機械基礎之支撐零部件

1、8.28.18.3軸軸第八章第八章 支承零部件支承零部件滑動軸承滑動軸承滾動軸承滾動軸承7.5軸頸軸頭軸身一、軸的結構一、軸的結構 1、功用：1）支承回轉零件；）支承回轉零件；2）傳遞運動和轉矩）傳遞運動和轉矩 8.1軸軸二、軸的分類二、軸的分類 軸承受的載荷軸承受的載荷轉軸轉軸心軸心軸傳動軸傳動軸軸線形狀軸線形狀直軸直軸曲軸曲軸撓性鋼絲軸撓性鋼絲軸分類分類 應用特點應用特點 示示 例例傳動軸傳動軸只承受轉矩只承受轉矩 汽車后橋軸汽車后橋軸汽車變速箱汽車變速箱心軸心軸只承受彎距只承受彎距自行車前輪軸自行車前輪軸鐵路機車輪軸鐵路機車輪軸轉軸轉軸既承受彎距既承受彎距又承受轉矩又承受轉矩 減速器中的

2、軸減速器中的軸根據(jù)承載情況下列各軸分別為哪種類型？根據(jù)承載情況下列各軸分別為哪種類型？0 軸：軸：軸：軸：軸：軸：傳動軸傳動軸轉轉 軸軸轉動心軸轉動心軸轉轉 軸軸轉轉 軸軸轉動心軸轉動心軸如何判斷軸是否傳遞扭矩：如何判斷軸是否傳遞扭矩：直直 軸軸曲曲 軸軸撓性鋼絲軸撓性鋼絲軸三、軸的材料及其選擇三、軸的材料及其選擇 2對軸材料的要求對軸材料的要求（1）具有一定的疲勞強度，對應力集中的敏感性低；）具有一定的疲勞強度，對應力集中的敏感性低；（2）具有一定的剛度和韌性；）具有一定的剛度和韌性；（3）具有足夠的耐磨性；）具有足夠的耐磨性；（4）良好的經濟性、工藝性）良好的經濟性、工藝性。1軸的主要失效

3、形式：軸的主要失效形式： 疲勞斷裂（工作時所承受的應力一般是交變循環(huán)應力疲勞斷裂（工作時所承受的應力一般是交變循環(huán)應力常用材料常用材料（1 1）碳素鋼：）碳素鋼：3030、3535、4545、50(50(正火或調質正火或調質) )，4545應用最廣，應用最廣，價廉，對應力集中不敏感，良好的加工性，經熱處理后可獲良價廉，對應力集中不敏感，良好的加工性，經熱處理后可獲良好的綜合機械性能，常好的綜合機械性能，常用于用于受力較小或不重要的場合。受力較小或不重要的場合。（2 2）中、低碳合金鋼：）中、低碳合金鋼：有更好的機械性能和熱處理工藝性，有更好的機械性能和熱處理工藝性，對應力集中較敏感。常用于高速

4、、重載、耐磨、耐高溫等特對應力集中較敏感。常用于高速、重載、耐磨、耐高溫等特殊場合。殊場合。（3 3）球墨鑄鐵）球墨鑄鐵：價廉、強度高、吸振性好、切削加工性較好。價廉、強度高、吸振性好、切削加工性較好。適用于形狀復雜的軸適用于形狀復雜的軸。（4）合金鋼）合金鋼對于要求強度較高、尺寸較小或其它特殊要求的軸，可以采用對于要求強度較高、尺寸較小或其它特殊要求的軸，可以采用合金鋼材料。合金鋼材料。四、影響軸結構的因素四、影響軸結構的因素 （1） 軸的毛坯種類軸的毛坯種類（2） 軸上作用力的大小及其分布情況軸上作用力的大小及其分布情況（3） 軸上零件的位置、配合性質及其連接固定的方法軸上零件的位置、配合

5、性質及其連接固定的方法（4）軸的加工方法、裝配方法以及其它特殊要求）軸的加工方法、裝配方法以及其它特殊要求2.2.結構應滿足的條件結構應滿足的條件a a軸的受力合理，有利于提高軸的強度和剛度軸的受力合理，有利于提高軸的強度和剛度b b軸相對于機架和軸上零件相對于軸的定位準確，固定可靠軸相對于機架和軸上零件相對于軸的定位準確，固定可靠c c軸便于加工制造，軸上零件便于裝拆和調整軸便于加工制造，軸上零件便于裝拆和調整d d盡量減少應力集中，節(jié)省材料，減輕重量盡量減少應力集中，節(jié)省材料，減輕重量1.1.軸的結構形狀取決于以下幾個因素軸的結構形狀取決于以下幾個因素3 3、軸的結構及各部分名稱、軸的結構

6、及各部分名稱組成：裝軸承處 ：裝輪轂處 直徑與輪轂內徑相當；：聯(lián)接和部分；軸頸軸頭軸身兩頭小中間大的階梯軸。4 4、零件在軸上的固定、零件在軸上的固定（）軸向固定（）軸向固定 作用和目的：保證零件在軸上有確定的軸向位置，防止作用和目的：保證零件在軸上有確定的軸向位置，防止 零件作軸向移動，并能承受軸向力零件作軸向移動，并能承受軸向力常用方法：軸肩、軸環(huán)、軸套、圓螺母、軸端擋圈等常用方法：軸肩、軸環(huán)、軸套、圓螺母、軸端擋圈等軸肩軸肩軸肩：軸上截面突變的部位。軸肩：軸上截面突變的部位。非定位軸肩：便于裝拆、起過渡作用，非定位軸肩：便于裝拆、起過渡作用，h=(12)mmh=(12)mm。定位軸肩：起

7、軸向定位作用。定位軸肩：起軸向定位作用。定位軸肩高度：定位軸肩高度： ） 定位軸肩寬度定位軸肩寬度：b=1.4h特點：特點：結構簡單，定位可靠，可承受較大的軸向力。圓螺母圓螺母特點：特點：定位可靠，可承受較大的軸向力，裝拆方便。但切制螺紋使軸的疲勞強度下降。套筒套筒特點：特點：結構簡單，定位可靠，能承受較大軸向力。能同時固定兩個零件的軸向位置，但兩零件相距不宜太遠，不宜高速。止動墊片軸端擋圈軸端擋圈 特點：特點：固定可靠，能承受較大的軸向力，用于軸端。 當用軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸端擋圈進行零件的軸向定位時，為保證軸向定位可靠，要求L L軸軸LL轂轂圓錐面圓錐面（+擋圈、螺母） 特點：特點

8、：能消除軸與輪轂間的徑向間隙，能承受沖擊載荷。常用于高速軸端且對中性要求高或需經常拆卸的場合 。彈性擋圈固定彈性擋圈固定特點：特點：結構簡單緊湊，只能承受很小的軸向力，切槽需要一定的精度。常用于固定滾動軸承等的軸向定位。緊定螺釘固定緊定螺釘固定特點：特點：承受軸向力很小，亦可起周向固定作用。適用于軸向力小，轉速低的場合2.2.周向固定：保證零件傳遞扭矩和防止零件與軸產生相對的轉動周向固定：保證零件傳遞扭矩和防止零件與軸產生相對的轉動鍵、花鍵、銷、過盈配合、彈性環(huán)聯(lián)接、成形聯(lián)接等。鍵、花鍵、銷、過盈配合、彈性環(huán)聯(lián)接、成形聯(lián)接等。4 4、軸的加工和裝配工藝性、軸的加工和裝配工藝性（1）軸徑相近處的

9、圓角、倒角、鍵槽等尺寸應一致； （2）固定不同零件的（3）需切制螺紋的軸段：螺紋退刀槽；（4）需磨削的軸段：砂輪越程槽；（5）軸端應 有倒角：c45便于裝配；（6）過盈聯(lián)接的軸頭一般應有引導裝配的錐度 ；（7）零件裝配時應盡量不接觸其它零件的配合表面；（8）軸肩高度應考慮零件拆卸方便 。5 5、提高軸承載能力的措施、提高軸承載能力的措施（1 1）結構設計方面）結構設計方面（減少應力集中）a相鄰軸段直徑不宜相差太大；b過渡圓角半徑不能太小，或用凹切圓角或中間環(huán)；c盡量避免在軸上開橫孔、凹槽等，合理選擇鍵槽(盤銑)；（2 2）制造工藝方面）制造工藝方面（提高表面質量）a降低表面粗糙度；b對軸表面進

10、行強化處理，如對表面輾壓、噴丸處理等。d過盈配合軸段可采用一些特殊結構r1.05dddd1a)過盈配合應力集中 b)輪轂上開卸載槽 c)軸上開卸載槽 d)增大軸徑1.軸的主要功能是（軸的主要功能是（ ）、（）、（ ）。）。 2.軸按軸線情況不同可分為（軸按軸線情況不同可分為（ ）軸、（）軸、（ ）軸和（）軸和（ ）軸。軸。3.直軸按承載情況不同可分為（直軸按承載情況不同可分為（ ）、（）、（ ）和（）和（ ）。）。 4.自行車的前輪屬于（自行車的前輪屬于（ ）軸，減速器中的軸屬于（）軸，減速器中的軸屬于（ ）軸軸 汽車中的變速箱屬于（汽車中的變速箱屬于（ ）軸。）軸。 5.曲軸是內燃機等機器中

11、用于（曲軸是內燃機等機器中用于（ ）運動和（）運動和（ ）運動相互轉）運動相互轉換換 的專用零件。的專用零件。6.（ ）軸有良好的擾性，它可以把回轉運動靈活的傳倒任何）軸有良好的擾性，它可以把回轉運動靈活的傳倒任何空空 間位置。間位置。傳遞運動和轉矩傳遞運動和轉矩支承回轉零件支承回轉零件直直曲曲撓性鋼絲撓性鋼絲傳動軸傳動軸心軸心軸轉軸轉軸心軸心軸轉轉傳動傳動往復往復旋轉旋轉撓性鋼絲撓性鋼絲結束?繼續(xù)?第二章第二章 桿件的靜力分析桿件的靜力分析8.2滑動軸承滑動軸承一、軸承的作用一、軸承的作用 1、功用：1）支承軸或軸上回轉零件的部件；）支承軸或軸上回轉零件的部件；2）減少轉軸與支承之間的摩擦和

12、磨損）減少轉軸與支承之間的摩擦和磨損二、軸承的分類二、軸承的分類 根據(jù)摩擦性質，軸承分為：根據(jù)摩擦性質，軸承分為：滑動軸承滑動軸承和和滾動軸承滾動軸承。 滾動軸承：滾動磨擦滾動軸承：滾動磨擦滑動軸承：滑動摩擦滑動軸承：滑動摩擦8.2滑動軸承滑動軸承三、滑動軸承的分類三、滑動軸承的分類 承受載荷的方向承受載荷的方向軸系和拆裝的需要軸系和拆裝的需要徑向滑動軸承徑向滑動軸承推力滑動軸承推力滑動軸承整體式整體式對開式對開式整體式滑動軸承整體式滑動軸承對開式滑動軸承對開式滑動軸承三三. .按受載方向不同，滑動軸承分為按受載方向不同，滑動軸承分為：徑向滑動軸承：徑向滑動軸承：推力滑動軸承：推力滑動軸承：承

13、受徑向力承受徑向力承受軸向力承受軸向力 徑向滑動軸承徑向滑動軸承 推力滑動軸承推力滑動軸承徑徑向向滑滑動動軸軸承承一一)( 常用的徑向滑動軸承有整體式常用的徑向滑動軸承有整體式 、對開式兩種形式。、對開式兩種形式。 （1 1）整體式滑動軸承）整體式滑動軸承 1 1）結構）結構: : 由軸承座、軸瓦、軸由軸承座、軸瓦、軸頸等組成。頸等組成。油杯孔油杯孔軸瓦軸瓦軸承座軸承座 2 2）特點：）特點：a.a.結構簡單、成本低結構簡單、成本低b.b.裝拆不便裝拆不便c.c.適于低速、輕載或間隙工作的適于低速、輕載或間隙工作的機器。機器。（二）（二） 對開式滑動軸承對開式滑動軸承雙頭螺柱雙頭螺柱軸承蓋軸承

14、蓋剖分軸瓦剖分軸瓦軸承座軸承座調節(jié)墊片調節(jié)墊片對開式滑動軸承對開式滑動軸承結構復雜，可以調整磨損 造成的間隙，安裝方便。應用于中、高速、重載工作的機器中。（三）（三） 推力滑動軸承推力滑動軸承軸承座軸承座止推軸止推軸空心式：空心式：環(huán)式環(huán)式二、滑動軸承的材料二、滑動軸承的材料 二、滑動軸承的材料二、滑動軸承的材料 8.2滑動軸承滑動軸承三、軸瓦三、軸瓦 整體式軸瓦整體式軸瓦剖開式軸瓦剖開式軸瓦上上瓦瓦下下瓦瓦油油孔孔油油溝溝軸軸承承襯襯油溝：使?jié)櫥途鶆蚍植加蜏希菏節(jié)櫥途鶆蚍植加蜏系男螤钏乃? 滑動軸承的安裝、維護滑動軸承的安裝、維護 滑動軸承安裝要保證軸頸在軸承孔內轉動靈活、滑動軸承安裝要

15、保證軸頸在軸承孔內轉動靈活、準確、平穩(wěn)。準確、平穩(wěn)。 軸瓦與軸承座孔要修刮貼實，軸瓦剖分面要高出軸瓦與軸承座孔要修刮貼實，軸瓦剖分面要高出0.050.1 ，以便壓緊。整體式軸瓦壓入時，以便壓緊。整體式軸瓦壓入時要防止偏斜，并用緊定螺釘固定。要防止偏斜，并用緊定螺釘固定。 注意油路暢通，油路與油槽接通。注意油路暢通，油路與油槽接通。 軸承使用過程中要經常檢查潤滑、發(fā)熱、振動問軸承使用過程中要經常檢查潤滑、發(fā)熱、振動問題。題。結束?繼續(xù)?21341234一、滾動軸承的結構一、滾動軸承的結構 由由內圈內圈、外圈外圈、滾動體滾動體和和保持架保持架組成組成 與滑動軸承相比，滾動軸承具有摩擦阻力小，起動靈

16、敏，效率高、潤滑簡便和易于互換等優(yōu)點，所以獲得廣泛應用。它的缺點是抗沖擊能力較差，高速時出現(xiàn)噪聲，工作壽命不及液體摩擦的滑動軸承。常見的滾動體有球形、圓柱形、鼓形、滾針、圓錐形。一、滾動軸承的結構一、滾動軸承的結構 二、滾動軸承的分類二、滾動軸承的分類 承受載荷方向承受載荷方向向心軸承向心軸承推力軸承推力軸承滾動體的種類滾動體的種類球軸承球軸承滾子軸承滾子軸承工作時是否調心工作時是否調心調心軸承調心軸承非調心軸承非調心軸承五、滾動軸承常見的失效形式五、滾動軸承常見的失效形式 結束?繼續(xù)?寬寬(高高)度度系列代號系列代號直徑系列直徑系列代號代號前置代號前置代號 基本代號基本代號共5位 后置代號后

17、置代號表表13-3 滾動軸承代號的排列順序滾動軸承代號的排列順序（ ）類類型型代代號號尺寸系列代號尺寸系列代號注：注： 代表字母；代表字母； 代表數(shù)字代表數(shù)字 或加或加2. 基本代號基本代號表示軸承的基本類型、結構和尺寸。表示軸承的基本類型、結構和尺寸。 3.類型代號類型代號 左起第一位，為左起第一位，為0（雙列角接觸球軸承雙列角接觸球軸承） 則省略。則省略。是軸承代號的基礎，有三項成套軸承成套軸承分部件代分部件代號號1. 前置代號前置代號成套軸承分部件代號。成套軸承分部件代號。0三、滾動軸承的代號三、滾動軸承的代號6 2 2 03軸承內徑軸承內徑 d=17 mm直徑系列代號，直徑系列代號，2

18、(輕輕)系列系列 寬度系列代號，寬度系列代號，2(寬寬)系列系列 深溝球軸承深溝球軸承 潘存云教授研制6 6深溝球軸承深溝球軸承5 5推力球軸承推力球軸承4 4雙列深溝球軸承雙列深溝球軸承3 3圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承N N圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承9 9推力圓錐滾子軸承推力圓錐滾子軸承2 2調心滾子軸承調心滾子軸承8 8推力滾子軸承推力滾子軸承1 1調心球軸承調心球軸承7 7角接觸球軸承角接觸球軸承0 0雙列角接觸球軸承雙列角接觸球軸承代號代號軸承類型軸承類型代號代號軸承類型軸承類型滾動軸承主要類型代號表滾動軸承主要類型代號表 表表8-2 向心軸承和推力軸承的常用尺寸系列代號向心軸承和推力軸承的常用尺寸系列代號直徑系列代號直徑系列代號向心軸承向心軸承01(0) 0(0) 1101120211011234特輕特輕輕輕中中重重(0) 2(0) 3(0) 41