《机械设计基础(第4版)》教学课件—13轴承的选择和计算
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机械设计基础中的轴承选择与设计轴承在机械设计中扮演着至关重要的角色,它们能够有效地支撑和减少机械装置中的摩擦。
在机械设计的过程中,选择和设计合适的轴承是确保机械设备顺利运行的关键。
本文将探讨轴承的基本原理、轴承的选择方法以及轴承的设计要点。
一、轴承的基本原理轴承是一种用于减少运动摩擦的装置,它通常由内圈、外圈和滚动体组成。
内圈固定在轴上,外圈固定在轴承座上,而滚动体则在内圈和外圈之间运动。
轴承通过滚动体的滚动来承受和传递载荷,从而减少了机械装置中的摩擦。
二、轴承的选择方法轴承的选择涉及到多个因素,包括载荷、转速、工作环境以及安装和维护的要求。
下面是一些常用的轴承选择方法:1. 轴承载荷计算:根据机械装置的使用情况,计算所需承受的径向载荷和轴向载荷。
载荷的大小将影响轴承的尺寸和类型选择。
2. 轴承的寿命计算:根据设计寿命要求,选择具有足够寿命的轴承。
寿命的计算需要考虑载荷、转速和轴承的材料等因素。
3. 轴承的转速限制:根据机械装置的运行速度,在转速范围内选择合适的轴承。
转速过高会导致轴承过热和损坏。
4. 轴承的工作环境:考虑机械装置的工作环境,包括温度、湿度、腐蚀性气体等因素,选择耐腐蚀和适应环境变化的轴承。
5. 轴承的安装和维护要求:根据机械装置的安装和维护要求,选择易于安装和维护的轴承。
注意轴承的安装方法和润滑方式等因素。
三、轴承的设计要点在进行轴承设计时,需要考虑以下几个重要的要点:1. 轴承的几何尺寸:确定轴承的内径、外径和宽度等几何尺寸。
合理的几何尺寸能够确保轴承在承受载荷时保持稳定。
2. 轴承的材料选择:选择适合工作条件的轴承材料,包括轴承内圈、外圈和滚动体的材料。
常见的轴承材料有钢、陶瓷和塑料等。
3. 轴承的润滑方式:确定轴承的润滑方式,包括油润滑和脂润滑。
润滑方式的选择应考虑机械装置的运行速度和工作环境等因素。
4. 轴承的密封方式:选择适当的轴承密封方式,以防止外界杂质进入轴承并确保润滑油或脂膜的有效性。
机械设计基础机械设计中的轴承选择与设计机械设计基础机械设计中的轴承选择与设计在机械设计中,轴承的选择与设计是至关重要的一环。
轴承的优良性能直接影响着机械设备的运行效率、稳定性和寿命。
本文将介绍机械设计中轴承的选择原则和设计方法,以及润滑、密封和安装等相关注意事项。
一、轴承的选择原则1. 载荷计算:根据机械装置的工作条件、工作环境和工作要求,确定轴承所需承受的载荷类型和大小。
轴承的额定动载荷和静载荷是评价其承载能力的关键指标。
2. 转速要求:根据机械设备的转速要求和运行状态,选择适合的轴承类型。
普通轴承适用于低速转动,而高速轴承则需要具备优异的回转精度和高速稳定性。
3. 轴承的寿命:确定机械设备的使用寿命要求,并通过计算和选择合适的轴承型号和尺寸来满足寿命要求。
常用的寿命计算方法有L10寿命计算方法和相当静载荷(P0)法等。
4. 安装尺寸:根据机械设备的结构尺寸和安装空间,选择合适的轴承外形尺寸和结构形式。
常见的轴承结构形式包括深沟球轴承、圆柱滚子轴承和角接触球轴承等。
5. 环境适应性:考虑机械设备的工作环境,选择适应特定工况需求的轴承材料和润滑方式。
常见的轴承材料有高碳铬钢、不锈钢、聚四氟乙烯和陶瓷等。
二、轴承的设计方法1. 载荷分析:通过对机械装置的工作原理和受力情况的分析,确定主要受力部位和受力方向,进而计算出轴承所需的载荷大小和方向。
2. 选型计算:根据已确定的载荷和工作条件,借助轴承手册或专业软件进行选型计算。
选型时需要考虑轴承额定动载荷、静载荷、转速限制和寿命等参数。
3. 轴承布局:根据机械设备的结构特点和轴承的尺寸,确定轴承的布局方式。
合理的轴承布局可以提高机械设备的传动效率和稳定性。
4. 轴承内部设计:根据轴承所承受的载荷和运行条件,设计轴承内部结构,包括滚动体数量、尺寸、角接触、接触角度和保持架等参数。
三、润滑、密封和安装1. 润滑方式:根据工作条件和轴承的要求,选择合适的润滑方式。
机械设计基础全套PPT课件(完整版)简介《机械设计基础》是一门介绍机械设计基本理论和方法的课程。
本套PPT课件是全套课程的完整版,旨在帮助学生全面了解机械设计的基础知识和技术,培养学生的机械设计能力。
课件目录1.机械设计基础概述–机械设计概述–机械设计的重要性–机械设计的基本流程2.材料与力学基础–材料工程概述–材料的力学性能–弹性力学基础–塑性力学基础3.物体的几何参数–几何图形的表示方法–构建三维几何模型–几何参数的计算与分析4.连接零件的设计–轴的设计–轴承的选择与设计–轴承的寿命计算5.传动装置的设计–齿轮传动–带传动–传动装置的计算与优化6.结构件的设计–结构件的设计原则–加工工艺与工装设计–结构件的计算与优化7.机械设计的检查与验证–设计的检查原则–设计验证的方法–机械设计的可靠性分析8.机械设计的案例分析–常见机械设计案例分析–机械设计的创新与应用学习建议1.注重课堂笔记的整理,重点记录课程重要概念和公式。
2.完成课后习题和实践任务,巩固所学知识。
3.多查阅相关参考书籍和资料,拓宽机械设计的知识面。
4.参加实验室和工程实习,锻炼机械设计实际操作能力。
5.加强与同学的讨论和交流,共同学习、提高。
结语《机械设计基础》全套PPT课件是学习这门课程的重要辅助资料,帮助学生快速全面掌握机械设计的基础理论和方法。
通过学习本课程,学生能够了解机械设计的基本原理,掌握机械设计的基本流程和方法,并在实际应用中能够独立进行机械设计与分析。
希望本套课件对学生的机械设计学习有所帮助,祝愿大家学习顺利!。
第十二章轴承(4课时)教学目标1、了解轴承的功用及分类2、了解滚动轴承的安装、润滑与密封3、理解轴瓦的结构4、掌握滚动轴承的结构组成、代号及类型选择5、掌握滑动轴承的结构、特点及润滑教学重点难点滚动轴承的结构组成、代号及类型选择。
第一节滚动轴承一、滚动轴承的结构一、滚动轴承的类型调心球轴承推力球轴承调心滚子轴承深沟球轴承推力调心滚子轴承角接触球轴承圆锥滚子轴承推力圆柱滚子轴承双列深沟球轴承圆柱滚子轴承三、滚动轴承的代号1.基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸。
●轴承类型代号●尺寸系列代号由两位数字组成,前一位数字为宽(高)度系列代号,后一位数字为直径系列代号。
宽(高)度系列代号:表示内、外径相同而宽(高)度不同的轴承系列。
直径系列代号:表示内径相同而具有不同外径的轴承系列。
对于向心轴承用宽度系列代号,代号有8、0、1、2、3、4、5和6,宽度尺寸依次递增;对于推力轴承用高度系列代号,代号有7、9、1和2,高度尺寸依次递增。
直径系列代号有7、8、9、0、1、2、3、4和5,其外径尺寸按序由小到大排列。
在轴承代号中,轴承类型代号和尺寸系列代号以组合代号的形式表达。
在组合代号中,轴承类型代号“0”省略不表示;除3类轴承外,尺寸系列代号中的宽度系列代号“0”省略不表示。
●内径代号一般由两位数字表示,并紧接在尺寸系列代号之后标写。
内径d≥10 mm的滚动轴承内径代号2.前置代号和后置代号轴承代号的补充,只有在轴承的结构形状、尺寸、公差、技术要求等有所改变时才使用,一般情况下可部分或全部省略,其详细内容请查阅《机械设计手册》中相关标准规定。
3.滚动轴承代号示例四、滚动轴承类型的选择1、考虑承受载荷的大小、方向和性质①载荷小而平稳时,可选用球轴承;载荷大而有冲击时,选用滚子轴承。
②轴承仅受径向载荷时,可选用径向接触轴承,当仅受轴向载荷时,可选用推力轴承。
③轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时,应根据径向和轴向载荷的相对值来选取:a.以径向载荷为主时可选用深沟球轴承(60000型)或接触角不大的角接触球轴承(70000型)及圆锥滚子轴承(30000型);b.当与径向载荷相比轴向载荷较大时,可采用接触角较大的角接触球轴承(70000AC 型)及圆锥滚子轴承(30000B型);c.当轴向载荷比径向载荷大很多时,可选用径向接触轴承和推力轴承的组合结构。