1. 軸承的基本知識
軸承(Bearing)是當代機械設備中一種重要零部件。它的主要功能是支撐機械旋轉體,降低其運動過程中的摩擦系數(friction coefficient),並保證其回轉精度(accuracy)。
歷史發展
調心滾子軸承
調心滾子軸承有兩列對稱型球面滾子,主要承受徑向載荷,同時也能承受任一方向的軸向載荷,但不能承受純軸向載荷。該類軸承外圈滾道是球面形,故其調心性能良好,能補償同軸度誤差,當軸受力彎曲或安裝不同心時軸承仍可正常使用,調心性隨軸承尺寸系列不同而異,一般所允許的調心角度為1~2.5度 ,該類型軸承的負荷能力較大,除能承受徑向負荷外軸承還能承受雙向作用的軸向負荷,具有較好的抗沖擊能力,一般來說調心滾子軸承所允許的工作轉速較低。適用於重載或振動載荷下工作。
法蘭軸承
法蘭軸承外輪上帶有凸緣法蘭。特點是能簡化主機結構,縮小主機尺寸,使軸承更容易定位。
帶座軸承
向心軸承與座組合在一起的一種組件,在與軸承軸心線平行的支撐表面上有個安裝螺釘的底板。
組合軸承
一套軸承內同時由上述兩種以上軸承結構形式組合而成的滾動軸承。如滾針和推力圓柱滾子組合軸承、滾針和推力球組合軸承、滾針和角接觸球組合軸承等。
直線軸承
直線軸承分為金屬直線軸承和塑料直線軸承。
金屬直線軸承是一種以低成本生產的直線運動系統,用於無限行程與圓柱軸配合使用。由於承載球與軸呈點接觸,故使用載荷小。鋼球以極小的摩擦阻力旋轉,從而能獲得高精度的平穩運動。
塑料直線軸承是一種自潤滑特性的直線運動系統,其於金屬直線軸承最大的區別就是金屬直線軸承是滾動摩擦,軸承與圓柱軸之間是點接觸,所以這種適合低載荷高速運動;而塑料直線軸承是滑動摩擦,軸承與圓柱軸之間是面接觸,所以這種適合高載荷中低速運動。
軸承材料
軸承鋼的特點:
一、接觸疲勞強度
軸承在周期負荷的作用下,接觸外表很輕易發作疲憊破壞,即涌現龜裂剝落,這是軸承的重要破壞情勢。因而,為了進步軸承的運用壽命,軸承鋼必需具備很高的接觸疲憊強度。
二、耐磨性能
軸承任務時,套圈、滾動體和維持架之間不只發作滾動摩擦,而且也會發作滑動摩擦,從而使軸承零件一直地磨損。為了增加軸承零件的磨損,維持軸承精度穩固性,延伸運用壽命,軸承鋼應有很好的耐磨性能。
三、硬度
硬度是軸承質量的重要質量之一,對接觸疲憊強度、耐磨性、彈性極限都有間接的影響。軸承鋼在運用狀況下的硬度個別要到達HRC61~65,能力使軸承取得較高的接觸疲憊強度和耐磨性能。
四、防銹性能
為了避免軸承零件和成品在加工、寄放和運用歷程中被侵蝕生銹,請求軸承鋼應具備良好的防銹性能。
五、加工性能
軸承零件在消費歷程中,要經過許多道冷、熱加工工序,為了滿意少量量、高效力、高質量的請求,軸承鋼應具備良好的加工性能。例如,冷、熱成型性能,切削加工性能,淬透性等。
軸承鋼除了上述基礎請求外,還應當到達化學成分恰當、外部組織平均、非金屬攙雜物少、外部外表缺點契合規范以及外表脫碳層不超越規則濃度等請求。
用途應用
編輯語音
軸承作用
究其作用來講應該是支撐,即字面解釋用來承軸的,但這只是其作用的一部分,支撐其實質就是能夠承擔徑向載荷。也可以理解為它是用來固定軸的。軸承快易優自動化選型有收錄。就是固定軸使其只能實現轉動,而控制其軸向和徑向的移動。電機沒有軸承的話根本就不能工作。因為軸可能向任何方向運動,而電機工作時要求軸只能作轉動。從理論上來講不可能實現傳動的作用,不僅如此,軸承還會影響傳動,為了降低這個影響在高速軸的軸承上必須實現良好的潤滑,有的軸承本身已經有潤滑,叫做預潤滑軸承,而大多數的軸承必須有潤滑油,負責在高速運轉時,由於摩擦不僅會增加能耗,更可怕的是很容易損壞軸承。把滑動摩擦轉變為滾動摩擦的說法是片面的,因為有種叫滑動軸承的東西。
潤滑
滾動軸承的潤滑目有減少軸承內部摩擦及磨損,防止燒粘;延長其使用壽命;排出摩擦熱、冷卻,防止軸承過熱,防止潤滑油自身老化;也有防止異物侵入軸承內部,或防止生銹、腐蝕之效果。
潤滑方法
軸承的潤滑方法,分為脂潤滑和油潤滑。為了使軸承很好地發揮機能,首先,要選擇適合使用條件、使用目的的潤滑方法。若只考慮潤滑,油潤滑的潤滑性占優勢。但是,脂潤滑有可以簡化軸承周圍結構的特長,將脂潤滑和油潤滑的利弊比較。潤滑時要特別注意用量,不管是油潤滑還是脂潤滑,量太少潤滑不充分影響軸承壽命,量太多會產生大的阻力,影響轉速。
密封
軸承的密封可分為自帶密封和外加密封兩類。所謂軸承自帶密封就是把軸承本身製造成具有密封性能裝置的。如軸承帶防塵蓋、密封圈等。這種密封佔用空間很小,安裝拆卸方便,造價也比較低。所謂軸承外加密封性能裝置,就是在安裝端蓋等內部製造成具有各種性能的密封裝置。軸承外加密封又分為非接觸式密封與接觸式密封兩種。其中非接觸式密封適用於高速和高溫場合,有間隙式、迷宮式和墊圈式等不同結構形式。接觸式密封適用於中、低速的工作條件,常用的有毛氈密封、皮碗密封等結構形式。
根據軸承工作狀況和工作環境對密封程度的要求,在工程設計上常常是綜合運用各種密封形式,以達到更好的密封效果。對軸承外加密封的選擇應考慮下列幾種主要因素:
軸承潤滑劑和種類(潤滑脂和潤滑油);
軸承的工作環境,佔用空間的大小;
軸的支承結構優點,允許角度偏差;
密封表面的圓周速度;
軸承的工作溫度;
製造成本。
2. 機械設計基礎課程設計指導書——設計輸送機傳動裝置課程設計
給你做個參考
一、前言
(一)
設計目的:
通過本課程設計將學過的基礎理論知識進行綜合應用,培養結構設計,計算能力,熟悉一般的機械裝置設計過程。
(二)
傳動方案的分析
機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要,是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外,還要求結構簡單、製造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。
本設計中原動機為電動機,工作機為皮帶輸送機。傳動方案採用了兩級傳動,第一級傳動為帶傳動,第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。
帶傳動承載能力較低,在傳遞相同轉矩時,結構尺寸較其他形式大,但有過載保護的優點,還可緩和沖擊和振動,故布置在傳動的高速級,以降低傳遞的轉矩,減小帶傳動的結構尺寸。
齒輪傳動的傳動效率高,適用的功率和速度范圍廣,使用壽命較長,是現代機器中應用最為廣泛的機構之一。本設計採用的是單級直齒輪傳動。
減速器的箱體採用水平剖分式結構,用HT200灰鑄鐵鑄造而成。
二、傳動系統的參數設計
原始數據:運輸帶的工作拉力F=0.2 KN;帶速V=2.0m/s;滾筒直徑D=400mm(滾筒效率為0.96)。
工作條件:預定使用壽命8年,工作為二班工作制,載荷輕。
工作環境:室內灰塵較大,環境最高溫度35°。
動力來源:電力,三相交流380/220伏。
1
、電動機選擇
(1)、電動機類型的選擇: Y系列三相非同步電動機
(2)、電動機功率選擇:
①傳動裝置的總效率:
=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96
②工作機所需的輸入功率:
因為 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N
=FV/1000η
=1908×2/1000×0.96
=3.975KW
③電動機的輸出功率:
=3.975/0.87=4.488KW
使電動機的額定功率P =(1~1.3)P ,由查表得電動機的額定功率P = 5.5KW 。
⑶、確定電動機轉速:
計算滾筒工作轉速:
=(60×v)/(2π×D/2)
=(60×2)/(2π×0.2)
=96r/min
由推薦的傳動比合理范圍,取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍I』 =3~6。取V帶傳動比I』 =2~4,則總傳動比理時范圍為I』 =6~24。故電動機轉速的可選范圍為n』 =(6~24)×96=576~2304r/min
⑷、確定電動機型號
根據以上計算在這個范圍內電動機的同步轉速有1000r/min和1500r/min,綜合考慮電動機和傳動裝置的情況,同時也要降低電動機的重量和成本,最終可確定同步轉速為1500r/min ,根據所需的額定功率及同步轉速確定電動機的型號為Y132S-4 ,滿載轉速 1440r/min 。
其主要性能:額定功率:5.5KW,滿載轉速1440r/min,額定轉矩2.2,質量68kg。
2
、計算總傳動比及分配各級的傳動比
(1)、總傳動比:i =1440/96=15
(2)、分配各級傳動比:
根據指導書,取齒輪i =5(單級減速器i=3~6合理)
=15/5=3
3
、運動參數及動力參數計算
⑴、計算各軸轉速(r/min)
=960r/min
=1440/3=480(r/min)
=480/5=96(r/min)
⑵計算各軸的功率(KW)
電動機的額定功率Pm=5.5KW
所以
P =5.5×0.98×0.99=4.354KW
=4.354×0.99×0.96 =4.138KW
=4.138×0.99×0.99=4.056KW
⑶計算各軸扭矩(N•mm)
TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N•m
=9550×4.138/96 =411.645N•m
=9550×4.056/96 =403.486N•m
三、傳動零件的設計計算
(一)齒輪傳動的設計計算
(1)選擇齒輪材料及精度等級
考慮減速器傳遞功率不大,所以齒輪採用軟齒面。小齒輪選用40Cr調質,齒面硬度為240~260HBS。大齒輪選用45#鋼,調質,齒面硬度220HBS;根據指導書選7級精度。齒面精糙度R ≤1.6~3.2μm
(2)確定有關參數和系數如下:
傳動比i
取小齒輪齒數Z =20。則大齒輪齒數:
=5×20=100
,所以取Z
實際傳動比
i =101/20=5.05
傳動比誤差:(i -i)/I=(5.05-5)/5=1%<2.5% 可用
齒數比:
u=i
取模數:m=3 ;齒頂高系數h =1;徑向間隙系數c =0.25;壓力角 =20°;
則
h *m=3,h )m=3.75
h=(2 h )m=6.75,c= c
分度圓直徑:d =×20mm=60mm
d =3×101mm=303mm
由指導書取
φ
齒寬:
b=φ =0.9×60mm=54mm
=60mm ,
b
齒頂圓直徑:d )=66,
d
齒根圓直徑:d )=52.5,
d )=295.5
基圓直徑:
d cos =56.38,
d cos =284.73
(3)計算齒輪傳動的中心矩a:
a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液壓絞車≈182mm
(二)軸的設計計算
1
、輸入軸的設計計算
⑴、按扭矩初算軸徑
選用45#調質,硬度217~255HBS
根據指導書並查表,取c=110
所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm
d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm
∴選d=25mm
⑵、軸的結構設計
①軸上零件的定位,固定和裝配
單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央,相對兩軸承對稱分布,齒輪左面由軸肩定位,右面用套筒軸向固定,聯接以平鍵作過渡配合固定,兩軸承分別以軸肩和大筒定位,則採用過渡配合固定
②確定軸各段直徑和長度
Ⅰ段:d =25mm
, L =(1.5~3)d ,所以長度取L
∵h=2c
c=1.5mm
+2h=25+2×2×1.5=31mm
考慮齒輪端面和箱體內壁,軸承端面和箱體內壁應有一定距離。取套筒長為20mm,通過密封蓋軸段長應根據密封蓋的寬度,並考慮聯軸器和箱體外壁應有一定矩離而定,為此,取該段長為55mm,安裝齒輪段長度應比輪轂寬度小2mm,故II段長:
L =(2+20+55)=77mm
III段直徑:
初選用30207型角接觸球軸承,其內徑d為35mm,外徑D為72mm,寬度T為18.25mm.
=d=35mm,L =T=18.25mm,取L
Ⅳ段直徑:
由手冊得:c=1.5
h=2c=2×1.5=3mm
此段左面的滾動軸承的定位軸肩考慮,應便於軸承的拆卸,應按標准查取由手冊得安裝尺寸h=3.該段直徑應取:d =(35+3×2)=41mm
因此將Ⅳ段設計成階梯形,左段直徑為41mm
+2h=35+2×3=41mm
長度與右面的套筒相同,即L
Ⅴ段直徑:d =50mm. ,長度L =60mm
取L
由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=80mm
Ⅵ段直徑:d =41mm, L
Ⅶ段直徑:d =35mm, L <L3,取L
2
、輸出軸的設計計算
⑴、按扭矩初算軸徑
選用45#調質鋼,硬度(217~255HBS)
根據課本P235頁式(10-2),表(10-2)取c=110
=110× (2.168/76.4) =38.57mm
考慮有鍵槽,將直徑增大5%,則
d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm
∴取d=42mm
⑵、軸的結構設計
①軸的零件定位,固定和裝配
單級減速器中,可以將齒輪安排在箱體中央,相對兩軸承對稱分布,齒輪左面用軸肩定位,右面用套筒軸向定位,周向定位採用鍵和過渡配合,兩軸承分別以軸承肩和套筒定位,周向定位則用過渡配合或過盈配合,軸呈階狀,左軸承從左面裝入,齒輪套筒,右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。
②確定軸的各段直徑和長度
初選30211型角接球軸承,其內徑d為55mm,外徑D=100mm,寬度T為22.755mm。考慮齒輪端面和箱體內壁,軸承端面與箱體內壁應有一定矩離,則取套筒長為20mm,則該段長42.755mm,安裝齒輪段長度為輪轂寬度為2mm。
則
d =42mm
L
= 50mm
L
= 55mm
L
= 60mm
L
= 68mm
L
=55mm
L
四、滾動軸承的選擇
1
、計算輸入軸承
選用30207型角接觸球軸承,其內徑d為35mm,外徑D為72mm,寬度T為18.25mm.
2
、計算輸出軸承
選30211型角接球軸承,其內徑d為55mm,外徑D=100mm,寬度T為22.755mm
五、鍵聯接的選擇
1
、輸出軸與帶輪聯接採用平鍵聯接
鍵的類型及其尺寸選擇:
帶輪傳動要求帶輪與軸的對中性好,故選擇C型平鍵聯接。
根據軸徑d =42mm ,L =65mm
查手冊得,選用C型平鍵,得: 卷揚機
裝配圖中22號零件選用GB1096-79系列的鍵12×56
則查得:鍵寬b=12,鍵高h=8,因軸長L =65,故取鍵長L=56
2
、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接
=60mm,L
查手冊得,選用C型平鍵,得:
裝配圖中 赫格隆36號零件選用GB1096-79系列的鍵18×45
則查得:鍵寬b=18,鍵高h=11,因軸長L =53,故取鍵長L=45
3
、輸入軸與帶輪聯接採用平鍵聯接
=25mm
L
查手冊
選A型平鍵,得:
裝配圖中29號零件選用GB1096-79系列的鍵8×50
則查得:鍵寬b=8,鍵高h=7,因軸長L =62,故取鍵長L=50
4
、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接
=50mm
L
查手冊
選A型平鍵,得:
裝配圖中26號零件選用GB1096-79系列的鍵14×49
則查得:鍵寬b=14,鍵高h=9,因軸長L =60,故取鍵長L=49
六、箱體、箱蓋主要尺寸計算
箱體採用水平剖分式結構,採用HT200灰鑄鐵鑄造而成。箱體主要尺寸計算如下:
七、軸承端蓋
主要尺寸計算
軸承端蓋:HT150 d3=8
n=6 b=10
八、減速器的
減速器的附件的設計
1
、擋圈 :GB886-86
查得:內徑d=55,外徑D=65,擋圈厚H=5,右肩軸直徑D1≥58
2
、油標 :M12:d =6,h=28,a=10,b=6,c=4,D=20,D
3
、角螺塞
M18
×
1.5 :JB/ZQ4450-86
九、
設計參考資料目錄
1、吳宗澤、羅聖國主編.機械設計課程設計手冊.北京:高等教育出版社,1999.6
2、解蘭昌等編著.緊密儀器儀表機構設計.杭州:浙江大學出版社,1997.11
3. 機械設計課程設計---設計帶式輸送機傳動裝置其中減速器是一級圓柱齒輪減速器!
發了。你看看吧
4. 熔噴布機器50,55,65有什麼區別
您好,應該是螺桿大小的區別。50、55、65分別指螺桿直徑為D50/D55/D65,螺桿的大小決定了塑料的擠出量,大的螺桿擠出量大,可以配較寬的噴絲模頭,單位時間內做出來的熔噴布越寬,產能也越高。
5. 工業機器人常用軸承有哪幾種是否必須使用等截面薄壁
隨著工業的不斷發展,工業機器人的應用領域也越來越廣。工業機器人與人工相比具有重復定位精度高,穩定工業機器人軸承的種類:
1、薄壁等截面軸承與普通軸承不同,等截面薄壁軸承橫截面大多為正方形,且尺寸被設計為固定值在同一個系列中橫截面尺寸是不變的,它不隨內徑尺寸增大而增大,故稱之為等截面薄壁軸承。等截面薄壁球軸承包括薄壁四點接觸球軸承系列,薄壁角接觸球軸承系列和薄壁深溝球軸承系列三種系列,多被應用於工業機器人的腰部、肘部、腕部等要求截面尺寸小、有限制的部位。
2、薄壁十字交叉滾子軸承薄壁十字交叉圓柱滾子軸承內部結構採用滾子呈90°相互垂直交叉排列,單個軸承能同時承受徑向力、雙向軸向力與傾覆力矩的共同作用,滾子之間裝有間隔保持器或者隔離塊,可以防止滾子的傾斜或滾子間的相互磨察,有效防止了摩擦力矩的增加。主要應用於機器人手臂、肩部、腰部。
3.諧波減速器專用軸承諧波減速器軸承主要由諧波發生器、柔輪、剛輪三個基本部件組成,有剛性軸承和柔性軸承。諧波減速器軸承通常應用於機器人、機床、航空航天等行業,對諧波減速器精度、剛性和承載能力等要求非常高,軸承具有高精度、高剛性以及復合承載能力。
性強,環境適應能力強等特點。目前在汽車製造業、航空航天等領域應用廣泛。工業機器人的普及是提高企業市場競爭力,節約勞動力和製造成本的有效手段。因此,工業機器人的發展前景廣闊。
6. 軸承的使用壽命是多少
第一:可能是你的計算有問題,壽命計算公式中本來就是考慮系數的,看看你的系數取值,多列的軸承計算壽命時考慮徑向當量動載荷Pr時,是要將總的徑向載荷分給每一列的,看看每列軸承的受力部位,是不是承載能力大的那一列剛好在重載區域;
第二:壽命計算公式僅僅是參考,在選用軸承時,參考的軸承徑向基本額定動載荷應該是實際工作載荷的3~5倍甚至更高,也就是實際載荷遠遠低於軸承的基本額定動載荷,而且根據軸承壽命試驗做的經驗,一般提交的壽命試驗為1倍、2倍最長的相對壽命為4單位,還有完全壽命試驗,完全壽命做下來有的要1到2年時間,最長與最短壽命之比為20-40倍;
第三:壽命的校驗通常是校驗一個Cr就是徑向基本額定動載荷,在一個大於或等於實際工作載荷徑向力作用下工作100萬轉不被破壞,這裡面就要把轉速考慮進去了,也可能計算時候的轉速和客戶實際工作中用到的轉速並不是一個。
另外,壽命公式的計算,不同的公司有不同的公式,是考慮自己公司在實際應用過程中,曾經遇到過的問題而重新考慮進去新的參數。
比如,TIMKEN公司的壽命計算公式前面有a1、a2、a3、a4四個系數,這四個系數分別代表了可靠性修正系數、材料修正系數、環境修正系數、有效壽命等,這樣一個軸承的壽命就不單單是軸承廠商能夠計算的了,所以現在大多數客戶在選用軸承時會要求軸承廠商提供一個台架試驗(就是壽命試驗)的報告
你可以把你遇到的問題具體的跟我描述一下,我對這類問題比較感興趣,
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