高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)軸承第一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六

本章要求1.了解滑動軸承的潤滑；2.了解滾動軸承的類型；3.了解滑動軸承的結(jié)構(gòu)和材料；4.熟悉滾動軸承代號的意義。2第二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六

§15-1軸承的功用和類型軸承的功用是支承軸與軸上的零件，并保證軸的旋轉(zhuǎn)精度；減小轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。1．能承擔(dān)一定的載荷，具有一定的強(qiáng)度和剛度。2．具有小的摩擦力矩，使回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動靈活。3．具有一定的支承精度，保證被支承零件的回轉(zhuǎn)精度。一、軸承應(yīng)滿足的基本要求：第三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六（1）滑動軸承：轉(zhuǎn)速高、旋轉(zhuǎn)精度高、能承受重載和沖擊載荷，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。（2）滾動軸承：是標(biāo)準(zhǔn)件，摩擦阻力小，起動靈敏，效率高，種類繁多，易于選購和互換，絕大多數(shù)都已標(biāo)準(zhǔn)化，用途廣泛。二、軸承的分類1.根據(jù)軸承摩擦的性質(zhì)，可分為滑動軸承和滾動軸承。2.根據(jù)承受載荷的方向，可分為向心軸承（徑向軸承）、推力軸承（止推軸承）、向心推力軸承（徑向止推軸承）。第四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六第五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六§15-2摩擦狀態(tài)一、摩擦狀態(tài)1.定義：兩相對運動的表面間因潤滑膜存在的狀態(tài)不同而具有的不同潤滑狀態(tài)，稱為摩擦狀態(tài)。2.滑動軸承的摩擦狀態(tài)有以下幾種：（1）干摩擦：兩物體的滑動表面沒有任何潤滑劑或保護(hù)膜的純金屬，這兩個物體直接接觸時的摩擦。干摩擦狀態(tài)會產(chǎn)生較大的摩擦功耗和嚴(yán)重的磨損，一般應(yīng)盡量避免這種摩擦。第六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六（2）液體摩擦：兩摩擦表面不直接接觸，被油膜（厚度一般在1.5～2um以上）隔開的摩擦，不會發(fā)生金屬表面的磨損。（3）邊界摩擦：兩摩擦表面間加入潤滑劑后被吸附在表面的邊界膜（一層極薄的潤滑膜，油膜厚度小于0.1um）隔開，使其處于干摩擦與液體摩擦之間的狀態(tài)。（4）混合摩擦：摩擦副處于干摩擦、液體摩擦與邊界摩擦的混合狀態(tài)。這種狀態(tài)仍有粗糙凸峰直接接觸和磨損，但摩擦較小。第七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六第八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六

干摩擦的摩擦系數(shù)最大；邊界摩擦及混合摩擦均可有效地降低摩擦系數(shù)；液體摩擦的摩擦系數(shù)更低，在液體摩擦狀態(tài)下，滑動軸承的承載能力較強(qiáng)、抗振性好、噪聲低，且可以高速運轉(zhuǎn)。但在技術(shù)上較困難，成本高。

由于液體摩擦、邊界摩擦和混合摩擦都必須在一定的潤滑條件下才能實現(xiàn)，因此這3種摩擦又分別稱為液體潤滑、邊界潤滑和混合潤滑。第九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六§15-3滑動軸承的結(jié)構(gòu)及材料一、滑動軸承的適用場合（１）工作轉(zhuǎn)速特高或特低的場合，如汽輪發(fā)電機(jī)。（２）要求對軸的支承位置特別精確，如精密磨床。（３）承受巨大的沖擊與振動載荷，如軋鋼機(jī)。（４）特重型的載荷，如水輪發(fā)電機(jī)。（５）根據(jù)裝配要求必須制成剖分式的軸承，如曲軸軸承。（６）在特殊條件下工作的軸承，如軍艦推進(jìn)器的軸承。（7）徑向尺寸受限制時，如多輥軋鋼機(jī)。第十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六1.根據(jù)所承受載荷的方向，滑動軸承可分為徑向軸承、推力軸承兩大類。2.根據(jù)軸系和拆裝的需要，滑動軸承可分為整體式和剖分式兩類。3.根據(jù)摩擦狀態(tài)，滑動軸承可分為液體摩擦滑動軸承和非液體摩擦滑動軸承。二、滑動軸承的分類11第十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六三、滑動軸承的結(jié)構(gòu)徑向滑動軸承的典型結(jié)構(gòu)11.向心滑動軸承的結(jié)構(gòu)(1)整體式滑動軸承特點：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉；因磨損而造成的間隙無法調(diào)整；只能沿軸向裝入或拆出。應(yīng)用：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中。軸承座整體軸套螺紋孔油杯孔第十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六第十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六(2)剖分式滑動軸承特點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可以調(diào)整磨損造成的間隙、安裝方便。應(yīng)用場合：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中。剖分式軸承(整體軸套)對開式軸承(剖分軸套)第十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六第十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六第十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六第十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六剖分式軸承采用剖分式軸瓦。為了使軸承與軸瓦結(jié)合牢固，可在軸瓦基體內(nèi)壁制出溝槽，使其與合金軸承襯結(jié)合更牢。

為了使?jié)櫥湍芫鶆蛄鞯秸麄€工作表面上，軸瓦上要開出油溝，油溝和油孔應(yīng)開在非承載區(qū)，以保證承載區(qū)油膜的連續(xù)性。第十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六

軸向油溝也不應(yīng)在軸瓦全長上開通，以免潤滑油自油槽端部大量泄漏。常見的油槽形式如圖第十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六2.推力滑動軸承FaFaFaFa組成：推力滑動軸承由軸承座和止推軸頸組成。常用的軸頸結(jié)構(gòu)形式有：推力滑動軸承——承受軸向載荷空心式實心式單環(huán)式多環(huán)式軸頸端面的中空部分能存油，壓強(qiáng)也比較均勻。利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)簡單，潤滑方便。軸頸端面的中部壓強(qiáng)比邊緣的大，潤滑油不易進(jìn)人，潤滑條件差。軸頸端面的中部壓強(qiáng)比邊緣的大，潤滑油不易進(jìn)人，潤滑條件差。第二十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六空心式：軸頸接觸面上壓力分布較均勻，潤滑條件較實心式的改善。單環(huán)式：利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)簡單，潤滑方便，廣泛用于低速、輕載的場合。多環(huán)式：不僅能承受較大的軸向載荷，有時還可承受雙向軸向載荷。

由于各環(huán)間載荷分布不均，其單位面積的承載能力比單環(huán)式低50%。21第二十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六22第二十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六四、滑動軸承材料對滑動軸承材料性能的要求（1）足夠的沖擊強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。防止軸承受載后被擠壓變形或材料被擠出。（2）低的摩擦系數(shù)和高的耐磨性。（3）良好的順應(yīng)性和嵌藏性。順應(yīng)性指材料產(chǎn)生彈性變形和塑性變形以補(bǔ)償對中誤差及適應(yīng)軸頸產(chǎn)生幾何誤差的能力。一般塑性好的材料，順應(yīng)性也好。23第二十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六嵌藏性指材料嵌藏污物和外來微粒，防止剮傷軸頸以致增大磨損的能力。一般來說，塑性好，彈性模量低，順應(yīng)性好的金屬材料，嵌藏性也好。（4）有良好的導(dǎo)熱性能，有利于散熱。（5）良好的磨合性。（6）有良好的抗膠合能力。要求與軸頸材料的互溶性低，不宜采用與軸頸相同的材料。（7）有良好的抗腐蝕性能和加工性能。（8）對潤滑分子有較強(qiáng)的親和能力，以建立油膜，避免干摩擦。24第二十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六

應(yīng)該指出的是：軸承的材料直接影響到軸承的性能，應(yīng)根據(jù)使用要求、生產(chǎn)批量和經(jīng)濟(jì)性要求合理選擇2.常用的軸承材料有：（1）軸承合金（通常稱巴氏合金或白合金），主要分錫基和鉛基兩大類。（2）銅合金，常用的軸瓦材料。（3）鋁合金。（4）粉末合金材料。這種材料是將金屬粉末加石墨經(jīng)壓制、燒結(jié)而成的軸承材料。如鐵—石墨、青銅—石墨。第二十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六（5）減磨鑄鐵或灰鑄鐵。石墨是一種固體潤滑劑，因此鑄鐵中的片狀或球狀石墨在一定程度上可起一些潤滑作用。價廉簡便，可用在低速、輕載場合。（6）非金屬材料。石墨、橡膠、塑料、尼龍、硬木都可作為軸承材料。26第二十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六§15-4滑動軸承的潤滑概述：在摩擦副間加入潤滑劑，以降低摩擦、減輕磨損，這種措施稱為潤滑。軸承潤滑的主要目的是減少摩擦和磨損，以提高軸承的工作能力和使用壽命，同時起冷卻、防塵、防銹和吸振作用。設(shè)計軸承時，必須恰當(dāng)?shù)剡x擇潤滑劑和潤滑裝置。27第二十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六一、潤滑劑及其選用原則潤滑油：主要性能指標(biāo)是黏度，它是潤滑油抵抗變形的能力，用以表征流體內(nèi)部的摩擦阻力大小，也是潤滑油牌號的區(qū)分標(biāo)志，單位為mm2/s。潤滑油的黏度隨溫度的升高而降低。潤滑脂：是潤滑油加入各種稠化劑和穩(wěn)定劑制成的膏狀潤滑劑，俗稱黃油，有鈣基、鈉基、鋰基和鋁基潤滑脂。鈣基和鋁基潤滑脂的抗水性好，但耐熱性差；鈉基潤滑脂抗水性差、耐熱性好；鋰基有良好的抗水性和耐熱性，用途較廣。第二十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六3.潤滑劑選用的基本原則在液體摩擦和非液體摩擦滑動軸承中，大多選用潤滑油。在軸承載荷大、有沖擊、溫度高、工作表面粗糙的情況下，宜選用黏度較大的潤滑油；載荷小、軸頸轉(zhuǎn)速高時宜選用黏度小的潤滑油；當(dāng)軸頸速度低于1～2m/s時，宜選用潤滑脂，但要注意潤滑脂的溫度適應(yīng)范圍；當(dāng)軸承在高溫介質(zhì)或低速、重載的工作條件下，宜選用潤滑脂。第二十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六二、常用潤滑方法及裝置潤滑油（1）間歇潤滑：直接由人工用油壺向油杯中注油。適用于低速、輕載和不重要的軸承。如13-8（a）、（b）。（2）連續(xù)潤滑。13-8（c）針閥式油杯，用手柄控制針閥運動，使油孔關(guān)閉或開啟，用調(diào)節(jié)螺母控制供油量。（d）為芯捻油杯，紗線的毛細(xì)管作用把油引到軸承中。此方法油量不易控制。（e）為油環(huán)潤滑，軸頸上的油環(huán)下部浸入油池，軸頸旋轉(zhuǎn)時帶動油環(huán)旋轉(zhuǎn)，從而把油帶入軸承。第三十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六（3）飛濺潤滑：利用轉(zhuǎn)動件的轉(zhuǎn)動使油飛濺到箱體內(nèi)壁上，再通過油溝將油導(dǎo)入軸承中進(jìn)行潤滑。（4）壓力循環(huán)潤滑：用一套可提供較高油壓的循環(huán)油壓系統(tǒng)對重要軸承進(jìn)行強(qiáng)迫潤滑。31第三十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六第三十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六2.潤滑脂采用潤滑脂時只能間歇供油。通常將黃油杯裝于軸承的非承壓區(qū)，用油脂槍向杯內(nèi)油孔壓注油脂。第三十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六三、潤滑方法的選擇可根據(jù)經(jīng)驗公式算出系數(shù)K值，再查表確定軸承的潤滑方法和潤滑劑類型。

K=pv3p—軸頸上的平均壓強(qiáng)（MPa）,p=F/Bd，F(xiàn)—軸承所受載荷，N；d—軸頸直徑，mm；B—軸瓦寬度（mm）；v—軸頸的圓周速度，m/s。第三十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六35第三十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六一、滾動軸承的結(jié)構(gòu)滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架4部分組成。內(nèi)圈裝在軸上，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。內(nèi)外圈上設(shè)置有滾道，當(dāng)內(nèi)外圈之間相對旋轉(zhuǎn)時，滾動體沿著滾道滾動。保持架使?jié)L動體均勻分布在滾道上，減少滾動體之間的碰撞和磨損?！?5-5滾動軸承的構(gòu)造及基本類型36第三十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六37第三十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六38第三十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六2134123439第三十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六1.常見的滾動體有下列幾種形狀第四十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六2.按滾動體的種類可分為球軸承和滾子軸承在外廓尺寸相同的條件下，滾子軸承比球軸承的承載能力和耐沖擊能力都好，制造工藝復(fù)雜，造價高，但球軸承摩擦小、高速性能好。

球軸承滾子軸承第四十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六1.按結(jié)構(gòu)形式不同，標(biāo)準(zhǔn)滾動軸承分為13類，最常用的有六類:構(gòu)造和類型4深溝球軸承（6）圓柱滾子軸承（N、NU）推力球軸承（5）角接觸球軸承（7）圓錐滾子軸承（3）調(diào)心球軸承（1）調(diào)心滾子軸承（2）滾針軸承（NA)向心角接觸軸承徑向接觸軸承推力滾子軸承（8）軸向接觸軸承類型代號成對使用二、滾動軸承的類型和特點第四十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六2.滾動軸承按承受載荷的方向和大小可分為（1）向心軸承:主要承受徑向載荷,可承受較小的軸向載荷。（2）推力軸承:只能承受軸向載荷。（3）向心推力軸承：能夠同時承受軸向載荷和徑向載荷。第四十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六§15-6滾動軸承的基本代號第四十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六前置代號基本代號后置代號

軸承的分

部件代號內(nèi)

部

結(jié)

構(gòu)

代

號密

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結(jié)

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號五四三二一類

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列代號內(nèi)

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列

代

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徑

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列

代

號滾動軸承代號構(gòu)成：代號用于表征滾動軸承的結(jié)構(gòu)、尺寸、類型、精度等前置代號——表示軸承的分部件?；敬枴硎据S承的類型與尺寸等主要特征。后置代號——表示軸承的精度與材料的特征。一、滾動軸承的代號（GB/T272-1993）第四十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六一、基本代號：類型代號、尺寸系列代號、內(nèi)徑尺寸代號1.內(nèi)徑尺寸代號：右起第一、二位數(shù)字表示內(nèi)徑尺寸內(nèi)徑代號×5=內(nèi)徑，如08表示軸承內(nèi)徑d=5×8=40mm第四十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六2.尺寸系列代號

右起第三、四位表示尺寸系列（第四位為0時可不寫）。為了適應(yīng)不同承載能力的需要，同一內(nèi)徑尺寸的軸承，可使用不同大小的滾動體，因而使軸承的外徑和寬度也隨著改變。這種內(nèi)徑相同而外徑或?qū)挾炔煌淖兓Q為尺寸系列，見表13-8。寬度系列代號：一般正常寬度“0”不標(biāo)注。但對圓錐滾子軸承（3類）和調(diào)心滾子軸承（2類）不能省略。47第四十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六軸承類型代號軸承類型代號雙列角接觸球軸承0深溝球軸承6調(diào)心球軸承1角接觸球軸承7調(diào)心滾子軸承和推力調(diào)心滾子軸承2推力圓柱滾子軸承8圓錐滾子軸承3圓柱滾子軸承N雙列深溝球軸承4外球面球軸承U推力球軸承5四點接觸球軸承QJ3.軸承類型代號48第四十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六二、前置代號：用字母表示，說明成套軸承各部分的分部件的特點，一般可省略。三、后置代號用以說明軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、密封和防塵圈形狀、材料、公差等級等變化的補(bǔ)充代號。公差等級代號位于后置代號中，即尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度的特定組合。如公差等級2456X60代號/P2、/P4、/P5、/P6X、/P6、/P0（可省略）

第四十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六例.（1）7214/P47─角接觸球軸承，2─直徑系列為輕系列，14─軸承內(nèi)徑d=70mm，P4—公差等級為4級。（2）302133─圓錐滾子軸承。0─寬度系列為正常寬度(0不可省略)，公差等級為0級，可省略。

2─直徑系列為輕系列。13─軸承內(nèi)徑d=65mm。第五十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期六