第63次课滚动轴承的组合设计.docx

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第63次课滚动轴承的组合设计

课时授课计划

第六十三次课

【教学课题】：

§14-11滚动轴承的组合设计

【教学目的】：

掌握滚动轴承的组合设计的内容，方法

【教学重点及处理方法】：

滚动轴承的组合设计的内容，方法

处理方法：

详细讲解

【教学难点及处理方法】：

轴承的组合设计的内容，方法

处理方法：

举例讲解

【教学方法】:

讲授法

【教具】：

课件

【时间分配】：

引入新课5min

新课80min

小结、作业5min

第六十三次课

【提示启发引出新课】

经过寿命计算选定了轴承的类型，如果没有合理的结构保证，则可能使轴承在工作时由于设计的一些理想条件得不到保证而不能在设计寿命内正常工作，甚至提前失效。

因此必须在轴承的组合设计中考虑这些问题。

【新课内容】

§14-11滚动轴承的组合设计

一、轴承的配置

1、正安装（面对面配置）

两轴承外圈窄端面相对。

此方式结构简单，装拆、调整方便，但当轴受热膨胀时，轴承游隙会减小，所以应注意轴向游隙的调整，以防卡死。

适合于传动零件在两轴承之间的场合。

一般机器中多采用正安装。

2、反安装（背对背配置）

两轴承外圈窄端面相背。

此方式轴系刚度较好，但结构复杂，装拆、调整不便，在轴受热伸长时，轴承的游隙会增大。

适合于传动零件处于外伸端的场合。

二、滚动轴承支承的轴系结构

滚动轴承的基本结构有三种基本类型。

1、双支点单向固定支承

每个轴承内、外圈沿轴向只有一个方向受约束。

也叫两端固定。

2、单支点双向固定支承

一个支承限制轴的双向轴向位移（称固定支承），另一个支承可沿轴向移动（称游动支承），不能承受轴向负荷。

适合于工作温度较高和支点跨距较大的场合。

3、双支点游动支承

两个支承均无轴向约束，又称两端游动支承。

常用于人字齿轮场合，以防齿轮卡死和人字齿两侧受力不均匀。

三、滚动轴承的固定

1、周向固定

其作用是保证轴承受力后，轴承的内圈与轴颈、外圈与座孔之间不致于产生相对圆周运动。

利用外圈与轴承座孔、内圈与轴颈之间的配合进行固定；

以轴承为基准件。

轴承内孔与轴颈采用基孔制，外径和座孔采用基轴制配合；

转动圈比坚定圈紧。

旋转座圈一般应保证有过盈量，不转的座圈应保证有较小的间隙的间隙配合或过渡配合。

2、轴向固定

见表14-11

四、滚动轴承支承的调整

1、轴向间隙的调整

调整垫片：

增减轴承端盖与机座结合面之间的垫片厚度进行调整。

调节压盖：

用螺钉调节可调压盖（调节杯）的轴向位置。

调整环：

增减轴承端面和压盖间的调整环的厚度进行调整。

2、轴系位置的调整

  五、滚动轴承的游隙和预紧

1、轴承的游隙

✓轴承游隙可分为径向游隙和轴向游隙；

✓游隙过大，旋转精度降低；

✓游隙过小，摩擦增大，温度升高，轴承寿命降低。

✓游隙代号在轴承代号的后置代号中标注出。

共分六组：

1、2、0、3、4、5，以字母C和游隙组别数字表示。

2、滚动轴承的预紧

预紧：

在安装轴承时采用某种措施，使滚动轴承内保持一个相当的轴向力，以消除轴承游隙，并使滚动体和内、外套圈之间产生预变形。

作用：

增加轴承刚度，减小轴承工作时的振动，提高轴承的旋转精度。

预紧方法：

✓定位预紧：

在轴承的风（或外）套圈之间加一金属垫片或磨窄某一套圈的宽度，在受到一定轴向力后产生预变形而预紧。

✓定压预紧：

利用弹簧的压紧力使轴承承受一定的轴向负荷并产生预变形而预紧。

六、滚动轴承的装拆

要求：

1）压力应直接加于配合较紧的套圈上

2）不允许通过滚动体传递装拆力

3）要均匀施加装拆力

1、滚动轴承的安装

v压入法：

v温差法：

2、滚动轴承的拆缷

v压力机拆缷：

v拆缷器拆缷：

【小结】：

掌握滚动轴承的组合设计。

【作业】：

10

【后记】：

课时授课计划

第二十次课

【教学课题】：

§15-1联轴器离合器

【教学目的】：

掌握常用联轴器和离合器的结构，工作原理

【教学重点及处理方法】：

联轴器和离合器的结构，工作原理

处理方法：

详细讲解

【教学难点及处理方法】：

工作原理

处理方法：

结合图讲解

【教学方法】:

讲授法

【教具】：

三角板

【时间分配】：

引入新课5min

新课80min

小结、作业5min

第二十次课

【提示启发引出新课】

联轴器和离合器都是用来联接轴与轴，以传递运动和转距。

   有时也可作为一种安全装置用来防止被联接件承受过大的载荷，起到过载保护的作用。

   用联轴器联接两轴时，只有在机器停止运转后才能使两轴分离。

   离合器在机器运转时可使两轴随时接合和分离。

   联轴器和离合器的种类很多，大多已标准化，可直接从标准中选用。

【新课内容】

16.3.1联轴器

   联轴器联接的两轴，由于制造和安装等误差，将引起两轴轴线位置的偏移，不能严格对中。

联轴器所联接两轴的偏移形式如下：

   联轴器分为两类，一类是刚性联轴器，用于两轴对中严格，且在工作时不发生轴线偏移的场合。

另一类是挠性联轴器，用于两轴有一定限度的轴线偏移场合。

挠性联轴器又可分为无弹性元件联轴器和弹性联轴器。

   1.刚性联轴器 

（1）套筒联轴器 

   如图所示，套筒联轴器由套筒和联接零件（销钉或健）组成。

这种联轴器构造简单，径向尺寸小；但对两轴的轴线偏移无补偿作用。

多用于两轴对中严格、低速轻载的场合。

当用圆锥销作联接件时，若按过载时圆锥销剪断进行设计，则可用作为安全联轴器。

（2）凸缘联轴器

   如图所示，凸缘联轴器由两个带凸缘的半联轴器和一组螺栓组成。

这种联轴器有两种对中方式：

一种是通过分别具有凸槽和凹槽的两个半联轴器的相互嵌合来对中，半联轴器采用普通螺栓联接；另一种是通过铰制孔用螺栓与孔的紧配合对中，当尺寸相同时后者传递的转矩较大，且装拆时轴不必作轴向移动。

2.无弹性元件挠性联轴器 

（1）十字滑块联轴器

十字滑块联轴器

齿式联轴器

3.弹性联轴器

常用的弹性联轴器有：

弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器等。

1）弹性套柱销联轴器

构造与凸缘联轴器相似，只是用套有弹性套的柱销代替了联接螺纹，利用弹性套的弹性变形来补偿两轴的相对位移。

这种联轴器重量轻、结构简单、但弹性套易磨损、寿命较短，用于冲击载荷小、启动频繁的中、小功率传动中。

弹性套柱销联轴器已标准化（GB4323-84）。

2）弹性柱销联轴器

4.联轴器的选择

   常用联轴器多已标准化，选用时，首先应根据工作条件选择合适的类型，然后再按转矩、轴径及转速选择联轴器的型号尺寸，必要时应对个别薄弱零件进行强度验算。

（1）类型的确定

   选择联轴器的类型时，应根据机器的工作特点及要求，结合联轴器的性能选定。

   两轴对中精确，轴本身刚度较好时，可选用凸缘联轴器；对中困难，轴的刚性差时，可选用具有补偿偏移能力的联轴器；两轴成一定夹角时，可选用万向联轴器；转速高，要求能吸振和缓冲的，可采用弹性联轴器。

（2）型号的确定

   类型确定以后，再根据转矩、轴径及转速从有关标准手册中选择型号、尺寸。

选择时注意：

1）计算转矩不超过所选型号的规定值；

2）工作转速不大于所选型号的规定值；

3）两轴径在所选型号的孔径范围内。

   联轴器的计算转矩可按下式计算                     Tc=KT

式中,T为名义转矩（Nmm）；Tc为计算转矩（Nmm）；K为工作情况系数，由手册查取。

16．3．2离合器

   离合器应使机器不论在停车或运转中都能随时接合或分离，而且迅速可靠。

   离合器按其工作原理可分为牙嵌式、摩擦式和电磁式三类。

   对于已标准化的离合器，其选择步骤和计算方法与联轴器相同。

1.牙嵌式离合器

   牙嵌式离合器的结构如图所示，它是由两个端面带牙的半离合器组成。

主动半离合器用平键与主动轴联接，从动半离合器用导向键（或花键）与从动轴联接。

主动半离合器上安装有对中环，以保证两个半离合器对中。

操纵时，通过操纵杆移动滑环，使两个半离合器的牙面嵌入（接合）或分开（分离）。

2.摩擦离合器

   摩擦离合器是靠摩擦盘接触面间产生的摩擦力来传递转矩的。

摩擦式离合器可在任何转速下实现两轴的接合或分离；接合过程平稳，冲击振动较小；有过载保护作用。

但尺寸较大，在接合或分离过程中要产生滑动摩擦，故发热量大，磨损较大。

   图示为单片摩擦离合器的工作原理图。

在主动轴和从动轴上分别安装了摩擦盘，操纵环可以使摩擦盘沿轴向移动。

接合时将从动盘压在主动盘上，主动轴上的转矩即由两盘接触面间产生的摩擦力矩传到从动轴上

特殊功用离合器

   1.安全离合器

1.超越离合器

【小结】：

掌握常见联轴器和离合器的结构、工作原理。

【作业】：

1

【后记】：