸承相比，其具有摩擦阻力小、易啟動、對轉(zhuǎn)速及工作溫度的適用范圍寬、軸向尺寸小、潤滑及維修保養(yǎng)方便、有較好的互換性等優(yōu)點(diǎn)。一、滾動軸承的結(jié)構(gòu)外圈1、內(nèi)圈2、滾動體3和保持架4內(nèi)圈裝在軸徑上，與軸一起轉(zhuǎn)動。外圈裝在機(jī)座的軸承孔內(nèi)，一般不轉(zhuǎn)動。二、滾動軸承的類型1．按滾動體的形狀分類常見的滾動體有球、圓柱滾子、圓錐滾子、鼓形滾子、滾針2．按所能承受載荷的方向或公稱接觸角α分類軸承公稱接觸角是指滾動軸承的滾動體與外圈滾道接觸點(diǎn)的法線和軸承徑向平面的夾角αα越大，滾動軸承承受軸向載荷的能力也越大。按軸承所承受載荷的方向或公稱接觸角的不同，滾動軸承可分向心軸承和推力軸承。表5-3-1汽車上常用滾動軸承的部分類型、主要性能和特點(diǎn)3圓錐滾子軸承5推力球軸承6深溝球軸承7角接觸球軸承三、滾動軸承的代號滾動軸承代號由前置代號、基本代號和后置代號構(gòu)成。1．基本代號基本代號用于表明滾動軸承的內(nèi)徑、直徑系列和類型，一般最多為五位。（1）內(nèi)徑代號用基本代號右起一、二位數(shù)字表示。00、01、02和03分別代表內(nèi)徑尺寸為10mm、12mm、15mm、17mm。內(nèi)徑代號從04到96時，乘以5即為軸承內(nèi)徑尺寸，代表20mm～480mm的內(nèi)徑；（2）直徑系列代號用基本代號右起第三位數(shù)字表示。它反映了具有相同內(nèi)徑的軸承在外徑和寬度方面的變化，按7、8、9、0、l、2、3、4、5的順序，外徑依次增大，軸承的承載能力也相應(yīng)增大。（3）寬（高）度系列代號用基本代號右起第四位數(shù)字表示。它反映了具有相同內(nèi)徑和外徑尺寸的軸承，寬度尺寸的不同變化。按8、0、l、2、3、4、5、6的順序，寬度依次增大。正常寬度的軸承代號為“0”。（4）類型代號類型代號由基本代號右起第五位數(shù)字或字母表示2．前置代號前置代號用字母表示，是用以說明成套軸承的分部件特點(diǎn)的補(bǔ)充代號。例如，L表示可分離軸承的內(nèi)圈或外圈，K表示滾子和保持架組件。一般軸承無前置代號。3．后置代號軸承的后置代號是用字母和數(shù)字等表示軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、公差等級、游隙、材料等特殊要求，置于基本代號右邊，并與基本代號空半個漢字距離或用符號“一”、“/”分隔。（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號表示同一類軸承的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用字母在后置代號左起第一位表示。例如，角接觸球軸承的公稱接觸角α有15°，25°和40°，分別用C，AC和B表示；同一類型軸承的加強(qiáng)型用E表示。（2）公差等級代號公差等級代號為不同的尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度的特定組合。軸承的公差等級分為2級、4級、5級、6級、6x級和0級，共6個級別，其代號分別為/P2，/P4，/P5，/P6，/P6x，/P0，其精度等級依次降低，0級是普通級，在軸承代號中省略不標(biāo)出：6x級僅用于圓錐滾子軸承。例：試說明代號為6203、7312AC/P5、30310/P6x的滾動軸承的意義。四、滾動軸承的失效形式疲勞點(diǎn)蝕塑性變形磨損五、滾動軸承的潤滑與密封1．滾動軸承的潤滑潤滑的主要目的是減少摩擦與磨損，同時也有吸收振動、散熱降溫、減緩腐蝕的作用。常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂。2．滾動軸承的密封為防止灰塵、雜質(zhì)等進(jìn)入軸承，并阻止軸承內(nèi)的潤滑劑流失，需要對滾動軸承進(jìn)行密封。密封方法接觸式密封：在軸承端蓋內(nèi)放置氈圈、皮碗非接觸式密封：利用狹小間隙六、滑動軸承與滾動軸承的選用1．滑動軸承的優(yōu)先選用原則①軸承工作時有大的沖擊和振動或載荷極大；②對壽命、可靠性要求很高；③定心精度要求很高，工作轉(zhuǎn)速極高；④高溫、低溫、腐蝕、輻射等特殊的工作環(huán)境；⑤軸向尺寸小或軸孔直徑很大，需要剖分軸承的場合。2滾動軸承的優(yōu)先選用原則①工作轉(zhuǎn)速不高；②需要經(jīng)常起動、停車的場合；③要求軸向尺寸緊湊，同時承受軸向載荷和徑向載荷；④摩擦功耗超過滑動軸承的允許范圍；⑤用戶強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性的要求。4.2.5滾動軸承的組合設(shè)計(jì)為保證軸承在機(jī)器中正常工作，除合理選擇軸承類型、尺寸外，還應(yīng)正確進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)，處理好軸承與其周圍零件之間的關(guān)系。也就是要解決軸承的軸向位置固定、軸承與其他零件的配合、間隙調(diào)整、裝拆和潤滑密封等一系列問題。1．單個滾動軸承內(nèi)、外國的軸向固定與軸上其他零件一樣，滾動軸承也必須進(jìn)行軸向固定，尤其是受軸向力的滾動軸承，軸向固定更應(yīng)可靠。其固定方式如表4-9、表4-10所示。2．軸承的固定軸系固定的目的是防止軸工作時發(fā)生軸向竄動，保證軸上零件有確定的工作位置。常用的軸承的固定有兩種方式。

1）兩端固定如圖4-10所示，兩端的軸承都靠軸肩和軸承蓋作單向固定，兩個軸承的聯(lián)合作用就能限制軸的雙向移動。為了補(bǔ)償軸的受熱伸長，對于深溝球軸承，可在軸承外國與軸承端蓋之間留有補(bǔ)償間隙，一般=0.25～0.4mm；對于向心角接觸軸承，應(yīng)在安裝時將間隙留在軸承內(nèi)部。間隙的大小可通過調(diào)整墊片組的厚度實(shí)現(xiàn)。這種固定方式結(jié)構(gòu)簡單，便于安裟，調(diào)整容易，適用于工作溫度變化不大的短軸。2)-端固定、一端游動支撐如圖4-11a)所示，一端軸承的內(nèi)、外圈均作雙向固定，限制了軸的雙向移動；另一端軸承外圈兩側(cè)都不固定。當(dāng)軸伸長或縮短時，外圈可在座孔內(nèi)作軸向游動。一般將載荷小的一端做成游動，游動支撐與軸承蓋之間應(yīng)留用足夠大的間隙，=3～8mm。對于角接觸球軸承和圓錐滾子軸承，不可能留有很大的內(nèi)部間隙，有時會將兩個同類軸承裝在一端作雙向固定，另一端采用深溝球軸承或圓柱滾子軸承做游動支撐(見圖4-119b)。這種結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但工作穩(wěn)定性好，適用于工作溫度變化較大的長軸。

3）軸承組合位置的調(diào)整軸承組合位置調(diào)整的目的是使軸上的零件（如齒輪、帶輪等）具有準(zhǔn)確的工作位置。如圓錐齒輪傳動，要求兩個節(jié)錐頂點(diǎn)相重合。方能保證正確嚙合；又如蝸桿傳動，則要求蝸輪中間平面通過蝸桿的軸線等。圖4-13所示為錐齒輪軸的軸承組合結(jié)構(gòu)，軸承裝在套杯內(nèi)，通過加、減第1組墊片的厚度來調(diào)整軸承套杯的葩軸向位置，即可調(diào)整錐齒輪的軸向位置；通過加、減第2組墊片的厚度，可以實(shí)現(xiàn)軸承間隙薛調(diào)整。第一組墊片第二組墊片5．軸承的裝拆設(shè)計(jì)軸承組合時。應(yīng)考慮有利于軸承裝拆，以便在裝拆過程中不致?lián)p壞軸承和其他零件。安裝和拆卸軸承的力應(yīng)直接加在緊配合的套圈端面上，不能通過滾動體傳遞。由于內(nèi)圈與軸的配合較緊，在安裝軸承時要注意以下兩點(diǎn)。1）對中、小型軸承，常用專用壓套壓裝軸承的內(nèi)、外圈，如圖4-14所示。2）對尺寸較大的軸承，可在壓力機(jī)上壓入或把軸承放在油里加熱至80℃～100℃，然后取出套裝在軸頸上。軸承的拆卸可根據(jù)實(shí)際情況按圖4-15所示實(shí)施。為使拆卸工具的鉤頭鉤住內(nèi)圈，應(yīng)限制軸肩高度。軸肩高度可查設(shè)計(jì)手冊。內(nèi)、外圈可分離的軸承，其外圈的拆卸可用壓力機(jī)、套筒或螺釘頂出，也可，以用專用設(shè)備拉出。為了便于拆卸，座孔的結(jié)構(gòu)一般采用圖4-16所示的形式。4.2.6滾動軸承的潤滑與密封1．滾動軸承的潤滑軸承潤滑的主要目的是減小摩擦與磨損、緩蝕、吸震和散熱，一般采用脂潤滑或者油潤滑。潤滑脂黏性大，不易流失，便于密封和維護(hù)，且不需經(jīng)常添加，但轉(zhuǎn)速較高時，功率損失較大。潤滑脂的填充量不能超過軸承空間的1/3～1/2。油潤滑的摩擦阻力小，潤滑可靠，但需要供油設(shè)備和較復(fù)雜的密封裝置。當(dāng)采用油潤滑時，油面高度不能超出軸承中最低滾動體的中心。高速軸承宜采用噴油或油霧潤滑。軸承內(nèi)徑（單位為mm）與軸承轉(zhuǎn)速（單位為r/min）的乘積值可作為選擇潤滑方式