哈工大 机械学电子教案-第10章
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哈工大 机械学电子教案-第6章
应变
5
三. 强度条件 静载常温下延伸率大于5％的材料－－结构钢、硬铝
塑性材料:屈服极限σ 做为破坏的极限应力 ss 脆性材料:强度极限δ b作为破坏的极限应力 b
静载常温下延伸率小于5％的材料－－玻[ ] A
6
四. 受拉（压）杆件的变形
Nl 刚度公式： l EA
3
2
1
13
(习题6-5)：如图所示为一托架，AC是圆杆。许用应力 []AC=160MPa， BC是方杆，其许用应力[]BC=4MPa， F=60KN, 试确定圆钢杆横截面的直径d及木杆方截面的边长b。
14
(习题6-6)：如图所示为一吊架，AB是木杆， 其截面面积 AAB=104mm2，许用应力[]AB=7MPa； BC为钢杆， ABC=600mm2， 许用应力[]BC=160MPa； 试求B处可吊的最大许可载荷F。
54
(习题6-19)：试用叠加法求图示梁A截面的挠度及B截面的转角， 抗弯刚度EI均为常量。
55
(习题6-20)：试用叠加法求图示外伸梁自由端C处的挠度。已知l， F，M=2Fl，抗弯刚度EI为常量。
56
6.6 复杂变形时的强度计算
一. 弯曲与拉伸（压缩）的联合作用
RAx
RAy
压缩正应力
RB
F
RA
RB
48
(习题6-18)：如图所示外伸梁由25a工字钢制成，其跨度l＝6m， 全梁上受均布载荷q作用，为使支座处截面A、B及跨度中央截面 C上的最大正应力均为140MPa，W=401.88cm3。试求外伸部分的 长度a及载荷集度q？
RA
RB
49
三. 梁弯曲时的变形及刚度计算
v
挠曲线 v( x)
《机械基础》电子教案(72个)
_ 机械基础 _学科单元教学计划电子教案1
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）2
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）4
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）6
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）8
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）10
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）12
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）14
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）16
机械基础 _学科单元教学计划电子教案3
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）18
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）20
机械基础 _学科单元教学计划电子教案4
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）22
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）24
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）26
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）28
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）30
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）32
机械基础 _学科单元教学计划电子教案5
_ 机械基础__学科电子教案（随堂课）34。
机械学基础电子教案-第12章
2
二. 基本形式： 1. 螺母不动,螺杆边转边移动
特点：消除了轴向跳动，刚性差，占用轴向空间大，适于较短行程；
3
举例设计:
4
2. 螺杆转动,螺母移动 特点：结构紧凑，刚性较大，适于行程较长场合；
防转机构
5
2. 螺杆转动,螺母移动
举例设计:
6
3. 差动螺旋
7
3. 差动螺旋
举例设计:
8
三. 设计计算
中径d2公式为： d 2 ≥
Fa p πψ h [ P ]
10
(2)螺纹的强度计算-－螺母
3Fa h 弯曲应力： σb = ≤ [σ b ] 2 πDnb
剪应力：
Fa τ = ≤ [τ ] πDbn
11
(3)螺杆的强度计算
σe =
σ + 3τ
2
2
=
4 Fa 2 T ( ) + 3( ) 2 ≤ [σ ] 3 π d12 0.2d1
升角λ< φ(磨擦角)
(4)自锁条件的计算:
(5)螺杆稳定性的计算(受压) 临界载荷: Fac 不失稳的条件：
π 2 EI = ( µl ) 2
Fac ≥ S (安全系数2.5 ~ 4)或Fa max ⋅ S ≤ Fac Fa max
12
四. 消除螺旋传动回差的措施 1. 径向调节法
主螺母
副螺母
13
1. 精密仪器仪表用滑动螺旋传动设计计算 1. 直径d 2. 螺距P 3. 螺杆长度L 4. 结构设计
9
2. 机械设备常用的滑动螺旋传动设计计算 (1)耐磨性计算 强度计算公式：
= P
Fa Fa = ≤ [ P] A π d 2 hn
哈工大机械学课程设计
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书课程名称：机械学基础课程设计设计题目：带式运输机传动装置院系：电气学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学目录一课程设计题目 (1)二设计要求 (1)三设计步骤 (1)1.电动机的选择 (2)2.计算传动装置的总传动比i并分配传动比 (3)3.各轴的转速、转矩和功率 (3)4. 齿轮的设计 (4)5. 传动轴的设计 (6)6.滚动轴承的选择与校核 (9)7. 箱体结构的设计 (10)8. 润滑密封设计 (12)四参考资料 (13)课程设计说明书一.课程设计题目设计带式运输机传动装置（简图如下）1.设计条件：1）机器最短工作年限：每日两班工作制，预定使用期限8年，每两年大修一次。
2）卷筒效率为0.962.原始数据：二. 设计要求1.减速器装配图一张。
（三视图，0号图纸）2.绘制轴、齿轮、油标尺零件图各一张。
（3号图纸）3.设计计算说明书一份。
三. 设计步骤1、电动机的选择 1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y 系列三相异步电动机。
2）选择电动机的容量经过计算，工作有效拉力为2727.3N 工作机的有效功率为 P d =FV/1000=2727.3×1.8/1000 =4.91KW由《机械设计课程设计》[1]可知：1η ：联轴器传动效率 0.99（弹性联轴器）2η：滚动轴承效率 0.993η ：齿轮传动效率 0.97 （8级精度一般齿轮传动）4η ：卷筒传动效率 0.965η ：V 带传动效率 0.96传动装置的总效率：850.0ηηηηηη5433221∑==所以电动机所需工作功率 kw P P wd 775.5850.0/91.4===∑η3）确定电动机转速工作机卷筒轴的转速为min /26.1562208.1100060d /100060r v n w =⨯⨯⨯=⨯=ππ 所以电动机转速的可选范围为：m in)27.3750~57.937(m in 26.156)24~6('r r n i n w d =⨯==∑综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1500min r 的电动机。
哈工大机械原理全部课程
平面运动副
规格严格 功夫到家
移动副
转动副
三、运动链与机 构
开式运动链
闭式运动链
规格严格 功夫到家
机构
四、机构运动简图 的绘制 为了便于研究机构的运动，可以撇开构件、运动副的
外形和具体构造，而只用简单的线条和符号代表构件和运 动副，并按比例定出各运动副位置，表示机构的组成和传 动情况。这样绘制出能够准确表达机构运动特性的简明图
构件独立运动的数目称为自由度
对构件运动的限制作用称为约束
y
y
x
x
规格严格 功夫z 到家
z
(2)机构自由度 机构独立运动的数目称为机构的自由度 什么是独立运动?
规格严格 功夫到家
什么是机构的独立运动? 规格严格 功夫到家
什么是机构的自由度? 机构的自由度=机构的独立运动数目 平面机构独立运动的数目为:所有活动构件的自由度的
安装 铣刀
工作台
锯床
并联机床原型机
数控剪板机
数控压弯机
主旋翼
尾 旋 翼
美国西科斯基公司生产的 “黑鹰”直升机
“神舟五号”发射时的情景。发射塔、 运载火箭都是庞大的机器。
索杰纳火星车
它是美国国家航空航 天局于格林威治时间 1997年7月4日17时07 分发射的火星探路者 号宇宙飞船成功地在 火星表面着陆，该飞 船携带了索杰纳火星 车，这也是一种机器。
机械原理
全套课件
哈尔滨 2020年9月
机械原理
第一章 绪论
规格严格 功夫到家
哈尔滨工业大学
§1-1 机械原理课程的研究对象与内容
研究对象：
机器 机 械
机构
机械是机器与机构的总称。 什么是机器呢？ 什么是机构呢？
《机械基础》教案9-10
激情导入观察下列物品，它们都是由什么材料构成？材料是机器的物质基础。
材料种类繁多，在机械工程上常用的材料有：钢铁材料、有色金属和非金属材料。
各种材料的性能不同，用途也不同。
因此为了正确的选择和使用材料，必须掌握和了解材料的分类、牌号、性能、应用范围及热处理等有关基本知识。
钢的种类繁多，有多种分类方法。
根据化学成分，钢可分碳素结构钢指含碳量wc＜0.70%，主要用于制造齿轮、轴等各种机械零件和制作桥梁、建筑等工程结构件用钢。
普通碳素结构钢用于制造各种机械零件和工程结构件。
这类钢一般属于低碳、中碳钢。
优质碳素结构钢用于制造各种刀具、量具和模具。
这类钢一般属于高碳钢。
（4）按脱氧方法分类沸腾钢：不完全脱氧；镇静钢：完全脱氧；半镇静钢：介于沸腾钢和镇静钢之间。
在实际使用中，钢厂在给钢的产品命名时，往往将成分、质量和用途三种分类方法结合起来，如将钢称为优质碳素结构钢、高级优质碳素工具钢等。
（二）碳素结构钢定义：凡用于制造机械零件和各种工程结构件的钢都称为结构钢。
分类：根据质量可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢；1.普通碳素结构钢（1）特点：冶炼容易、价格低廉、性能能满足一般工程结构、日常生活用品和普通机械零件的要求。
（2）用途：主要用于焊接、铆接、栓接构件。
Q235应用最多（3）牌号：普通碳素结构钢的牌号由“Q”（表示屈服点的汉语拼音字首）、一组数据（表示屈服强度，单位MPa）、质量等级符号（质量分A、B、C、D四个等级）和脱氧方法符号（F—沸腾钢、b—半镇静钢、Z—镇静钢、TZ—特殊镇静钢，通常Z、TZ 可省略）四个部分按顺序组成。
例：Q235-A.F，“Q”代表屈服点，数值235表示在一定拉观察这些工具，分析它们的用途及材料组成?定义：碳素工具钢是用于制造刃具、模具、量具以及其他工具的钢。
特点：这类工具钢都要求高硬度和高耐磨性，含碳量都在0.7﹪以上，都是优质的或高级优质高碳钢。
3、牌号：拼音字母“T”加数字表示，其中“T”碳素工具钢，数字表示平均含碳量的千分数，若为高级优质碳钢则在牌号后加“A”。
机械学基础电子教案-第10章
13
（滑动支承习题10-5）：如图所示，有一仪表活动系统总重量为 G=0.75N，用圆柱形支承，结构尺寸为d=0.8mm,d1=1.6mm，轴 颈材料为工具钢，轴承材料为红宝石。试求： （1）当轴水平工作时，圆柱支承的摩擦力矩；
（2）当轴垂直工作时，止推面是轴肩时，圆柱支承的摩擦力矩； （3）当轴垂直工作时，止推面是轴颈顶部半球体时，圆柱支承的 摩擦力矩。此时取轴端球半径r=0.6mm，端部止推轴承为红宝石。
Fr1= Fr2 =G/2
14
（滑动支承习题10-6）：某圆柱支承轴系，总重量为0.08N，支 板材料为青铜，轴颈材料为结构钢。允许该轴系最大摩擦力 -4 f=0.1210 N.m，试确定轴颈尺寸（轴系水平状态工作）。 矩M
15
（滑动支承习题10-7）：如图所示为顶尖支承，已知径向力Fr， 轴向力Fa，顶尖锥角α，轴承孔直径dK ，试该轴的摩擦力矩？
16
（滑动支承习题10-8）：JMY微力矩仪，采用轴尖支承垂直工 作，轴系重量为0.06N，轴尖材料为工具钢，球面半径 r=0.05mm，止推轴承为红宝石，球面半径r=0.3mm，求该支 承摩擦力矩？
17
10.2 滚动轴承
一.滚动轴承的构造:
18
特点：摩擦力矩小，承载能力高；使用寿命长，运动精度高； 对温度不敏感；有互换性，维修方便；
Fs1
Fs2
压紧端
放松端
40
（滚动轴承习题10-14）: 根据工作条件，某机械传动装置中轴的 两端各采用一个深沟球轴承，轴径d=55mm，转速n=2500 r/min，每个轴承承受径向载荷Fr =2 000 N，常温下工作，载 荷平稳，预期寿命Lh=8 000 h，试选择轴承型号。
41
哈工大机械设计课程总结资料PPT学习教案
40
课程总结
软齿面齿轮：局限性点蚀（新齿）——扩展性点蚀。 硬齿面齿轮：扩展式点蚀 开式传动：无点蚀（v磨损 > v点蚀）
齿面疲劳点蚀实例
第40页/共83页
41
课程总结
3、齿面磨损 常在开式齿轮传动中
磨损原因：齿面进入磨料
磨损后果：齿形破坏引起冲击 和振动， 齿厚变薄甚至断齿
防止磨损： 改善润滑 提高齿面硬度 改用闭式传动
kW
第33页/共83页
34
课程总结
2、带传动
第34页/共83页
1、确定设计功率
2、选择带型
3、确定带轮的基准直 径dd1和dd2 4、验算带的速度
5、确定中心距a和V带 长度Ld 6、计算小轮包角a1 7、确定V带的根数z
8、确定初拉力F0 9、计算压轴力
35
课程总结
3、基1）齿本掌轮要握求传齿：动轮传动的失效形式及其机理、失效部位，以及针
第27页/共83页
28 28
课程总结
2、带传动
平带传动，结构简单，带轮也容易制造，在传动中 心距较大的场合应用较多。
一般机械传动中应用最广的带传动是Ｖ带传动，在 同样的张紧力下Ｖ带较平带传动能产生更大的摩擦 力。 多楔带传动兼有平带和Ｖ带传动优点，柔韧性好、摩 擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑场合。
第4页/共83页
5
课程总结
1、螺纹连接
大径d--即螺纹的公称直径
小径d1--常用于连接的强度计算 中径d2--常用于连接的几何计算 螺距P--螺纹相邻两个牙型上对应点间的
轴向距离
线数n--螺纹的螺旋线数目
导程S--螺纹上任一点沿同一条螺旋线转
一周所移动的轴向距离，S=nP
课程总结
软齿面齿轮：局限性点蚀（新齿）——扩展性点蚀。 硬齿面齿轮：扩展式点蚀 开式传动：无点蚀（v磨损 > v点蚀）
齿面疲劳点蚀实例
第40页/共83页
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课程总结
3、齿面磨损 常在开式齿轮传动中
磨损原因：齿面进入磨料
磨损后果：齿形破坏引起冲击 和振动， 齿厚变薄甚至断齿
防止磨损： 改善润滑 提高齿面硬度 改用闭式传动
kW
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课程总结
2、带传动
第34页/共83页
1、确定设计功率
2、选择带型
3、确定带轮的基准直 径dd1和dd2 4、验算带的速度
5、确定中心距a和V带 长度Ld 6、计算小轮包角a1 7、确定V带的根数z
8、确定初拉力F0 9、计算压轴力
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课程总结
3、基1）齿本掌轮要握求传齿：动轮传动的失效形式及其机理、失效部位，以及针
第27页/共83页
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课程总结
2、带传动
平带传动，结构简单，带轮也容易制造，在传动中 心距较大的场合应用较多。
一般机械传动中应用最广的带传动是Ｖ带传动，在 同样的张紧力下Ｖ带较平带传动能产生更大的摩擦 力。 多楔带传动兼有平带和Ｖ带传动优点，柔韧性好、摩 擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑场合。
第4页/共83页
5
课程总结
1、螺纹连接
大径d--即螺纹的公称直径
小径d1--常用于连接的强度计算 中径d2--常用于连接的几何计算 螺距P--螺纹相邻两个牙型上对应点间的
轴向距离
线数n--螺纹的螺旋线数目
导程S--螺纹上任一点沿同一条螺旋线转
一周所移动的轴向距离，S=nP
《机械基础(多学时)(第2版)》电子教案 单元十
图10-2-1 齿轮泵
图10-2-2 齿轮泵壳体
2. 齿轮泵的用途 齿轮泵用于输送粘性较大的液体，如润滑油和燃烧油，不宜输
送粘性较低的液体(例如水和汽油等)，不宜输送含有颗粒杂质的 液体，可作为润滑系统油泵和液压系统油泵，广泛用于发动机、 汽轮机、离心压缩机、机床以及其他设备。
3. 外啮合齿轮泵的结构 外啮合齿轮泵的结构如图10-3-3所示。
图10-2-3 外啮合齿轮泵爆炸图
二、拆卸齿轮泵 1. 拆卸齿轮泵的注意事项 （1）预先准备好拆卸工具。 （2）螺钉要对称松卸。 （3）拆卸时应注意作好记号。 （4）注意碰伤或损坏零件和轴承等。 （5）紧固件应借助专用工具拆卸, 不得任意敲打。 （6）拆卸前，要切断电动机电源,并在电气控制箱上打好 “设备 检修, 严禁合闸” 的警告牌；关闭管路上吸、排截止阀；旋开排 出口上的螺塞，将管系及泵内的油液放出，然后拆下吸、排管路。 2.拆卸齿轮泵的步骤 拆卸齿轮泵的步骤参表10-3-1。
表10-3-1
操作步骤及说明
拆螺钉：用内六角扳手将输出轴侧 的端盖螺丝拧松 (拧松之前在端 盖与本体的结合处作上记号) 并取 出螺丝。
拆卸齿轮泵的步骤 操作方法图示
所用工具
内六角扳手
拆端盖：用螺丝刀轻轻沿端盖与本 体的结合面处将端盖撬松,注意不 要撬太深, 以免划伤密封面, 因 密封主要靠两密封面的加工精度及 泵体密封面上的卸油槽来实现的。
研工作，达到规定要求。 2. 准备好装配所需的工具，清
洗好所要装配的零部件，并 整理好工作现场。
第二步
用锉刀去除螺杆上的毛刺。
第三步
在螺杆和钳身的螺母上涂上润滑 油。
第四步
操作步骤
操作示意图
在固定钳身上顺时针旋转装入螺 杆。
机械学基础电子教案-第04章
53
（习题4-16）：图示为砖夹持器的提砖情况，曲杆ACB和 CHED在C点铰接，所提砖块重G=120N，提砖的力F作用在砖 夹的中心线上，砖夹有关尺寸如图所示，如砖与砖夹间的静摩 擦系数f=0.5。试问砖夹上b为多大时才能将砖夹起？
54
(习题 4-17)： 如图所示的均质木箱重P=5kN，它与地面间的静摩 擦系数fs=0.4。图中h=2a=2m，α=30º。求（1）当D处的拉力 F=1kN时，木箱是否平衡？（2）能保持木箱平衡的最大拉力F。
1
第4章 构件的受力分析与计算 4.1 静力学的基本概念和物体的受力分析
一. 静力学的基本概念 力的外效应： 物体运动状态发生变化 刚体：在受力情况下保持形状和大小不变的物体。它是理想化 了的力学模型。 力的内效应: 物体产生变形 平面汇交力系 平面力系 力系 空间力系 平衡: 静止或匀速直线运动:
33
4.4 平面一般力系的简化和平衡
一.力线平移定理 可以把作用在刚体上点A的力F平行移到任一点B，但必须同时 附加一个力偶，这个附加力偶的矩等于原来的力F对新作用点B 的矩。
34
力线平移定理的应用
35
二.平面一般力系向一点简化 平面一般力系向作用面内任一点简化可以得到一个主矢和一个 主矩。这个主矢等于原力系中各力的矢量和，作用在简化中心； 主矩等于原力系中各力对简化中心之矩的代数和。
n
五. 平面汇交力系的平衡方程
R=
(∑ F ) + (∑ F )
2 x y x y
2
= 0
∑F ∑F
R=
tan = α
=0 =0
R +R =
2 x 2 y
(∑ F ) + (∑ F )
机械学基础电子教案-第03章
* 齿顶高系数 ha =1
N1
顶 隙系数 c * = 0.25( m ≥ 1);
N2
c * = 0.35( m < 1)
12
四. 几何尺寸计算公式 分度圆直径 d 1 = mz 1 ; d 2 = mz 2 齿顶高ha 全齿高h
* .m ha = ha
* h = ha + h f = 2ha + c* m
df1 = d1 − 2 ( ha * +c *－x1 ) m
d a1 = ( 2a′ − d 2 ) + 2m ( ha *－x2 )
π π α α s1 = + x m s = + x 2 tan ; 2 tan 1 2 2 m 2 2
25
（习题3-7）有六个模数m=2mm，压力角α=20°， z=50的齿轮， 其变位系数分别为x1= x2=0， x3= x4=0.6， x5= x6=-0.6，试分析 以下传动是标准齿轮传动，正变位传动，负变位传动，或高度 变位传动。 （1） 1轮与2轮啮合为（ ）传动，a`（ ） a ，α`（ ） α； （2）3轮与4轮啮合为（ ）传动，a`（ ） a ，α`（ ） α； （3）5轮与6轮啮合为（ ）传动，a`（ ） a ，α`（ ） α； （4）3轮与5轮啮合为（ ）传动，a`（ ） a ，α`（ ） α；
38
3.8 轮系 一. 轮系的作用 二. 定轴轮系传动比的计算 三. 周转轮系传动比的计算 四. 混合轮系传动比的计算
39
3.8 轮系
一. 轮系的作用－ 1.用于获得大传动比，结构紧凑；
2.用于传递相距较远两轴之间的运动；
40
3.用于实现变速要求； 4.可实现换向传动 n1 z3 z2 z1
N1
顶 隙系数 c * = 0.25( m ≥ 1);
N2
c * = 0.35( m < 1)
12
四. 几何尺寸计算公式 分度圆直径 d 1 = mz 1 ; d 2 = mz 2 齿顶高ha 全齿高h
* .m ha = ha
* h = ha + h f = 2ha + c* m
df1 = d1 − 2 ( ha * +c *－x1 ) m
d a1 = ( 2a′ − d 2 ) + 2m ( ha *－x2 )
π π α α s1 = + x m s = + x 2 tan ; 2 tan 1 2 2 m 2 2
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（习题3-7）有六个模数m=2mm，压力角α=20°， z=50的齿轮， 其变位系数分别为x1= x2=0， x3= x4=0.6， x5= x6=-0.6，试分析 以下传动是标准齿轮传动，正变位传动，负变位传动，或高度 变位传动。 （1） 1轮与2轮啮合为（ ）传动，a`（ ） a ，α`（ ） α； （2）3轮与4轮啮合为（ ）传动，a`（ ） a ，α`（ ） α； （3）5轮与6轮啮合为（ ）传动，a`（ ） a ，α`（ ） α； （4）3轮与5轮啮合为（ ）传动，a`（ ） a ，α`（ ） α；
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3.8 轮系 一. 轮系的作用 二. 定轴轮系传动比的计算 三. 周转轮系传动比的计算 四. 混合轮系传动比的计算
39
3.8 轮系
一. 轮系的作用－ 1.用于获得大传动比，结构紧凑；
2.用于传递相距较远两轴之间的运动；
40
3.用于实现变速要求； 4.可实现换向传动 n1 z3 z2 z1
哈工大机械学课程设计
哈工大机械学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握哈工大机械学课程的基本理论知识，如力学、材料力学、机械设计等；2. 了解现代机械工程领域的发展趋势，培养学生对机械学科的热爱和兴趣；3. 通过实例分析，使学生掌握机械设计的基本方法和步骤。
技能目标：1. 培养学生运用所学理论知识解决实际机械工程问题的能力；2. 提高学生团队协作和沟通能力，学会在项目中分工合作，共同完成任务；3. 培养学生运用计算机辅助设计软件（如CAD）进行机械设计的技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生具有创新意识和实践精神，敢于面对挑战，勇于解决问题；2. 树立正确的价值观，认识到机械工程在国家经济发展和社会进步中的重要地位；3. 培养学生具有责任感，关心环境和社会，将可持续发展理念融入到机械设计中。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，强调培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的学习兴趣和求知欲，希望通过课程学习，提高自己的专业素养。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用案例教学、项目驱动、分组讨论等教学方法，充分调动学生的主观能动性，实现课程目标。
在教学过程中，注重引导学生将理论知识应用于实际，提高学生的实践能力和创新能力。
通过课程学习，使学生具备从事机械设计及相关领域工作的基本素质和能力。
二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下三个部分：1. 基础理论- 力学：包括静力学、动力学、摩擦学等基本概念和原理；- 材料力学：研究材料在不同载荷作用下的变形与破坏规律；- 机械设计：涵盖机械原理、机械零件设计、机械制图等内容。
教材章节：第一章至第四章。
2. 实践应用- 结合实际案例，分析机械设计的方法和步骤；- 运用计算机辅助设计软件（如CAD）进行机械零件的绘制和设计；- 团队协作，完成一个简单的机械设计项目。
教材章节：第五章、第六章。
3. 创新与拓展- 了解现代机械工程领域的发展趋势，如智能制造、机器人技术等；- 探讨可持续发展理念在机械设计中的应用；- 组织学生参加机械设计竞赛，提高学生的创新能力和实践能力。
机械学基础电子教案-第10章
公 差 等 级 代 号
游 隙 代 号
其 他 代 号
24
(1)滚动轴承尺寸系列代号
宽度系列代号（向心轴承）（“0”在代号中省略）
8 特窄
0 窄
1 正常
2 宽
3，4，5，6 特宽
直径系列代号：
7 超特轻 8，10 0，1 超轻 特轻 2 轻 3 中 4 重 5 特重
25
(2)滚动轴承公称内径代号 轴承公称内径 20≤ d≥480 (22,28,32除外) 10≤ d≥17 内径代号 示例 232 08 d/5（若商为个位数， 左边加“0”） （d=40mm） 10—00 12—01 15—02 17—03
精密机械学基础多媒体系列CAI课件
精密机械学基础课程电子教案
授课教师：马惠萍 联系方式：86413120 Email：mhp@ 哈工大电气工程及自动化学院 自动化测试与控制系
1
第10章 支承
1.支承组成 运动件(轴颈) 承导件(轴承)
2.对支承质量的基本要求：
（1）运动精度高，无倾斜和偏移；
5
（3）只承受轴向载荷Fa—轴颈顶部半球体承受
3 M f = πRfFa 16
1 1 R = 0.8813 Fa ⋅r E +E 2 1
（4）支承同时承受径向和轴向力时
M f = M f径1 + M f径 2 + M f轴
3.设计 按Mf需求导出直径d 强度校验定
6
4.材料: 铜合金、轴承合金、塑料、宝石（轴承）
C0r ≥ S0P0
C0r : 额定静载荷 S0 : 安全系数 P0 : 当量静载荷
Po = x0 Fr + y0 Fa
哈尔滨工业大学机械电子工程考研必备哈工大宋宝玉机械设计课堂讲义及课堂要求
哈尔滨工业大学机械电子工程考研必备哈工大宋宝玉机械设计课堂讲义及课堂要求第一章绪论( 1 学时 )机械的组成及本课程研究的对象，本课程的性质和任务，本课程的特点和学习方法。
基本要求:搞清楚“学什么”、“为什么学”和“如何学”这三个大问题，树立学好本课程的信心和决心。
重点与难点:本课程的性质、特点和学习方法第二章机械及机械零件的设计基础( 2 学时 )设计机械及机械零件的基本要求和一般程序(或方法);机械零件的载荷与应力;机械零件的主要失效形式和设计准则;机械设计的材料选用、结构工艺性和标准化(部分内容自学)。
基本要求:1 )从总体上建立起机械设计和机械零部件设计的总体概念，即从机械的总体要求出发，引出对机械零部件的要求，根据零件的失效形式，拟定设计准则，用一定的设计方法来设计零部件。
2 )掌握关于机械零件的载荷与应力的基本概念，尤其要熟练掌握变应力、极限应力、许用应力与安全系数、接触应力的基本概念。
3 )掌握机械零件材料的选用原则和结构工艺性设计的基本要求，学会采用标准。
重点:1 )机械零件的载荷与应力的分类及变应力、极限应力、许用应力与安全系数、接触应力的概念和有关公式。
2 )机械零件的失效形式及设计准则。
3 )机械零件的材料、结构工艺性及机械设计中的标准化。
难点:1 )变应力下机械零件的极限应力与安全系数的确定。
2 )接触应力的基本概念和计算公式。
3 )机械零件的失效形式和设计准则。
4 )设计机械零件时的结构工艺性。
第三章机械零件的设计方法简介( 2 学时 )机械零件的常见失效形式和设计准则，设计机械零件时应满足的基本要求及其设计方法，机械零件的强度、刚度、精度、动态特性、可靠性设计。
基本要求:了解各类设计方法的特点和应用。
第四章摩擦、磨损和润滑( 2 学时 )摩擦、磨损、润滑剂和添加剂。
基本要求:1 )了解各类摩擦的机理、特性及其影响因素，特别是了解流体动力润滑的基本概念。
2 )了解各种磨损的机理、特性及其影响因素。
哈工大机械设计课件第十章 滚动轴承
机电工程学院 张锋
《机械设计》第十章
（3）当转速较高时，宜用球轴承；当转速较低时， 可用滚子轴承，也可用球轴承。
（4）当要求支承具有较大刚度时，应用滚子轴承。 （5）当轴的挠曲变形大或轴承座孔直径不同、跨度
大而对支承有调心要求时，应选用调心轴承。
（6）为便于轴承的装拆，可选用内、外圈分离的轴承 。
《机械设计》第十章
第十章 滚动轴承
• 10.1 滚动轴承的构造和特点
3
4
组成
2
1
机电工程学院 张锋
《机械设计》第十章
机电工程学院 张锋
《机械设计》第十章
• 滚动轴承中的承载形式为点或线接触，最大接触应 力可以高达4000MPa；
• 材料、热处理及用途
套圈及滚动体
保持架
GCr15—普通
高聚物
9Cr18（440C）--防锈
机电工程学院 张锋
《机械设计》第十章
具体地： （1）当载荷较大或有冲击载荷时，宜用滚子轴承；
当载荷较小时，宜用球轴承。 （2）当只受径向载荷时，或虽同时受径向和轴向载
荷，但以径向载荷为主时，应用向心轴承。 当只受轴向载荷时，一般应用推力轴承，而当转 速很高时，可用角接触球轴承或深沟球轴承。 当径向和轴向载荷都较大时，应采用角接触轴承。
13
23
（0）4
14
24
《机械设计》第十章
直径系列 代号
轻2 中3 重4
机电工程学院 张锋
《机械设计》第十章
3.内径代号
轴 承 内 径 d /(m m )
内 径 代 号
示 例
1 0 1 0 ~ 1 7 1 2
1 5
0 0 0 1 0 2
深 沟 球 轴 承 6 2 0 1 内 径 d = 1 2 m m
《机械设计》第十章
（3）当转速较高时，宜用球轴承；当转速较低时， 可用滚子轴承，也可用球轴承。
（4）当要求支承具有较大刚度时，应用滚子轴承。 （5）当轴的挠曲变形大或轴承座孔直径不同、跨度
大而对支承有调心要求时，应选用调心轴承。
（6）为便于轴承的装拆，可选用内、外圈分离的轴承 。
《机械设计》第十章
第十章 滚动轴承
• 10.1 滚动轴承的构造和特点
3
4
组成
2
1
机电工程学院 张锋
《机械设计》第十章
机电工程学院 张锋
《机械设计》第十章
• 滚动轴承中的承载形式为点或线接触，最大接触应 力可以高达4000MPa；
• 材料、热处理及用途
套圈及滚动体
保持架
GCr15—普通
高聚物
9Cr18（440C）--防锈
机电工程学院 张锋
《机械设计》第十章
具体地： （1）当载荷较大或有冲击载荷时，宜用滚子轴承；
当载荷较小时，宜用球轴承。 （2）当只受径向载荷时，或虽同时受径向和轴向载
荷，但以径向载荷为主时，应用向心轴承。 当只受轴向载荷时，一般应用推力轴承，而当转 速很高时，可用角接触球轴承或深沟球轴承。 当径向和轴向载荷都较大时，应采用角接触轴承。
13
23
（0）4
14
24
《机械设计》第十章
直径系列 代号
轻2 中3 重4
机电工程学院 张锋
《机械设计》第十章
3.内径代号
轴 承 内 径 d /(m m )
内 径 代 号
示 例
1 0 1 0 ~ 1 7 1 2
1 5
0 0 0 1 0 2
深 沟 球 轴 承 6 2 0 1 内 径 d = 1 2 m m
机械学基础课程电子教案
6
碳素钢 分类
按含碳量分:
低碳钢（含碳<0.25％） 中碳钢（含碳0.25％－0.6％） 高碳钢（含碳>0.6％）
按钢的质量分:
（有害杂质S、P含量）
普通碳素钢 优质碳素钢 高级优质碳素钢
按用途分:
碳素结构钢:（用于工程构件和零件－
齿轮、轴、杆－是低碳钢和中碳钢）
碳素工具钢:（用于制造刀具、模 具、量具－是高碳钢）
超硬铝合金
在宇航、电子、医疗等方面应用
9
工程塑料 橡胶
非金属 材料
人工合成 矿物
密度小，质量轻，耐腐蚀性好，易 加工； 耐腐蚀性好，耐磨损和耐放射性；
宝石 石英
陶瓷材料
硬度高、耐高温、抗氧化、耐腐蚀
10
5.4 金属材料的热处理与表面精饰源自钢的热处理：将钢在固态范围内施以不同形式的加热、保温和冷却， 从而改变（或改善）其组织结构以达到预期性能的操作工艺。
金属的疲劳
当应力的周期循环次数增加到某一 数值N后，材料也会产生断裂
线膨胀系数α
l lat t0 3
延伸率:试件拉断后单位长度内产生残余伸长的百分数；
延伸率： l1 l0 100 %
l0 收缩率:试件拉断后横截面积相对收缩的百分数；
收缩率： A1 A0 100 %
HT250
QT700-2
HT100
QT500-7
3. 下列牌号表示什么材料？牌号中的数字表示什么含义？
H82
HMn58-1
Q235A
20Mn
4. 下列牌号表示什么材料？ L1 ZQAL9-4
5. 制作锉刀用T13钢还是30钢？
6. 制作齿轮用45钢还是Q235A？ 7. 铸铁有何优点？
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（指内径相同的轴承有几个不同的外径）
7 超特轻
8，10 0，1 超轻 特轻
2 轻
3 中
4 重
5 特重
27
(2) 滚动轴承公称内径代号
轴承公称内径 20 d 480 (22,28,32除外) 内径代号 示例 232 08 d/5（若商为个位数， 左边加“0”） （d=40mm） 10—00 12—01 62 00 15—02 （d=10mm） 17—03
Po x0 Fr y0 Fa
滚动轴承设计的基本步骤: （1）初选滚动轴承型号； （2）计算当量动载荷P ； （3）校核寿命L10h；
34
（滚动轴承例题10-3）:
如图所示锥齿轮轴由一对相同的单列圆锥滚子轴承支承，两个支 承承受的径向力分别为 Fr1=6000N，Fr2=2000N，锥齿轮的轴向 负荷 Fa=500N，轴的转速n=960r/min，轴的直径d=40mm，工作 中有中等冲击， fd＝1.5 ，要求轴承基本额定寿命不低于10000h， 试选择轴承型号。
40
热补偿间隙c
41
特点：正装调整轴承间隙方便；
42
特点：支承刚性大、能补偿温度使轴伸长变形的影响，防止轴承 卡死；
43
(2).单支点双向固定
游动端 （深沟球轴承）
游动端 （圆柱滚子轴承） 内圈可分离
44
游动端 （深沟球轴承） 固定端 （深沟球轴承）
45
固定端 （深沟球轴承）
游动端 （圆柱滚子轴承） 内圈可分离
压力机
螺旋拆卸器
50
3. 滚动轴承的安装、润滑和密封
(3) 轴承的润滑
润滑目的:减小摩擦与减轻磨损。若形成油膜，还有吸收振动， 降低工作温度和噪声作用。
润滑剂的分类： 气体、液体（润滑油）、半固体（润滑脂）、 固体（固体润滑剂）。 滚动轴承常用润滑脂润滑 润滑油：附近有润滑油源时；
固体润滑剂：在高温、高压、极低温、真空、强辐射、不允 许污染及无法给油场合；
调心滚子 特宽轻
10 d 17 1 d 10（整数）
正常超轻
直接表示，用“／”分 618/5（d=5mm） 开 618/2.5 直接表示，用“／”分 0.6 d 10（非整数） 开 （d=2.5mm） 特宽特轻
d500 (包括22,28,32)
直接表示，用“／”分 开
230/500 （d=500mm）
轴承分部 类 件代号 型 代 号
内 部 结 构 代 号
公 差 等 级 代 号
游 隙 代 号
其 他 代 号
25
(1) 滚动轴承尺寸系列代号
宽度系列代号（向心轴承）（“0”在代号中省略）
（指内外径相同的轴承有几个不同的宽度） 8 特窄 0 窄 1 正常 2 宽 3，4，5，6 特宽
26
直径系列代号：
36
37
38
五.滚动轴承的组合设计 1. 单个轴承的轴向固定 (1) 轴承内圈的轴向固定
(2)轴承组合的轴向固定 (1).双支点单向固定
轴承在工作时，不允许有轴向和径 向移动，限制轴向移动有3种方法
深沟球轴承
热补偿间隙c
游隙：指轴承的内、外圈与滚动体之间的间隙量
FS２
（FS1+FA）> FS２
Fs1
Fr1
FA
Fr2
Fs2
放松端
压紧端 （正装） F S２＝ FS1 + FA - FS2 压紧端轴向力: Fa2 =F S２+FS2= FS1+FA 放松端轴向力: Fa1 =FS1
32
（FS1+FA）> FS２
Fs2
FA
Fs1 Fr1 放松端 （反装）
锥齿轮轴、机床主轴等
21
22
23
滚动轴承类型的选择：
载荷大小：载荷大－－选用线接触的滚子轴承； 载荷小－－选用点接触的球轴承；
受载荷的方向：承受纯径向载荷－－选用径向接触向心轴承；
承受纯轴向载荷－－选用轴向接触推力轴承； 同时承受径向载荷和不大的轴向载荷：－－选用向心角接触轴承， 或深沟球轴承； 同时承受径向载荷和较大的轴向载荷：－－选用圆锥滚子轴承； 同时承受轴向载荷比径向载荷大得多：－－选用向心轴承和推力轴承 的组合； 高速－－选用球轴承； 低速－－选用推力球轴承或滚子轴承； 支承刚度较高－－选用向心角接触球轴承；
支点跨度大、轴变形大或多支点轴－－选用调心轴承；
24
三.滚动轴承代号的组成 前置代号
五
基本代号
四 三二 一
尺寸系 列代号 宽 度 系 直径 内径 列 系列 系列 代 代号 代号 号
后置代号
密 封 和 防 尘 结 构 代 号 保 持 架 及 其 材 料 代 号 特 殊 轴 承 材 料 代 号 多 轴 承 配 置 代 号
故学习本章的目的主要解决三个问题： 1、如何选择滚动轴承的类型； 2、滚动轴承的寿命计算； 3、滚动轴承组合设计（固定、安装、拆卸、润滑、密封）；
2
10.1 滚动轴承
一.滚动轴承的构造:
3
特点：摩擦力矩小，承载能力高；使用寿命长，运动精度高；
对温度不敏感；有互换性，维修方便； 外形尺寸大，安装结构复杂、成本较高；
7
滚动轴承的应用
铁路车辆的行车速度不断提高，就要求配套的轴承也要达到行车安全 的技术指标，图中为铁路机车轮对准高速轴承NV2232WB/YB2（内 圈无挡边圆柱滚子轴承），速度为160-180km/h，寿命100万公里。 8
滚动轴承的应用
图中为6317绝缘轴承，用于防静电的技术领域。
9
二.滚动轴承的类型
Fs1
Fs2
压紧端
放松端
56
（滚动轴承习题10-14）: 根据工作条件，某机械传动装置中轴的两 端各采用一个深沟球轴承，轴径d=55mm，转速n=2500 r/min， 每个轴承承受径向载荷Fr =2000 N，常温下工作，载荷平稳， fd＝1 ，预期寿命Lh=8 000 h，试选择轴承型号。
57
特点：只承受径向载荷，内圈、外圈沿轴向可分离；适用于刚性很 大，对中良好的轴，如大功率电机、机床主轴、人字齿轮减速器
17
铁路机车轮对准高速轴承
18
19
内圈
外圈
特点：只能承受一个方向的轴向载荷，可限制轴（外壳）一个方 向的轴向位移；
20
特点：只能承受两个方向的轴向载荷，可限制轴（外壳）两个方 向的轴向位移；不适用于高速，应用如起重机吊钩、蜗杆轴、
同一批轴承，其额定寿命为一百万转时所承受的载荷
4) 当量动载荷P
滚动轴承的额定动载荷，是在向心轴承仅承受径向 载荷，推力轴承仅承受轴向载荷的条件下根据实验 确定的，如果轴承上实际承受的载荷与上述条件不 同，则必须将实际载荷换算为当量动载荷；
额定寿命的计算公式:
L10 h
10 Cr 60n P
46
(3).两端游动
特点：防止齿轮卡死，或人字齿两侧受力不均；另一轴必须 轴向固定
47
(4).轴承组合的调整 垫片
调整螺钉
螺母
压盖
48
3. 滚动轴承的安装、润滑和密封
(1) 轴承的安装（冷压法和热套法）
专用压套
冷压法装轴承
热套法:把轴承放入油池中加热至80-100度后套装在轴上
49
(2) 轴承的拆卸
6
（1）滚动轴承当量动载荷P的计算
P=fd（XFr+YFa）
30
（2）滚动轴承的轴向载荷的计算
Fs
Fs的方向:
Fs
外圈
Y是Fa/Fr>e时 的轴向系数
外圈的宽边指向窄边
圆锥滚子 轴承 70000B （=40°） 1.14 Fr 30000 Fr/(2Y)
31
滚动轴承的内部轴向力FS的大小：
角接触球轴承 轴承类型 FS 70000C （=15°） e Fr 70000AC （=25°） 0.68 Fr
指轴承的内、外圈与滚动体之间的间隙量，即将内圈或外圈之一固 游隙： 定，将另一个套圈上下（径向）、左右（轴向）方向移动时，从某 一极限位置移至另一极限位置的移动量；
10
二.滚动轴承的类型
公称接触角 滚动体与套圈接触处的法线与轴承径向平面 之间的夹角；
11
特点：主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷，当轴承的 径向游隙加大时，具有角接触轴承的性能；允许内圈（轴）对外 圈（外壳）相对倾斜8 ～15；小功率电机、减速器、滑轮等
Fr2 压紧端
(1). 根据轴上的外加轴向力和两轴承上的附加轴向力判断轴的移动 趋势,然后结合轴承的安装方式来分析哪一端轴承被压紧,哪一端 轴承被放松;
(2). 放松端总轴向力 = 附加轴向力 压紧端总轴向力 = 放松端附加轴向力+外加轴向力
33
（3）按额定静载荷选择轴承
C0r S0P0
C0r : 额定静载荷 S0 : 安全系数 P0 : 当量静载荷
51
3. 滚动轴承的安装、润滑和密封
(4) 轴承的密封 密封目的:防止灰尘、水分等进入轴承，并阻止润滑剂流失.
52
53
课后作业：10-11，10-12，10-13，10-14，大作业2的计算部分 （滚动轴承习题10-11）: 一轴上装有一对6312型深沟球轴承支承， 轴承所受的负荷Fr1＝5500 N， Fa1＝3000 N， Fr2＝6500 N， Fa2＝0 N，其转速 n=1250r/min，运转时有轻微振动， fd＝1.2 ， 要求轴承预期寿命L‘10h5000h，试分析该轴承是否可用？
12
特点：可同时承受径向载荷和单向的轴向载荷，也可承受纯轴向 载荷。接触角α越大，承受轴向载荷的能力越大，极限转速较高， 13 一般应成对使用。蜗杆减速器、离心机、电钻、穿孔机
7 超特轻
8，10 0，1 超轻 特轻
2 轻
3 中
4 重
5 特重
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(2) 滚动轴承公称内径代号
轴承公称内径 20 d 480 (22,28,32除外) 内径代号 示例 232 08 d/5（若商为个位数， 左边加“0”） （d=40mm） 10—00 12—01 62 00 15—02 （d=10mm） 17—03
Po x0 Fr y0 Fa
滚动轴承设计的基本步骤: （1）初选滚动轴承型号； （2）计算当量动载荷P ； （3）校核寿命L10h；
34
（滚动轴承例题10-3）:
如图所示锥齿轮轴由一对相同的单列圆锥滚子轴承支承，两个支 承承受的径向力分别为 Fr1=6000N，Fr2=2000N，锥齿轮的轴向 负荷 Fa=500N，轴的转速n=960r/min，轴的直径d=40mm，工作 中有中等冲击， fd＝1.5 ，要求轴承基本额定寿命不低于10000h， 试选择轴承型号。
40
热补偿间隙c
41
特点：正装调整轴承间隙方便；
42
特点：支承刚性大、能补偿温度使轴伸长变形的影响，防止轴承 卡死；
43
(2).单支点双向固定
游动端 （深沟球轴承）
游动端 （圆柱滚子轴承） 内圈可分离
44
游动端 （深沟球轴承） 固定端 （深沟球轴承）
45
固定端 （深沟球轴承）
游动端 （圆柱滚子轴承） 内圈可分离
压力机
螺旋拆卸器
50
3. 滚动轴承的安装、润滑和密封
(3) 轴承的润滑
润滑目的:减小摩擦与减轻磨损。若形成油膜，还有吸收振动， 降低工作温度和噪声作用。
润滑剂的分类： 气体、液体（润滑油）、半固体（润滑脂）、 固体（固体润滑剂）。 滚动轴承常用润滑脂润滑 润滑油：附近有润滑油源时；
固体润滑剂：在高温、高压、极低温、真空、强辐射、不允 许污染及无法给油场合；
调心滚子 特宽轻
10 d 17 1 d 10（整数）
正常超轻
直接表示，用“／”分 618/5（d=5mm） 开 618/2.5 直接表示，用“／”分 0.6 d 10（非整数） 开 （d=2.5mm） 特宽特轻
d500 (包括22,28,32)
直接表示，用“／”分 开
230/500 （d=500mm）
轴承分部 类 件代号 型 代 号
内 部 结 构 代 号
公 差 等 级 代 号
游 隙 代 号
其 他 代 号
25
(1) 滚动轴承尺寸系列代号
宽度系列代号（向心轴承）（“0”在代号中省略）
（指内外径相同的轴承有几个不同的宽度） 8 特窄 0 窄 1 正常 2 宽 3，4，5，6 特宽
26
直径系列代号：
36
37
38
五.滚动轴承的组合设计 1. 单个轴承的轴向固定 (1) 轴承内圈的轴向固定
(2)轴承组合的轴向固定 (1).双支点单向固定
轴承在工作时，不允许有轴向和径 向移动，限制轴向移动有3种方法
深沟球轴承
热补偿间隙c
游隙：指轴承的内、外圈与滚动体之间的间隙量
FS２
（FS1+FA）> FS２
Fs1
Fr1
FA
Fr2
Fs2
放松端
压紧端 （正装） F S２＝ FS1 + FA - FS2 压紧端轴向力: Fa2 =F S２+FS2= FS1+FA 放松端轴向力: Fa1 =FS1
32
（FS1+FA）> FS２
Fs2
FA
Fs1 Fr1 放松端 （反装）
锥齿轮轴、机床主轴等
21
22
23
滚动轴承类型的选择：
载荷大小：载荷大－－选用线接触的滚子轴承； 载荷小－－选用点接触的球轴承；
受载荷的方向：承受纯径向载荷－－选用径向接触向心轴承；
承受纯轴向载荷－－选用轴向接触推力轴承； 同时承受径向载荷和不大的轴向载荷：－－选用向心角接触轴承， 或深沟球轴承； 同时承受径向载荷和较大的轴向载荷：－－选用圆锥滚子轴承； 同时承受轴向载荷比径向载荷大得多：－－选用向心轴承和推力轴承 的组合； 高速－－选用球轴承； 低速－－选用推力球轴承或滚子轴承； 支承刚度较高－－选用向心角接触球轴承；
支点跨度大、轴变形大或多支点轴－－选用调心轴承；
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三.滚动轴承代号的组成 前置代号
五
基本代号
四 三二 一
尺寸系 列代号 宽 度 系 直径 内径 列 系列 系列 代 代号 代号 号
后置代号
密 封 和 防 尘 结 构 代 号 保 持 架 及 其 材 料 代 号 特 殊 轴 承 材 料 代 号 多 轴 承 配 置 代 号
故学习本章的目的主要解决三个问题： 1、如何选择滚动轴承的类型； 2、滚动轴承的寿命计算； 3、滚动轴承组合设计（固定、安装、拆卸、润滑、密封）；
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10.1 滚动轴承
一.滚动轴承的构造:
3
特点：摩擦力矩小，承载能力高；使用寿命长，运动精度高；
对温度不敏感；有互换性，维修方便； 外形尺寸大，安装结构复杂、成本较高；
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滚动轴承的应用
铁路车辆的行车速度不断提高，就要求配套的轴承也要达到行车安全 的技术指标，图中为铁路机车轮对准高速轴承NV2232WB/YB2（内 圈无挡边圆柱滚子轴承），速度为160-180km/h，寿命100万公里。 8
滚动轴承的应用
图中为6317绝缘轴承，用于防静电的技术领域。
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二.滚动轴承的类型
Fs1
Fs2
压紧端
放松端
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（滚动轴承习题10-14）: 根据工作条件，某机械传动装置中轴的两 端各采用一个深沟球轴承，轴径d=55mm，转速n=2500 r/min， 每个轴承承受径向载荷Fr =2000 N，常温下工作，载荷平稳， fd＝1 ，预期寿命Lh=8 000 h，试选择轴承型号。
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特点：只承受径向载荷，内圈、外圈沿轴向可分离；适用于刚性很 大，对中良好的轴，如大功率电机、机床主轴、人字齿轮减速器
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铁路机车轮对准高速轴承
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内圈
外圈
特点：只能承受一个方向的轴向载荷，可限制轴（外壳）一个方 向的轴向位移；
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特点：只能承受两个方向的轴向载荷，可限制轴（外壳）两个方 向的轴向位移；不适用于高速，应用如起重机吊钩、蜗杆轴、
同一批轴承，其额定寿命为一百万转时所承受的载荷
4) 当量动载荷P
滚动轴承的额定动载荷，是在向心轴承仅承受径向 载荷，推力轴承仅承受轴向载荷的条件下根据实验 确定的，如果轴承上实际承受的载荷与上述条件不 同，则必须将实际载荷换算为当量动载荷；
额定寿命的计算公式:
L10 h
10 Cr 60n P
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(3).两端游动
特点：防止齿轮卡死，或人字齿两侧受力不均；另一轴必须 轴向固定
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(4).轴承组合的调整 垫片
调整螺钉
螺母
压盖
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3. 滚动轴承的安装、润滑和密封
(1) 轴承的安装（冷压法和热套法）
专用压套
冷压法装轴承
热套法:把轴承放入油池中加热至80-100度后套装在轴上
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(2) 轴承的拆卸
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（1）滚动轴承当量动载荷P的计算
P=fd（XFr+YFa）
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（2）滚动轴承的轴向载荷的计算
Fs
Fs的方向:
Fs
外圈
Y是Fa/Fr>e时 的轴向系数
外圈的宽边指向窄边
圆锥滚子 轴承 70000B （=40°） 1.14 Fr 30000 Fr/(2Y)
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滚动轴承的内部轴向力FS的大小：
角接触球轴承 轴承类型 FS 70000C （=15°） e Fr 70000AC （=25°） 0.68 Fr
指轴承的内、外圈与滚动体之间的间隙量，即将内圈或外圈之一固 游隙： 定，将另一个套圈上下（径向）、左右（轴向）方向移动时，从某 一极限位置移至另一极限位置的移动量；
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二.滚动轴承的类型
公称接触角 滚动体与套圈接触处的法线与轴承径向平面 之间的夹角；
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特点：主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷，当轴承的 径向游隙加大时，具有角接触轴承的性能；允许内圈（轴）对外 圈（外壳）相对倾斜8 ～15；小功率电机、减速器、滑轮等
Fr2 压紧端
(1). 根据轴上的外加轴向力和两轴承上的附加轴向力判断轴的移动 趋势,然后结合轴承的安装方式来分析哪一端轴承被压紧,哪一端 轴承被放松;
(2). 放松端总轴向力 = 附加轴向力 压紧端总轴向力 = 放松端附加轴向力+外加轴向力
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（3）按额定静载荷选择轴承
C0r S0P0
C0r : 额定静载荷 S0 : 安全系数 P0 : 当量静载荷
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3. 滚动轴承的安装、润滑和密封
(4) 轴承的密封 密封目的:防止灰尘、水分等进入轴承，并阻止润滑剂流失.
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课后作业：10-11，10-12，10-13，10-14，大作业2的计算部分 （滚动轴承习题10-11）: 一轴上装有一对6312型深沟球轴承支承， 轴承所受的负荷Fr1＝5500 N， Fa1＝3000 N， Fr2＝6500 N， Fa2＝0 N，其转速 n=1250r/min，运转时有轻微振动， fd＝1.2 ， 要求轴承预期寿命L‘10h5000h，试分析该轴承是否可用？
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特点：可同时承受径向载荷和单向的轴向载荷，也可承受纯轴向 载荷。接触角α越大，承受轴向载荷的能力越大，极限转速较高， 13 一般应成对使用。蜗杆减速器、离心机、电钻、穿孔机