旋转轴承的选型计算及结构.doc
轴承机械手册
轴承机械手册全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：轴承是一种常见的机械零部件，广泛应用于各种机械设备中，起着支撑和旋转的作用。
轴承的品种繁多，规格不一，适用于不同工况和用途的机械设备。
轴承的使用寿命和性能直接影响到整个机械设备的稳定运行和寿命，因此正确选择、安装和维护轴承显得尤为重要。
本手册将详细介绍轴承的种类、结构、选用、安装及维护等方面内容，帮助广大用户更好地了解和应用轴承，提高机械设备的运行效率和使用寿命。
一、轴承的种类1. 深沟球轴承：最常见的轴承类型，适用于承受径向和轴向双向负载的应用，广泛用于电机、减速器等设备中。
2. 圆锥滚子轴承：适用于承受径向和轴向负载并有较大的倾角时使用，主要用于汽车轮毂、变速箱等。
3. 自调心滚子轴承：适用于承受较大偏心负载和较高转速的应用，广泛用于旋转式机械设备中。
二、轴承的结构1. 外圈：一般为圆筒形结构，安装在轴承座上，并负责固定轴承。
2. 内圈：内外滚道和滚动体的承载面，通常有球形、圆柱形或圆锥形。
3. 滚动体：通常为滚珠、滚子等滚动单位，主要承受载荷和实现滚动。
4. 保持架：用于固定滚动体，分为钢板、铜合金、尼龙等材质。
5. 沟槽：用于限定滚动体在内、外圈之间的滚动轨迹。
6. 密封件：用于防尘、防水和润滑油密封，保护轴承内部部件不受外部污染。
三、轴承的选用1. 根据工作负载选择：根据设备工作负载情况确定轴承类型和尺寸，确保轴承在工作过程中能够承受所受力。
2. 根据转速选择：根据设备转速确定轴承的润滑方式、内部清洁度等，以保证轴承运转平稳。
3. 根据使用环境选择：根据设备使用环境温度、湿度、粉尘等情况选择相应的防尘、防水、密封等性能的轴承。
4. 根据安装空间选择：根据设备安装空间和轴承的尺寸确定轴承的结构和外形尺寸，保证轴承的正常安装和运转。
四、轴承的安装1. 准备工作：清洁安装位置、轴承座和轴承，并检查轴承质量和包装，确保无损坏。
2. 安装轴承：轴承通常采用冷热安装法、敲击安装法或液压安装法，注意轴承与座孔的匹配精度。
机械设计手册第五版第三卷轴承设计
机械设计手册第五版第三卷轴承设计《机械设计手册第五版第三卷轴承设计探讨》导言在机械工程领域中，轴承是一种至关重要的部件，用于支持和定位旋转或往复运动的机械零件。
轴承的设计和选择对机械系统的性能和寿命有着直接的影响。
本文将探讨《机械设计手册第五版第三卷轴承设计》这一经典著作，深入剖析其在轴承设计领域的重要性以及其中所涵盖的内容。
一、《机械设计手册第五版第三卷轴承设计》概览1. 《机械设计手册第五版第三卷轴承设计》是机械工程领域中轴承设计的权威指南，被广泛应用于各种机械系统的设计和优化。
2. 该手册以深度和广度的方式涵盖了轴承设计的各个方面，包括轴承基本原理、轴承类型和结构、轴承材料和制造工艺、轴承选型和计算方法等。
二、轴承设计的基本原理1. 轴承的基本原理是通过减小摩擦和支持载荷来实现机械运动的平稳和可靠。
2. 摩擦的减小是通过引入润滑剂和优化轴承材料的表面质量来实现的。
3. 轴承的载荷支持能力依赖于其结构和材料的强度，因此在设计中需要合理选择材料和结构参数。
三、轴承类型和结构1. 轴承根据其运动方式和载荷类型的不同可以分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
2. 滚动轴承常见的类型包括深沟球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承和调心滚子轴承等。
3. 滑动轴承包括干摩擦轴承和液体润滑轴承，其中最常见的是滑动轴承和磁悬浮轴承。
四、轴承材料和制造工艺1. 轴承材料的选择至关重要，常见的材料包括轴承钢、不锈钢、陶瓷和高分子材料等。
2. 轴承制造工艺包括热处理、精密加工和表面涂层等技术，以提高轴承的使用寿命和性能。
五、轴承选型和计算方法1. 轴承的选型是根据实际工况和载荷要求来选择最合适的轴承类型和规格。
2. 轴承的计算方法包括静载荷计算、动载荷计算、寿命评估和疲劳分析等，以保证轴承的可靠性和寿命。
个人观点与理解《机械设计手册第五版第三卷轴承设计》是一本非常实用和权威的工程指南。
它不仅提供了轴承设计的基本原理和方法，还详细介绍了各种常见轴承的结构、材料和制造工艺。
完整的轴承选型计算方法
轴瓦得材料
减摩性:材料副具有较低得摩擦系数。 耐磨性:材料得抗磨性能,通常以磨损率表示。 抗咬粘性(胶合):材料得耐热性与抗粘附性。 摩擦顺应性:材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合 不良得能力。
嵌入性:材料容纳硬质颗粒嵌入,从而减轻轴承滑动表面发生刮伤 或磨粒磨损得性能。
磨合性:轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后,形成相互吻合得表面形 状与粗糙度得能力(或性质)。
§7-4 非液体摩擦滑动轴承得设计
一、失效形式
1、磨损
导致轴承配合间隙加大,影响轴得旋转精度,甚至使 轴承不能正常工作。
2、胶合
高速重载且润滑不良时,摩擦加剧,发热多,使轴承上 较软得金属粘焊在轴颈表面而出现胶合。
二、设计准则
B
Fr
1、限制轴承得压强 p :
d
目得 — 防止轴瓦过度磨损。
平均压强: p Fr [ p] MPa dB
(5)、根据调心性能 轴刚性差、轴承座孔同轴度差或多点支承
—— 选调心轴承( “1” 类 或 “2” 类 );
§11-5 滚动轴承得寿命计算
一、滚动轴承得载荷分析
Qi
各滚动体上得受力情况如何？
当轴承仅受到纯轴向力 Fa 作用时:
Fa
载荷由各滚动体平均分担,即:
Qi ＝ Qj
Qj
当轴承仅受到纯径向力 Fr 作用时: 接触点产生弹性变形,内圈下沉δ,
此外还应有足够得强度与抗腐蚀能力、良好得导热性、工艺性与经 济性。
常用轴瓦材料有: 金属材料 —轴承合金(巴氏合金、白合金)就是由锡、铅、锑、铜等组成得合金 —铜合金 分为青铜与黄铜两类。 —铸铁 有普通灰铸铁、球墨铸铁等。
粉末冶金材料 —由铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成得多孔隙轴瓦材料。
轴承的选型计算实例
轴承的选型计算实例
轴承的选型计算实例
一、计算实例
假设一轴承的使用条件是：
1、轴承的负载：动载荷P＝10kN，静载荷P＝8kN；
2、轴承的精度要求：等级为P3级；
3、轴承有效的节温及润滑油：ΔT＝45℃，油温及摩擦系数：μ＝0.12;
4、轴承的使用寿命：LH＝1.2×106次；
5、轴承外形尺寸：轴径d=100mm，衬套宽度B=20mm；
根据以上条件，进行轴承选型的计算.
二、计算过程
1、计算轴承的能量品质值（F）
根据轴承能量品质值计算公式：
F＝（0.008×P+0.08×C）/d2＝（0.008×18+0.08×45）/1002＝0.006
2、根据轴承的使用条件，查询选型数据，找出符号条件的轴承型号
根据上述条件，从选型数据中找出符合条件的轴承型号：
（1）轴承型号现有：QJ100；
（2）型号内轴承外形尺寸：d=100mm，B= 22mm；
（3）轴承能量品质值：F=0.006；
（4）轴承等级要求：等级为P3级；
（5）轴承的使用寿命：LH=1.2×106次。
综上所述，可选择符合条件的轴承型号为：QJ100-P3-LH。
三、结论
根据上述计算分析，可以这个轴承的选型为：QJ100-P3-LH。
完整的轴承选型计算方法
完整的轴承选型计算方法轴承的选型计算方法是确保在给定载荷和工况下选择合适的轴承尺寸和类型，以满足设计要求。
以下是一个完整的轴承选型计算方法，包括以下几个步骤。
第一步，确定载荷类型和大小：根据实际工况和设计需求，确定轴承所受到的载荷类型，包括径向负载、轴向负载和偏心负载等。
同时，测量和计算这些负载的大小。
第二步，计算额定载荷：额定载荷是指轴承在标准测试条件下所能承受的最大载荷。
根据轴承类型和尺寸，使用公式计算出额定载荷。
如果轴承所受的实际载荷小于额定载荷，说明选用的轴承是合适的。
第三步，计算等效动载荷：等效动载荷是指在实际工况下，将径向负载和轴向负载转化为等效径向负载的能力。
根据不同的载荷组合，使用不同的公式计算等效动载荷。
第四步，选择合适的轴承类型：根据实际工况和设计要求，选择合适的轴承类型。
常见的轴承类型包括深沟球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、调心滚子轴承等。
考虑到轴承的受载能力、转速限制、摩擦损失等因素，选择最合适的轴承类型。
第五步，选择合适的轴承尺寸：根据实际载荷、转速和工作温度等因素，选择合适的轴承尺寸。
轴承的尺寸选择涉及到内径、外径和宽度等参数，可以参考轴承相关的产品手册或者使用在线轴承选型计算工具。
第六步，检查工作条件：在完成轴承选型计算之后，检查所选择的轴承类型和尺寸是否满足实际工作条件。
可以对所选轴承进行额外的校验，检查是否满足静态载荷、疲劳寿命、润滑要求、振动和噪声等要求。
第七步，进行轴承寿命计算：根据所选轴承类型和尺寸，以及实际工况参数，计算轴承的疲劳寿命。
轴承的疲劳寿命受到载荷、转速、润滑状态等因素的影响，可以使用一些经验公式进行计算。
第八步，对比评估并优化：在完成轴承选型计算后，对所选轴承进行评估和对比考虑其他因素如成本、可获得性和可靠性等。
如果需要，可以进行调整和优化，再次进行评估和比较，直到找到最适合的轴承。
以上是一个完整的轴承选型计算方法。
轴承的选型计算是一个复杂的过程，需要考虑多种因素，包括载荷大小和类型、工作条件、轴承类型和尺寸等。
第十三章 滚动轴承
教学基本要求
1. 了解滚动轴承的组成，各组件的作用，及材料要求；
2. 掌握滚动轴承的基本类型，代号，及工作特点； 3. 了解滚动轴承的失效特点，机理以及预防或减轻失效影响的措 施； 4. 掌握滚动轴承选型设计的基本步骤与基本要点，以及受力分析 方法；
5. 理解滚动轴承当量载荷和其中各参数的含义，并能进行计算；
1. 定义：使轴承的基本额定寿命恰好是106 转时，轴承所能承 受的载荷，用字母C表示，单位：kN
2. 大小：不同类型C的含义不同；不同型号C的大小不同。
向心轴承：为径向基本额定动载荷，用Cr 表示
推力轴承：为轴向基本额定动载荷，用Ca 表示 向心推力轴承：使套圈产生纯径向位移的载荷径向 分量，用Cr 表示
表示角接触球轴承；轻系列；内径为55mm；接触角α=15°； 5级公差；0组游隙
13.3 滚动轴承类型的选择
一、考虑载荷特性
1. 载荷大小：大：滚子；小：球
2. 载荷方向：径向：圆柱滚子、滚针、深沟球； 轴向：推力 径向与不大的轴向：深沟球，α不大的角接触球 与圆锥滚子；
径向与较大的轴向：α较大的角接触球与圆锥滚
基本代号
直径系列代号：指 内径相同，外经与 宽度不同，例：
内径代号，其中：
00~d=10mm 01~d=12mm
02~d=15mm
03~d=17mm 04~96:d=5*代号(mm)
后 置 代 号
用字母和数字等表示轴承的结构、公差 及材料的特殊要求等，其中常用代号有：
内部结构代号： C:表示α=15° AC:表示α=25° B:表示α=40°
故： L h
10
深沟球
角接触球
圆锥滚子正装
滚动轴承的选择及校核计算
滚动轴承的选择及校核计算根据条件，轴承的预计寿命 h L h45568283568=⨯⨯⨯=' 一.蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算1.轴承的选择采用角接触球轴承，其型号为7212AC ，主要参数如下： mm mm mm B D d 2211060⨯⨯=⨯⨯基本额定静载荷kN C or 2.46=基本额定动载荷kN C r 2.58=极限转速m in /5300max r V =2.寿命计算因为蜗杆所受的轴向力向左N d T F F a t 49021121===N d T F F t a 323222221===N F F F t r r 1507tan 221===α该轴承所受的径向力N F F r r 5.753211== 对于7000AC 型轴承，查P322表13-7轴承派生轴向力r d F F 68.0=12d ae d F F F =+kN F F d a 4.51222=='kN F F F ae d a 4.374421=+=' 又e F F r a =>=68.03.4所以可得出87.0,41.0==Y X当量动载荷N YF XF P a r 6.3566=+=因为是球轴承，所以取指数3ε=轴承寿命计算h P C n L h 50498)57.32.58(14306010)(6010366=⨯⨯=='ε 所以该轴承满足寿命要求。
二.涡轮轴上轴承的选择和寿命计算1.轴承的选择选择角接触轴承，其型号为7213AC ，主要参数如下： mm mm mm B D d 2312065⨯⨯=⨯⨯基本额定静载荷kN C or 5.52=基本额定动载荷kN C r 5.66=2.计算涡轮轴的径向力N F F F a r V r 75.373160224880221=⨯-⨯= N F F F V r r V r 25.1133122=-=N F F t H r 16161608021== N F F F H r r H r 1616122=-=所以可以得出N F F F H r V r r 7.165821211=+=N F F F H r V r r 8.197322222=+=对于7000AC 型号的轴承r d F F 68.0=N F F r d 9.112768.011==N F F r d 2.134268.022==所以可得N F F F d ae a 2.1832221=+=N F F d a 2.134222== 又68.08.19732.134222==r a F F 所以可以得出0,1==Y X 轴承的当量动载荷N F P r 8.197322==h P C n L h 445726)97.15.66(14306010)(6010363262=⨯⨯== 68.093.08.19732.183211>==r a F F 所以有87.0,41.0==Y X 当量动载荷N YF XF P a r 2274111=+=h P C n L h 291478)(60103161==。
轴承基本知识和选型
P4 0/-7 µm
P3 0/-2,5 µm
公差级别
0/-15 µm
相对精度等级
ABEC ISO 1 3 5 7 9 N 6 5 4 (2) SKF (N) P6 P5 P4 PA9 RHP (N) P6 EP5 EP7 EP9 FAG (N) P6 P5 P4 T9 MM MMX FAFNIR (N) M NTN (N) P6 P5/B5 P4/B7 B9
轴承选型考虑主要因素
• 预定承担的工作负荷 ----- 轴承的寿命对负荷比对转速更为敏感 ，力 求轴承的负荷平稳，避免冲击和振动 研究轴承的实际负荷情况 -----必须校验所选轴承的额定静负荷 -----轴承需要一个防止打滑的最小负荷。 -----考虑设备本身产生的轴向力和径向力，齿轮、 轴等零件的重量 ，有关零部件的应力等 -----对计算负荷的数值进行必要的修正。
轴承选型考虑主要因素
• 极限转速 -----极限转速是轴承的最高允许工作转速 ,所选轴 承的极限转速取比轴承预定的最高工作转速高出 10%为宜。 -----dmn值的10／9倍不应高于所选轴承的极限转 速。 -----极限转速并非一成不变，而是与润滑方式直接 相关。 ----- 极限转速不但要考虑到轴承的类型，有时还 必须考虑到轴承的组成元件、形式设计与工艺因 素等。
(这些稠度等级已被证实可提供充分的启动扭矩及旋转扭矩)
稠化剂类型
• 锂基 = 成本低, 易采购, 工业标准。 • 聚脲基 = 更好的抗热性, 低噪音, 成本高, 和锂基不兼容。 • ―稳定型” 聚脲基 = 具有聚脲基所有的特 性,同时与锂基兼容。
稠度的作用 - NLGI #
• NLGI#较高则产生的启动扭矩较高。 • NLGI#较高则产生的旋转扭矩较低。 在轴承运转初期，油脂被推离出滚动体的运动路径并粘结在 密封件上。坚硬的稠化剂会停留在这一新位置，几乎不对滚 动体的运动产生干涉。柔软一些的稠化剂则会掉下来重新回 到滚动体的运动路径上。 • NLGI#较高，轴承比较不容易漏脂。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
旋转轴承的选型计算及结构
回转支承选型计算(JB2300-1999)回转支承在使用过程中，一般承受轴向力Fa、径向力Fr和倾覆力矩m的共同作用。
对于不同的应用，由于主机的工作模式和结构形式不同，上述三种载荷的组合会发生变化，有时可能是两种载荷的组合作用，有时可能只是一种载荷的单一作用。
一般来说，回转支承有两种安装方式——座式安装和悬挂式安装。
两种安装形式的支架承受的载荷如下所示:
二、回转支承选型所需的技术参数。
回转支承承受的载荷及其占用工作时间的百分比。
在每个载荷的作用下，回转支承的转速或回转支承作用在齿轮上的圆周力的大小。
其他操作条件。
主机制造商可以根据产品样本提供的信息，利用静承载力图，根据回转支承选型的计算方法，初步选择回转支承，然后与我公司技术部门确认。
我们也可以向我公司提供会议和转让支持的相关信息，我公司将设计和选择类型。
每种类型的回转支承对应一条承载能力曲线，可以帮助用户初步选择回转支承。
图表中有两种类型的曲线，一种是静态承载曲线(第1行)，表示回转支承在静态时可以承受的最大载荷。
另一个是回转支承螺栓的极限载荷曲线(8.8，10.9)，当螺栓的夹紧长度为螺栓公称直径的5倍且预紧力为螺栓材料屈服极限的70%时，该曲线被确定。
回转支承选择的计算方法静态选择1)选择计算流程图2)静态参考载荷Fa’和m’的计算方法:
单行四点接触球型:
单列四点接触球面回转支承的选择和计算分别在45°和60°两种支承角条件下进行。
I，a=45 ii，a=60 fa '=(1.225 * fa 2.676 * fr)* fsfa '=(fa 5.046 * fr)* FSM '=1.225 * m * FSM '=m * fs，然后在图上找到以上两点，其中一点在曲线下方。
单列十字滚子fa'=(fa2.05Fr) * fsm'=m * fs双列变径球型用于双列变径球型回转支承选型计算，但Fr≤10，fr被忽略。
当fr≥10时，必须考虑轨道内压力角的变化。
请联系我们进行计算。
当选择fa'=f a * fs m'=m * fs三排滚子和三排滚子回转支承时，只计算轴向滚道载荷和倾覆力矩的影响。
FA'=FA * FS M'=M * FS动态选择对于连续运行、高速旋转和其他对回转支承寿命有特殊要求的应用，请联系我公司。
螺栓承载力验算:
回转支承承受的最大载荷(不乘以静态安全系数fs)被视为选择螺栓的载荷。
检查载荷是否低于要求等级的螺栓极限载荷曲线；
如果螺栓承载能力不够，回转支承可以重新选择或与我公司联系。
类型选择和距离计算-通常，回转支承安装有以下两种方式-座式安装和悬挂式安装。
两种安装形式的支架承受的载荷如下所示:
二、回转支承选型所需的技术参数。
回转支承承受的载荷及其占用工作时间的百分比。
在每个载荷的作用下，回转支承的转速或回转支承作用在齿轮上的圆周力的大小。
其他操作条件。
主机制造商可以根据产品样本提供的信息，利用静承载力图，根据回转支承选型的计算方法，初步选择回转支承，然后与我公司技术部门确认。
我们也可以向我公司提供会议和转让支持的相关信息，我公司将设计和选择类型。
每种类型的回转支承对应一条承载能力曲线，可以帮助用户初步选择回转支承。
图表中有两种类型的曲线，一种是静态承载曲线(第1行)，表示回转支承在静态时可以承受的最大载荷。
另一个是回转支承螺栓的极限载荷曲线(8.8，10.9)，当螺栓的夹紧长度为螺栓公称直径的5倍且预紧力为螺栓材料屈服极限的70%时，该曲线被确定。
回转支承选择的计算方法静态选择1)选择计算流程图2)静态参考载荷Fa’和m’的计算方法:
单行四点接触球型:
单列四点接触球面回转支承的选择和计算分别在45°和60°两种支承角条件下进行。
I，a=45 ii，a=60 fa '=(1.225 * fa 2.676 * fr)* fsfa '=(fa 5.046 * fr)* FSM '=1.225 * m * FSM '=m * fs，然后在图上找到以上两点，其中一点在曲线下方。
单列十字滚子fa'=(fa2.05Fr) * fsm'=m * fs双列变径球型用于双列变径球型回转支承选型计算，但Fr≤10，fr被忽略。
当fr≥10时，必须考虑轨道内压力角的变化。
请联系我们进行计算。
当选择fa'=f a * fs m'=m * fs三排滚子和三排滚子回转支承时，只计算轴向滚道载荷和倾覆力矩的影响。
FA'=FA * FS M'=M * FS动态选择对于连续运行、高速旋转和其他对回转支承寿命有特殊要求的应用，请联系我公司。
螺栓承载力验算:
回转支承承受的最大载荷(不乘以静态安全系数fs)被视为选择螺
栓的载荷。
检查载荷是否低于要求等级的螺栓极限载荷曲线；
如果螺栓承载能力不够，回转支承可以重新选择或与我公司联系。
选择计算距离:fl为动态安全系数，必须与动态承载曲线结合使用(动态承载曲线不包含在子样本中)。
它来自经验和实验。
这是基于最大工作负荷的参考值。
在选择承载能力曲线时，推荐最大载荷的计算方法如下:在选择回转支承之前，首先确定主机要考虑的静态安全系数fs，见表1。
门式起重机(抓斗):
Fs=1.45当已知的最大静态载荷出现在最大振幅时，载荷计算公式如下:
-在选择回转支承之前，首先确定主机要考虑的静态安全系数fs，见表1。
门式起重机(抓斗):
Fs=1.45当已知的最大静态载荷出现在最大振幅时，载荷计算公式如下:
:不锈钢、铝基轻合金、淬火结构钢或合金、秦合金、保护气氛淬火特殊钢、低温特殊钢、渗碳钢或渗氮钢、塑料复合材料。
简单的教科书内容不能满足学生的需要。
通过补充来改善教育的通病是教大脑的人不使用手，不使用手的人使用大脑，所以他们什么也做不了。
教育革命的对策是手脑联盟。
因此，双手和大脑的力量都是不可思议的。