认识数控车床主轴零部件滑动轴承共16页文档

铅基 ZPbSb16Sn16Cu2 15 12
轴承
合金 ZPbSb15Sn56Cu3Cd2 5
8
用于中速、中等
10
载荷作的轴承，
1 1 3 5 不宜受显著冲击。
可作为锡锑轴承
5
合金的代用品。
ZCuSn10P1
锡青铜
(10-1锡青铜) ZCuSn5Pb5Zn5
(5-5-5锡青铜)
15 8
10 3
铅青铜
潘存云教授研制
潘存云教授研制
（2）铜合金 优点:青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性
都优于轴承合金。工作温度高达250 ℃。
缺点:可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。
青铜可以单独制成轴瓦,也可以作为轴承衬浇注在钢或
铸铁轴瓦上。 锡青铜 中速重载 铅青铜 中速中载 铝青铜 低速重载
（3）铝基合金
表12-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能
材料 类别
锡基 轴承 合金
牌号 （名称）
ZSnSb11Cu6 ZSnSb8Cu4
最大许用值①
[p] [v]
[pv]
MPa m/s MPa·m/s 平稳载荷
25 80
20
冲击载荷
20 60
15
性能比较②
抗咬 顺应性 耐蚀 疲劳 粘性 嵌入性 性 强度
说明
11
用于高速、重载 下工作的重要轴 1 5 承，变载荷下易 于疲劳，价贵。
45˚
潘存云教授研制
潘存云教授研制
d
B
宽径比B/d ——轴瓦宽度与轴径直径之比。重要参 液数 体润滑摩擦的滑动轴承 B/d=0.5~1
非液体润滑摩擦的滑动轴承 B/d=0.8~1.5

滑动轴承
主 轴
摩擦性质
传 动
装
置
滚动轴承
及 零
部
件
轴承
机械基础
外圈
保持架
轴承的结构
6
内圈
主
轴
传
动
装
置
滚动体
及 零
部
件
轴承
机械基础
轴承的结构
7
1.观察桌面上的各种轴承的结构，填写学案
主 轴 传 动 装 置 及 零 部 件
轴承
机械基础
滚动轴承的分类
8
1.按滚动体的不同分类
主 轴 传 动 装 置 及 零 部 件
12
1.按轴承的类型不同进行分类
主 轴 传 动 装 置 及 零 部 件
轴承
机械基础
滚动轴承小结
13
1.轴承的作用
主
轴
2.滚动轴承的结构
传
动
装
3.滚动轴承的分类
置 及
零
部
件
课件 制作
某某班级
机械基础
轴
认识数控车床主轴零部件之——
滚动轴承
某某学校
某某班级
公开课
机械专业
轴承
机械基础
2
轴承
机械基础
轴承的应用领域
3
主 轴 传 动 装 置 及 零 部 件
轴承
机械基础
轴承的作用
4
1.支撑轴及轴上零件
主
轴
2.保持轴的旋转精度
传
动
装
3.减少转轴与支承之间的摩擦与磨损
置 及
零
部
件
轴承
的分类
轴承
机械基础

第15章
§15-1
§15-2 §15-3 §15-4 §15-5 §15-6 §15-7 §15-8
滑动轴承
摩擦状态
滑动轴承的结构型式 轴瓦及轴承衬材料 润滑剂和润滑装置 非液体摩擦滑动轴承的计算 动压润滑的基本原理 液体动压多油楔轴承简介 静压轴承与空气轴承简介
轴承的功用： 1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度； 2）减少转轴与支承之间的摩擦和磨损 分类： 滚动轴承 滑动轴承 优点多，应用广 用于高速、高精度、重载、结 构上要求剖分等场合。
vv
v
v
在一般机器中，摩擦表面多边界摩擦和液体摩擦的 混合状态，称为混合摩擦（或称为非液体摩擦）。
边界摩擦 f 混合摩擦 液体摩擦
o
摩擦特性曲线 称无量纲参数ηn/p为轴承特性数。
η-动力粘度，p-压强 ，n-每秒转数
ηn/p
滑动轴承的分类
按承受载荷的方向分： （1）径向轴承（支反力垂直于轴中心线）又叫向 心滑动轴承 （2）推力轴承（承受轴向载荷）又叫止推轴承 （3）径向－推力轴承（同时受径向和轴向载荷） 又叫向心止推轴承
剖分式向心滑动轴承
剖分式轴瓦
轴瓦的定位 为防止轴瓦做轴向和周向移动，常将轴瓦两 端做出凸缘作轴向定位，也可用紧定螺钉或销钉 将其固定在轴承座上。
油孔和油沟：径向滑动轴承的轴瓦内孔为圆柱 形。若载荷方向向下，则下轴瓦为承载区，上轴瓦 为非承载区。润滑油应由非承载区引入，所以在顶 部开进油孔。在轴瓦内表面，以进油口为中心沿纵 向、斜向或横向开有油沟，以利于润滑油均布在整 个轴颈上。
塑料轴承：具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、 耐磨、耐腐蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。
缺点：导热性差、膨胀系数大、容易变形。为改善此 缺陷，可作为轴承衬粘复在金属轴瓦上使用。

（3）青铜 强度高，承载能力大，耐磨性与导热性都优于 轴承合金。可在较高温度下工作，但可塑性差， 不易跑合。
（4）其他材料 用粉末冶金法制成的轴承，具有多孔性组织， 孔隙内可以贮存润滑油---含油轴承。
非金属材料：石墨、橡胶、塑料、尼龙等。
15.3.2 轴瓦结构 轴承衬与瓦背的结合形式
轴瓦在轴承座中应可靠固定，轴瓦形状和结构 尺寸应保证润滑良好，散热容易，并有一定的 强度和刚度，装拆方便。
边界摩擦
两摩擦面间加入润滑油后， 在金属表面之间会形成一层 边界油膜，它可能是物理吸 附膜，也可能是化学反应膜。 边界油膜很薄（厚度小于 1μm），不足以将两金属表 面分隔开来，在相互运动时 两金属表面微观的凸峰部分 仍将相互接触，这种状态叫 边界摩擦（f=0.1~0.3）
液体摩擦
两摩擦表面被流体（液体或气 体）完全隔开，没有金属表面 间的摩擦，只有流体之间的摩 擦，叫液体摩擦（流体润滑）， 它属于内摩擦。流体摩擦（流 体润滑）摩擦系数最小
1Pa s 1N s / m2
整体式轴瓦
剖分式轴瓦
为了向摩擦表面输送和分布润滑剂，在轴 瓦内表面开有油沟。
注意：轴向油沟不得 在轴承的全长上开通， 以免润滑剂流失过多。 液体摩擦轴承的油沟 应开在非承载区，周 向油沟应开在轴承的 两端，以免影响承载 能力。
对某些承载较大的轴承，为使润滑油沿轴向能较 均匀的分布，在轴瓦内开有油室。
2、外摩擦：当相互接触的两个物体发生相 对滑动或有相对滑动的趋势时，在接触表 面上产生的阻碍相对滑动的摩擦。
根据表面润滑的情况，摩擦状态分：
干摩擦； 边界摩擦； 液体摩擦； 混合摩擦。
干摩擦
干摩擦是指表面间无任何 润滑剂或保护膜的纯金属 接触时的摩擦。此时，摩 擦系数最大，f>0.3，必有 大量的摩擦功损耗和严重 的磨损，在滑动轴承中表 现为强烈的升温，甚至把 轴瓦烧毁。在滑动轴承中 不允许出现干摩擦。

滑动轴承的轴瓦结构2
单材料、整体式 厚壁铸造轴瓦
多材料、对开式厚壁铸造轴瓦
多材料、整体式、薄壁轧制轴瓦
多材料、对开式薄壁轧制轴瓦
Chapter 16 Design of Journal Bearings
16
轴瓦的定位
◆ ◆
目的：防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动。 方法：对于轴向定位有： 轴瓦一端或两端做凸缘
16.2.1 Selection of Lubricants 润滑济及其选择 Types of Lubricants——
Lubricating oils(润滑油)
Lubricating greases(润滑脂) Solid lubricants(固体润滑剂) Gas lubricants(气体润滑剂)
合的表面粗糙度的能力
20
常用轴承材料——
金属材料（表16.1）——轴承合金（仅用于轴承衬）， 铜合金（广泛应用），铝基合金，铸铁（经济、耐磨） 等 多孔质金属材料（表16.2） ——粉末冶金，含油轴承 非金属材料（表16.2）
Chapter 16 Design of Journal Bearings
Chapter 16 Design of Journal Bearings
3
滑动轴承的承载能力大，回转精度高，润滑油膜具有抗冲击 作用，因此，在工程上获得广泛的应用。 滑动轴承的主要应用场合—— 1. 转速极高的轴承 2. 载荷特重的轴承 3. 冲击很大的轴承
4. 要求特别精密的轴承
5. 剖分式轴承 6. 有特殊要求的轴承
Thrust journal bearings 推力滑动轴承
Chapter 16 Design of Journal Bearings

02 误区二
盲目追求高精度等级。应根据实 际需求选择适当的精度等级，避 免造成不必要的浪费。
03
误区三
忽视轴承的安装和维护。应重视 轴承的安装质量和维护保养，确 保轴承的正常运转和延长使用寿 命。
04
避免措施
加强轴承选型知识的培训和学习， 提高选型人员的专业水平；建立 完善的选型流程和审核机制，确 保选型的准确性和合理性；重视 轴承的试验和验证工作，确保所 选轴承能满足实际应用需求。
个性化定制需求增加
随着消费者需求的多样化，个性化定制将成为轴承行业的重要发展方向。企业需加强柔性生 产线的建设，满足客户的个性化需求。
产业集中度提高
未来轴承行业将呈现产业集中度提高的趋势。优势企业将通过兼并重组、技术创新等方式， 扩大市场份额，提高竞争力。同时，国际合作与交流也将更加频繁，推动全球轴承市场的共 同发展。
02
轴承结构与工作原理
内圈、外圈和滚动体组成
01
02
03
内圈
与轴颈相配合，通常与轴 一起旋转，是轴承的固定 部分。
外圈
与轴承座或机械部件的孔 相配合，起支撑作用，通 常固定不动。
滚动体
位于内圈和外圈之间，通 过滚动来减少摩擦，是轴 承的核心部分。
保持架作用及类型
保持架作用
使滚动体均匀分布，引导滚动体旋转， 改善轴承内部载荷分布和润滑状况。
运动过程分析
当轴承受到外部载荷时，滚动体在内外圈之间滚动，同时轴承产生一定的变形，以 适应外部载荷的变化。在运动过程中，轴承的密封装置和保持架起到关键作用，确 保轴承的正常运转和长期稳定性。
03
轴承材料与制造工艺
常用材料及其性能要求
钢材
具有高强度、耐磨性、抗疲劳性 能，是轴承制造的主要材料。

④、电主轴
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
1、主轴零件 要求：尺寸参数、端部结构、
材料、轴颈精度
机电设备安装与调试 数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
电主轴
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
电数控主车轴床液压卡盘
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
5、主轴其它结构——主轴准
机电设备安装与调试 数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
电加主工轴中心准停
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
②、电动机经同步齿形带传动主轴
主轴电动机
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
二、主传动系统的配置
③、电动机经齿轮变速传动主轴
主轴电动 机
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
① 主轴电动机直接驱动（一体化主轴，电主轴）
情景三 数控机床主轴部件结构
阅读分析数控机床主轴箱装配图
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
阅读分析数控机床主轴箱装配图
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
一、对数控机床主传动系统的要求
①具有更大的调速范围并实现无级调速。 ②具有较高的精度与刚度，传递平稳，噪声低。 ③良好的抗振性和热稳定性 ④在车削中心上，要求主轴具有C轴控制功能。 ⑤在加工中心上，要求主轴具有高精度的准停功能。 ⑥具有恒线速度切削控制功能。