机械设计基础 第十三章轴承

《机械设计基础》教案由于两相对运动表面的加工不平度,轴的刚性及轴承与轴颈的几何形状误差的限制，hmin不能无限缩小,因而提出了许用油膜厚度 [h]的问题。

为了工作可靠,必须满足式(12-25)。

④学习轴承的热平衡计算这部分内容要注意以下几个问题：a) 首先要搞清为什么要进行热平衡计算；其次,再搞清楚为什么热平衡计算最后归结为控制其泊的入口温度,即应满足35°≤ti≤40℃。

b)在式(12-28)中,轴承的耗油量系数也是一个无量纲量。

由于计算单位时间内的耗油量很复杂,精确计算耗油量应包含三个部分,即承载区的油泄流量,非承载区的油泄流量以及油沟处的油泄流量。

故在轴承设计中往往采用大量分析计算作出了不同B/d时的Q?VBd曲线,学习时应注意B/d、χ耗油量系数与B/d某的关系,并对曲线的变化形态作出物理解释。

c)在式(12-28)中,有关轴承中的摩擦系数计算公式的推导,请参阅濮良贵主编《机械设计》第五版中304页。

⑤学习参数选择这一部分内容时,主要应理解宽径比B/d、相对间隙ψ和粘度对轴承工作性能的影响,并掌握其选择原则。

6)§12-8简介了无润滑轴承、多油模轴承及液体静压滑动轴承等。

教学时应注意如下几点:①无润滑轴承大多采用各种工程塑料制造,应了解这些材料的性能及特点。

主要设计参数的选择原则和承载能力的简化估算方法。

②多油模轴承的类型、结构特点及工作原理。

③液体静压轴承的承载原理及特点(包括定量供油和定压供油)。

要了解多油腔静压轴承的工作原理。

对于节流器,重点在于搞清节流器的作用。

教材中虽然仅介绍了毛细管节流器的结构简图,但其它型式的节流器,如小孔节流器、滑阀节流器、薄膜反馈节流器等，不难从有关阐述静压技术的书籍中查到。

三、本章教学工作的组织及学时分配本章的教学内容安排4个学时。

以多媒体手段介绍结构图，以板书推导和实物共同完成该章的教学任务。

第十三章滚动轴承一、本章主要内容、特点及学习要求1.本章主要内容为滚动轴承的选择和轴承装臵的设计。

，载荷小、速度高的轴承宜选粘度较小的油。
润滑脂是由润滑油添加各种稠化剂和稳定剂制成的
膏状润滑剂。润滑脂密封简单，不需经常加添，不易流 失。润滑脂的主要性能指标是针入度（用以表征润滑脂 的稀稠程度）和滴点（用以表征润滑脂的耐热性）。润 滑脂对载荷和速度的变化有较大的适应范围，受温度的
影响不大，但摩擦损耗较大，机械效率较低，故不宜用
(b) (c) 图13-9 油杯形式 (a) 旋套式注油油杯； (b) 压配式压注油杯；(c) 旋盖式油杯
(a)
第四节 非液体润滑滑动轴承的设计计算
非液体摩擦滑动轴承，是指处在混合摩擦和边界 摩擦状态的轴承。例如速度较低，载荷不大的轴承， 均按非液体摩擦滑动轴承设计。 一、设计计算准则 非液体摩擦滑动轴承以维持边界润滑为计算准则 ，边界膜的破裂因数十分复杂，目前还没有比较符合
二、雷诺润滑方程
1.基本假设 1）润滑油为牛顿流体，层流，
2）常粘度（不随压力变化）
3）润滑油不可压缩
u y
4）与板接触的润滑油层相对板无滑动（同速度）
5）忽略重力和惯性力 6）压力沿油膜厚度（两板间隙间）方向不变 7）无限宽（宽度方向上没有流动）
两平板不平行：
假设速度分布没有改变，如图中虚线所示，则积分得 面积不相等，即单位宽度内润滑油体积流量，处处不 相等，进口处大，出口处小，而液体不可压缩，钢板 又是刚性板，所以这种 情况不可能。只能是单位 宽度内润滑油体积流量， 处处相等，所以速度分布 有所改变，如图中实线所 示，根据牛顿第二定律， 物体只有受力的作用才会 改变速度，也就是两板内 得液体有压力存在，所以 能承受载荷！！
2）轴承合金（又称白合金、巴氏合金） 分为两大类： 锡锑轴承合金（ZChSnSb10-6）摩擦系数小，抗 胶合性能良好，对油的吸附性强，且易跑合、耐腐蚀

在A点左截面，
在A点右截面， kN
在C点左截面， kN
在C点右截面， kN
在B点左截面， kN
在B点右截面， 画出剪力图，如下图：
同理我们根据几何关系求处几处弯矩值：
Байду номын сангаас在A点，
在D点， 画出弯矩图，如下图：
最大
（b）
第7章 构件的强度和刚度
1．在作低碳钢的拉伸试验时，整个拉伸过程大致可分为四个阶段,依次为_弹性阶段_，__屈服阶段_，__强化阶段__，_缩径断裂阶段_。
a）b）c）d）
C 轴承无法拆卸，应将轴肩高度低于轴承内圈
第14章 轴 承
1．写出下列轴承代号表示的内容，说明该轴承适用的场合。
7208，32314，6310／P5，7210B，N2222
2．如图所示,轴的两端用两个角接触球轴承7207C正装。常温下工作。工作中有中等冲击。转速n＝1800r/min,两轴承的径向载荷分别是FrI＝3400N，FrII＝1050N，轴的轴向载荷Fa＝870N，方向指向轴承2，试确定哪个轴承危险,并计算出危险轴承的寿命。
（1）降低传动效率；
（2）从动轮的圆周速度低于主动轮，造成传动比误差；
（3）带的磨损；
（4）发热使带温度升高。
打滑造成带的磨损加剧，无法传递动力，致使传动失效。
2．试分析增速带传动工作时，其最大应力在哪里
带紧边刚绕出小带轮处
3．V带传动n1=1450r/min，fv=，包角?＝150°，预紧力F0=360N。试问：
解：
7．两级平行轴斜齿圆柱齿轮传动如图所示，高速级mn＝3mm，?1＝15°Z2＝51；低速级mn＝5mm，Z3＝17试问：
（1）低速级斜齿轮旋向如何选择才能使中间轴上两齿轮轴向力的方向相反

第六节滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计的内容包括：轴承的定位和紧固、轴承的配置设计、轴承位置的调节、轴承的润滑与密封、轴承的配合以及轴承的装拆等问题。

（一）支承部分的刚性和同心度：若座体刚度低，则滚动体受力增大，因此，应适当增加壁厚、采用加强筋，并使轴承座孔同心，减小轴的偏转。

（二）轴承的配置（轴系固定）：支承部件的主要功能是对轴系回转零件起支承作用，并承受径向和轴向作用力，保证轴系部件在工作中能正常地传递轴向力以防止轴系发生轴向窜动而改变工作位置。

为满足功能要求，必须对滚动轴承支承部件进行轴向固定。

固定的目的：当轴受到外载荷作用时，使轴有正确的位置、防止轴的轴向窜动以及轴受热膨胀后将轴承卡死。

固定方法：两端固定、一端固定一端游动、两端游动。

1、双支点单向固定（两端固定）：两个轴承各限制一个不同方向的轴的轴向移动（只固定内、外圈相对的一个侧面）。

适用于较短的轴系（跨距≤400）温升不高的场合。

为了补偿轴的受热膨胀，装配时应留有一定的轴向间隙。

(a) (b)图所示为两端固定方法，每个支点的外侧各有一个顶住轴承外圈的轴承盖，它通过螺钉与机座联接，每个轴承盖限制轴系一个方向的轴向位移，合起来就限制了轴的双向位移。

轴向力FA的力流路线是通过轴肩、内圈、外圈及轴承盖来实现的。

图(a)为采用深沟轴承的结构，只能承受少量的轴向力；图(b)为采用角接触轴承的结构，可承受较大轴向力。

这种支承形式属功能集中型，每个轴承均承受径向力、轴向力的复合作用，简化了支承结构。

轴系部件工作时，由于功率损失会使温度升高，轴受热后伸长，从而影响轴承的正常工作。

因此支承部件结构设计时必须考虑热膨胀问题。

a、预留轴向间隙对于上图所示的两端固定结构型式，其缺陷是显而易见的。

由于两支点均被轴承盖固定，当轴受热伸长时，势必会使轴承受到附加载荷作用，影响轴承的使用寿命。

因此，两端固定型式仅适合于工作温升不高且轴较短的场合(跨距L400mm)，还应在轴承外圈与轴承盖之间留出轴向间隙C，以补偿轴的受热伸长。