正文 第十六章 軸承(2 / 3)

根據潤滑油流動的連續性,當無側漏時,潤滑油在單位時間內流經任意剖麵上單位寬度麵積的流量為雷諾方程中,如能找到力與^之間的函數關係,那麼通過對X的一次積分,就能找出油壓(研究對象)的函數表達式。

三、液體動壓向心滑動軸承的設計計算

16-7滾動軸承的基本知識

一、結構

滾動軸承的典型結構,它由外圈1、內圈2,滾動體3和保持架4組成。內外圈(統稱套圈)製有凹槽滾道,以限製滾動體軸向移動,同時,又起著降低滾動體與套圈接觸應力的作用,保持犖使滾動體沿圓周均勻分布以免彼此相互接觸而導致摩擦和磨損的加劇。

滾動體與內外圈的材料,一般為軸承鋼,表麵需經磨削和拋光,保持架一般用低碳鋼板衝壓成型或用有色金屬、塑料等製作。

二、基本類型和特點

16-8滾動軸承的類型選擇

選用軸承時,首先選擇軸承類型。設計時應考慮下列因素:

一、軸承的載荷

軸承所受載荷的大小、方向和性質,是選擇軸承類型的主要依據。

承受純徑向載荷時,宜用向心軸承。承受純軸向載荷,當轉速低時,宜用推力軸承;但轉速高吋,應選用角接觸球軸承。同時承受徑向和軸向載荷,如軸向載荷較小,可用深溝球軸承或接觸角小的向心推力軸承;如軸向載荷較大,則用接觸角大的向心推力軸承或用向心軸承與推力軸承的組合結構。

尺寸相同時,滾子軸承的承載能力和抗衝擊性能比球軸承強。但球軸承製造容易且價格低廉,因此載荷較小吋,宜優先選用球軸承。

二、軸承的轉速

滾動軸承的最高工作轉速是有一定限度的,各類軸承的極限轉速可查閱軸承標準。一般應使軸承在低於其極限轉速下運轉。

球軸承的極限轉速比滾子軸承的高,故高速時應優先選用球軸承。推力軸承由於其結構上受離心力的限製,一般不用在速度較高之處。

三、軸承的調心性能

當軸與軸承座中心線不重合等而產生角度誤差時,會造成軸承的內外圈軸線相對偏斜。此時應采用調心性能好的球麵軸承。

此外,為便於裝拆,應優先選用內外圈可分離的軸承或其他特殊結構的軸承。

16-9滾動軸承的壽命計算

一、失效形式

滾動軸承在純軸向載荷作用下,可認為各滾動體所受載荷是相等的。當軸承承受純徑向載荷及時,由於各組件的彈性變形,使內圈沿及的方向下移距離。顯然,上半圈滾動體不受載而下半圈滾動體按其位置的不同,分別承受不同的載荷,其載荷分布情況。當然,各位置的滾動體與內、外圈之間的接觸應力也是不同的。又由於軸承在運轉時,滾動體與內、外圈的相對位置不斷變化,因而套圈和滾動體接觸麵上任一點的應力都是變化的。故軸承工作一定時間後,就會在內外圈滾道或滾動體欠出現疲勞點蝕。這娃其主要的失效形式。

當軸承轉速很低或間歇擺動時,若在很大靜載荷或衝擊載荷作用下,會使套閣和滾動休接觸處的局部應力超過材料的屈服極限而出現表麵塑性變形失效。

此外,由於其它原因,也可能引起軸承早期磨損、膠合、內外圈或保持架破壞等不正常失效現象。

二、壽命

單個軸承,其中一個套圈或滾動休枒料首次出現疲勞點蝕之前,一套圈相對於另一套圈的轉數稱為軸承壽命。

大量試驗表明,軸承的壽命是相當離散的。即使莊尺寸、材料、加工方法和熱處理工藝相同的條件下製造出的同一批軸承,在相同的條件下運轉,其壽命也不同,相差可達幾十倍。因此,標準中采用基本額定壽命作為軸承的標準壽命。基本額定壽命軸承或一組在相同條件下運轉的近於相同的軸承,其可靠度為卯。,即按一組軸承中的軸承發生點蝕破壞,而軸承不發生點蝕破壞前的轉數或工作小時數作為軸承的壽命。

三、基本額定動載荷及壽命計算

為了試驗和選擇軸承方便起見,標準中把基本額定壽命恰好為108轉時,軸承所能承受的純徑向載荷(對向心軸承和向心推力軸承)或純軸向載荷(對推力軸承)稱為該軸承的徑向基本額定動載荷0或軸向基本額定動載荷C。統稱為基本額定動載荷C。不同型號的軸承有不同的C值,使用時可查軸承標準。C值愈大,標誌著該軸承的承載能力愈大。

按此可從有關標準中選用合適的軸承,應使所選軸承的值大於計算值。

由於軸承標準中所列的額定動載荷是在以下工作的軸承,軸承的工作溫度大於時,軸承組件的材料組織將發生變化而降低軸承的承載能力,故應引入溫度係.數眾以計入溫度的影響。

短時間或間斷使用,中斷時不致引起嚴重後果間斷使用,中斷會引起嚴重後果。

四、當量動載荷P

由定義可知,基本額定動載荷值是在一定條件下確定的,如向心軸承的C值是在受純徑向載荷條件下確定的,而實際載荷可能既有徑向的又有軸向的,因此必須將實際載荷換算成與C值條件相同的載荷。這是一個假想的載荷,按其所求得的軸承壽命與實際載荷作用下軸承的壽命相同。此假想的等效載荷稱為當量動載荷P。對於向心短圓柱滾子軸承、滾針軸承和螺旋滾子軸承。