第12章轴承设计基础
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02.
轴承分类与特性
04.
材料与制造工艺
05.
选型计算方法
01.
轴承概述
03.
轴承结构组成
06.
安装与维护规范
轴承概述
01
基本定义与作用
轴承定义
轴承是一种机器元件，用于支撑旋转轴，并减小轴与轴承座之间的摩擦。
01
轴承的主要作用是减少摩擦、降低磨损、提高旋转精度和降低能耗。
02
轴承种类
包括滚动轴承和滑动轴承两大类，每种类型都有其特定的应用场景和优缺点。
03
轴承作用
轴承应用领域
工业机械
轴承广泛应用于各类工业机械中，如电机、发电机、减速机、泵等。
01
汽车工业
汽车是轴承的重要应用领域，包括发动机、变速器、轮毂轴承等。
02
航空航天
轴承在航空航天领域具有重要地位，用于支撑发动机、传动系统等关键部件。
03
其他领域
轴承还广泛应用于铁路、船舶、冶金、化工、医疗器械等领域。
04
轴承发展简史
古代人们使用天然材料（如木头、铜、石等）制作轴承，虽然精度和性能有限，但满足了当时的需求。
古代轴承
随着工业革命的兴起，轴承制造技术得到了迅速发展，材料、设计和制造工艺不断改进。
随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，轴承将向更高精度、更高性能、更小体积和更智能化方向发展。
工业革命时期
现代轴承技术已经相当成熟，采用了高强度、高耐磨、高精度的材料和制造技术，为现代工业的发展提供了有力支撑。
现代轴承技术
01
02
04
03
未来发展趋势
轴承分类与特性
02
滑动轴承主要由轴承座、轴瓦和润滑系统组成，通过轴瓦与轴颈之间的滑动摩擦来支撑和转动轴。
滑动轴承原理
滑动轴承的构造
滑动轴承的润滑非常重要，通过润滑油或润滑脂来减少摩擦和磨损，同时还能起到冷却和防锈的作用。
润滑作用
滑动轴承的承载能力较高，但转速受到限制，因为过高的转速会导致摩擦和磨损加剧。
承载能力和转速限制
滚动轴承类型
滚动轴承类型
深沟球轴承
圆锥滚子轴承
圆柱滚子轴承
角接触球轴承
主要用于承受径向载荷，也可以承受一定的轴向载荷，是滚动轴承中最常见的一种类型。
能够承受较大的径向载荷，并能适应较高的转速，但不能承受轴向载荷。
能够同时承受径向和轴向载荷，适用于需要承受联合载荷的场合。
类似于圆锥滚子轴承，但接触角更大，因此可以承受更大的轴向载荷。
能够适应轴的不对中度和轴的挠曲，减少轴承的附加应力，提高轴承的使用寿命。
主要用于承受轴向载荷，包括推力球轴承和推力滚子轴承两种类型。
使用陶瓷材料制成的轴承具有优异的耐高温、耐腐蚀和耐磨性能，适用于高速、高温和恶劣环境。
类似于人体关节，能够允许轴在一定角度范围内摆动，适用于需要灵活转动的机械系统。
特殊功能轴承
调心轴承
推力轴承
陶瓷轴承
关节轴承
轴承结构组成
03
滑动轴承典型结构
结构简单，承载能力大，但磨损后需调整间隙。
整体式滑动轴承
便于安装和拆卸，但结构较复杂，承载能力较低。
剖分式滑动轴承
承受轴向载荷，适用于轴向位移较大的场合。
推力滑动轴承
承受径向载荷，适用于径向力较大的场合。
径向滑动轴承
滚动轴承组件解析
内圈
与轴紧配合，随轴转动，主要承受滚动体的滚动作用。
01
外圈
与轴承座孔配合，起支撑作用，主要承受滚动体的滚动作用。
02
滚动体
介于内圈和外圈之间，承受并传递载荷，常用形式为球、滚子、针等。
03
保持架
将滚动体均匀隔开，防止相互接触和磨损，提高轴承的运转稳定性。
04
密封装置设计要点
接触式密封
利用密封件与轴或轴承座孔之间的接触来阻止泄漏，如油封、O形圈等。
01
非接触式密封
利用间隙、磁场或流体动力等原理来阻止泄漏，如迷宫密封、气封等。
02
轴承两端密封
防止外部杂质进入轴承内部，同时防止润滑剂泄漏。
03
轴承内部润滑
通过润滑孔或润滑槽向轴承内部供给润滑剂，降低摩擦和磨损。
04
材料与制造工艺
04
轴承材料性能要求
轴承材料需具备优异的耐磨性能，以确保在长期使用中不易磨损。
高耐磨性
高强度
耐腐蚀性
韧性
轴承材料应具有高强度，以承受重载和冲击。
轴承材料应具有良好的耐腐蚀性，以防止在恶劣环境中受损。
轴承材料需具备一定的韧性，以便在受到冲击时不易断裂。
精密加工工艺流程
切削加工
通过切削、磨削等工艺将轴承零件加工到精确的尺寸和形状。
热处理
通过热处理工艺改善材料的力学性能和耐磨性。
表面处理
采取喷砂、抛光等表面处理技术，提高轴承表面的粗糙度和精度。
质量检测
对轴承零件进行严格的质量检测，确保其符合设计要求。
加热温度
制定严格的加热温度规范，确保轴承零件在热处理过程中不变形、不裂纹。
保温时间
根据轴承材料的特性和热处理要求，确定合理的保温时间。
冷却方式
采用合适的冷却方式，如油淬、水淬等，以获得所需的组织和性能。
热处理后的检