機(jī)械基礎(chǔ)第6章課件

1、 軸系零件主要包括：軸、軸承、螺紋件、鍵和銷、聯(lián)軸器、離合器和制動器等。 本章主要介紹軸系零件的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用等基本知識。軸系零件6.1軸學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握軸的分類及材料。掌握軸的結(jié)構(gòu)及軸上零件的定位和固定。了解軸的強(qiáng)度計算方法。6.1軸機(jī)床主軸6.1軸電機(jī)主軸6.1軸發(fā)動機(jī)曲軸6.1.1軸的分類及材料1.軸的分類6.1軸1）按受載性質(zhì)分.（1）傳動軸（2）心 軸（3）轉(zhuǎn) 軸6.1.1軸的分類及材料6.1軸按受載性質(zhì)分類的軸6.1.1軸的分類及材料6.1軸2）按結(jié)構(gòu)形狀分（1）直軸（2）曲軸（3）撓性鋼絲軟軸光軸階梯軸6.1.1軸的分類及材料6.1軸按結(jié)構(gòu)形狀分類的各種軸6.1.1軸的分類及材料2.軸的

2、材料6.1軸軸的材料一般不宜采用中碳鋼或中碳合金剛。球墨鑄鐵和高強(qiáng)度鑄鐵具有良好的吸振性、耐磨性和鑄造性，容易得到復(fù)雜的形狀，應(yīng)用廣泛。6.1.1軸的分類及材料6.1軸6.1.1軸的分類及材料6.1軸軸的常用材料及主要力學(xué)性能010203軸應(yīng)便于加工，具有良好的工藝性，軸上零件易于拆裝和調(diào)整。軸上零件位置合理，軸的受力合理，有利于提高軸的強(qiáng)度和剛度。軸上零件軸向定位、周向定位準(zhǔn)確，固定可靠；盡量減少應(yīng)力集中。6.1.2軸的結(jié)構(gòu)及軸上零件的定位和固定6.1軸主要要求：6.1.2軸的結(jié)構(gòu)及軸上零件的定位和固定6.1軸1.軸的結(jié)構(gòu)6.1.2軸的結(jié)構(gòu)及軸上零件的定位和固定6.1軸（1）軸頸（2）軸頭（

3、3）鍵槽軸與軸承配合處稱為軸頸。軸上安裝傳動零件的部分稱為軸頭。軸與傳動零件配合處加工出的溝槽。6.1.2軸的結(jié)構(gòu)及軸上零件的定位和固定6.1軸軸上截面尺寸單向變化處稱為軸肩，雙向變化處稱為軸環(huán)。（4）軸肩和軸環(huán)（5）軸端螺紋軸端螺紋是指在軸表面加工的各種螺紋。6.1.2軸的結(jié)構(gòu)及軸上零件的定位和固定6.1軸（a）軸的結(jié)構(gòu)圓柱齒輪減速器的低速軸6.1.2軸的結(jié)構(gòu)及軸上零件的定位和固定6.1軸（b）軸上各結(jié)構(gòu)要素圓柱齒輪減速器的低速軸2.軸上零件的定位和固定6.1.2軸的結(jié)構(gòu)及軸上零件的定位和固定6.1軸軸上零件的軸向定位和固定6.1軸6.1軸6.1.2軸的結(jié)構(gòu)及軸上零件的定位和固定6.1軸軸上

4、零件的周向定位和固定1.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算6.1.3軸的強(qiáng)度計算6.1軸用于：1 2只受扭矩或主要承受扭矩的傳動軸的強(qiáng)度計算 結(jié)構(gòu)設(shè)計前按扭矩初估軸的直徑dmin6.1.3軸的強(qiáng)度計算6.1軸強(qiáng)度條件：設(shè)計公式：6.1.3軸的強(qiáng)度計算6.1軸放大軸徑： 一個鍵槽：35% 二個鍵槽：710%軸上有鍵槽時：2.按彎扭合成強(qiáng)度計算6.1.3軸的強(qiáng)度計算6.1軸 （1）根據(jù)軸在水平面內(nèi)、垂直面內(nèi)的受力情況，畫出軸的受 力簡圖。 （2）分別作出水平面上的彎矩圖和垂直面上的彎矩圖，計算 出最大彎矩 和 的值。 （3）將 和 作向量合成，得到合成彎矩 ，繪制合成彎矩圖。步驟：6.1.3軸的強(qiáng)度計算6.1軸 （4

5、）計算轉(zhuǎn)矩值 T 并繪制轉(zhuǎn)矩圖。 （2）彎扭合成，作當(dāng)量彎矩 。 （3）對于鋼制的軸可按第三強(qiáng)度理論進(jìn)行計算，強(qiáng)度條件為: 6.1.3軸的強(qiáng)度計算6.1軸軸的許用彎曲應(yīng)力6.2軸 承學(xué)習(xí)目標(biāo)了解滑動軸承的結(jié)構(gòu)、非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計計算，以及液體靜壓滑動軸承和液體動壓滑動軸承的工作原理。掌握滾動軸承的結(jié)構(gòu)、代號、選擇和組合設(shè)計。6.2軸 承軸 承6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承1.滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承螺紋孔軸承座油杯孔整體式滑動軸承6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承對開式滑動軸承6.2.1滑

6、動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承調(diào)心式滑動軸承6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承386.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承間隙調(diào)式滑動軸承6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承間隙調(diào)式滑動軸承軸承座徑向軸瓦止推軸瓦Fa6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承2.軸瓦的結(jié)構(gòu)與軸承的材料1）軸瓦的結(jié)構(gòu)間隙調(diào)式滑動軸承6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承對開式軸瓦的油溝形式436.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承2）軸承材料05040302具有足夠的抗壓、抗疲勞和抗沖擊能力。01具有良好的

7、減摩性，耐摩性和抗膠合性。具有良好的順應(yīng)性，嵌入型和跑合性。具有足夠的強(qiáng)度和塑性。具有良好的工藝性、熱導(dǎo)性和耐蝕性。6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承3.非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計計算1）徑向滑動軸承的設(shè)計計算：（1）驗(yàn)算徑向滑動軸承的平均壓強(qiáng) p。為防止軸頸與軸瓦間的潤滑油被擠出而發(fā)生過度磨損，應(yīng)限制徑向滑動軸承的平均壓強(qiáng) p，即：6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承（2）驗(yàn)算徑向滑動軸承的 pv 值。徑向滑動軸承的發(fā)熱量與其單位面積上的摩擦功率 fpv 成正比，摩擦系數(shù) f 值可認(rèn)為是定值，為防止徑向滑動軸承工作時產(chǎn)生過高的熱量而導(dǎo)致膠合，應(yīng)限制 pv 值，即：6.2.1滑動軸

8、承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承（3）驗(yàn)算徑向滑動軸承軸頸的圓周速度 v。對于 p較小的徑向滑動軸承，雖然驗(yàn)算 p 和 pv 均合格，但由于軸產(chǎn)生彎曲或軸與軸承不同心，軸承的邊緣區(qū)域可能產(chǎn)生相當(dāng)高的壓強(qiáng)，當(dāng)速度 v 過高時，局部的 pv 值可能超過其許用值，軸承會加速磨損，因此，還應(yīng)限制 v，即：6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承2）止推滑動軸承的設(shè)計計算：（1）驗(yàn)算止推滑動軸承的平均壓強(qiáng) p。6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承（2）驗(yàn)算止推滑動軸承的 pv 值4.液體摩擦滑動軸承6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承液體靜壓滑動軸承的工作原理1油腔；2軸承；3節(jié)流器（4個）；4

9、主軸；5徑向封油面1）液體靜壓滑動軸承6.2.1滑動軸承的類型與結(jié)構(gòu)6.2軸 承2）液體動壓滑動軸承液體動壓滑動軸承的工作原理1油楔1；2軸楔26.2.2滾動軸承1.滾動軸承的結(jié)構(gòu)6.2軸 承滾動軸承的結(jié)構(gòu)1外圈；2內(nèi)圈；3保持架；4滾動體6.2.2滾動軸承6.2軸 承6.2.2滾動軸承6.2軸 承滾動體的形狀6.2.2滾動軸承2.滾動軸承的主要類型和特點(diǎn)6.2軸 承1）向心軸承2）推力軸承3）向心推力軸承 向心軸承指：僅承受徑向載荷的滾動軸承， 如：深溝球軸承。 推力軸承指：僅承受軸向載荷的滾動軸承， 如：推力球軸承。 向心推力軸承是指： 同時承受徑向載荷和軸向載荷的滾動軸承， 如：角接觸球

10、軸承。6.2.2滾動軸承6.2軸 承常用的滾動軸承的基本類型、主要性能及應(yīng)用6.2.2滾動軸承6.2軸 承常用的滾動軸承的基本類型、主性能及應(yīng)用6.2.2滾動軸承3.滾動軸承的代號6.2軸 承滾動軸承代號的組成6.2.2滾動軸承6.2軸 承（1）類型代號（2）尺寸系列代號（3）內(nèi)徑代號1）基本代號6.2.2滾動軸承6.2軸 承滾動軸承的類型代號5.2鏈 傳 動5.2.3滾子鏈和齒形鏈簡介滾動軸承尺寸系列代號及結(jié)構(gòu)6.2.2滾動軸承6.2軸 承前置代號的含義及示例2）前置代號6.2.2滾動軸承6.2軸 承（1）公差等級 代號（2）游隙代號2）前置代號6.2.2滾動軸承6.2軸 承4.滾動軸承的選

11、擇1轉(zhuǎn)速較高，載荷不大，回轉(zhuǎn)精度要求較高；或轉(zhuǎn)速較高，徑向載荷比軸向載荷大得多，宜用球軸承。2徑向、軸向載荷都較大，若轉(zhuǎn)速較高，則采用角接觸球軸承。若轉(zhuǎn)速不高，則采用圓錐滾子軸承。3當(dāng)支點(diǎn)剛度要求較高時，可選用圓柱滾子軸承或圓錐滾子軸承。因滾子與滾道接觸面積大，彈性變形小，其剛性比球軸承好。6.2.2滾動軸承6.2軸 承4當(dāng)支承跨距大，軸的彎曲變形大，或軸中心與孔中心有誤差，兩個軸承座孔中心位置有誤差，或多支點(diǎn)時，應(yīng)考慮選用調(diào)心軸承。5對于需經(jīng)常拆卸或裝拆困難的場合，可選用內(nèi)、外圈分離的軸承，如圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承等。需要調(diào)整徑向游隙時，可采用帶內(nèi)錐孔的軸承。6從經(jīng)濟(jì)性考慮，球軸承價格低

12、于滾子軸承。其中調(diào)心軸承價格最高。6.2.2滾動軸承6.2軸 承5.滾動軸承的組合設(shè)計（1）兩端單向固定1）滾動軸承的軸向固定（2）一端雙向固定、一端游動（3）兩端游動6.2.2滾動軸承6.2軸 承兩端單向固定6.2.2滾動軸承6.2軸 承一端雙向固定、一端游動6.2.2滾動軸承6.2軸 承兩端游動2）滾動軸承位置的調(diào)整6.2.2滾動軸承6.2軸 承3）滾動軸承的配合6.2.2滾動軸承6.2軸 承 松 緊js6，j6，k6，m6，n6 軸承內(nèi)圈與軸基孔制： 松 緊 js6，j6，k6，m6，n6 松 緊G7，H7，JS7，J7軸承外圈與軸承座孔基軸制：6.2.2滾動軸承6.2軸 承4）滾動軸承

13、的裝拆 要均勻施加裝拆力。 不允許通過滾動體傳遞裝拆力。 壓力應(yīng)直接加于配合較緊的套圈上。010203要求：6.2.2滾動軸承6.2軸 承中、小型軸承的安裝6.2.2滾動軸承6.2軸 承軸承的拆卸6.2.2滾動軸承6.2軸 承6.3螺紋聯(lián)接學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握螺紋聯(lián)接的基本類型。掌握常用的螺紋連接件知識。熟悉螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松方法。6.3螺紋聯(lián)接幾種常見的螺釘、螺栓和螺母6.3.1螺紋聯(lián)接的基本類型6.3螺紋聯(lián)接螺栓聯(lián)接雙頭螺栓聯(lián)接緊定螺釘連接螺釘連接12436.3.1螺紋聯(lián)接的基本類型6.3螺紋聯(lián)接螺栓聯(lián)接6.3.1螺紋聯(lián)接的基本類型6.3螺紋聯(lián)接雙頭螺栓聯(lián)接6.3.1螺紋聯(lián)接的基本類型6.3螺紋

14、聯(lián)接螺釘聯(lián)接6.3.1螺紋聯(lián)接的基本類型6.3螺紋聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接6.3.2常用螺紋聯(lián)接件6.3螺紋聯(lián)接2.雙頭螺柱 3.螺釘 5.螺母6.墊圈4.緊定螺釘1.螺栓6.3.2常用螺紋聯(lián)接件6.3螺紋聯(lián)接雙頭螺柱6.3.2常用螺紋聯(lián)接件6.3螺紋聯(lián)接螺 釘6.3.2常用螺紋聯(lián)接件6.3螺紋聯(lián)接六角螺母6.3.2常用螺紋聯(lián)接件6.3螺紋聯(lián)接1.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊測力矩扳手定力矩扳手6.3.2常用螺紋聯(lián)接件6.3螺紋聯(lián)接2.螺紋聯(lián)接的防松常用的螺紋聯(lián)接放松方法6.3.2常用螺紋聯(lián)接件6.3螺紋聯(lián)接常用的螺紋聯(lián)接放松方法6.3.2常用螺紋聯(lián)接件6.3螺紋聯(lián)接常用的螺紋聯(lián)接放松方法6.4鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷

15、聯(lián)接學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握鍵聯(lián)接的類型和應(yīng)用。了解花鍵聯(lián)接的類型和應(yīng)用。掌握銷聯(lián)接的類型和應(yīng)用。6.4鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接鍵 聯(lián) 接 6.4鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接銷 聯(lián) 接6.4.1鍵聯(lián)接6.4鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接1.平鍵聯(lián)接（1）普通平鍵聯(lián)接（2）（3）導(dǎo)向平鍵聯(lián)接滑鍵聯(lián)接6.4.1鍵聯(lián)接6.4鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接普通平鍵聯(lián)接6.4.1鍵聯(lián)接6.4鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接導(dǎo)向平鍵聯(lián)接6.4.1鍵聯(lián)接6.4鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接滑鍵聯(lián)接6.4.1鍵聯(lián)接6.4鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接2.半圓鍵聯(lián)接6.4.1鍵聯(lián)接6.4鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接3.楔鍵聯(lián)接輪轂斜度1：100拆卸空間安裝時用力

16、打入6.4.1鍵聯(lián)接6.4鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接4.切向鍵聯(lián)接6.4.2花鍵聯(lián)接6.4鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接花鍵聯(lián)接的類型6.4.2銷聯(lián)接6.4鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接定位銷聯(lián)接銷6.4.2銷聯(lián)接6.4鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接安全銷6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握聯(lián)軸器的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。掌握離合器的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。熟悉制動器的特點(diǎn)及應(yīng)用。6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器鏈條聯(lián)軸器摩擦式離合器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器6.5.1聯(lián)軸器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器聯(lián)軸器 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造和安裝誤差、受載變形、溫度變化和工作中的磨損、機(jī)座下沉等原因，可能產(chǎn)生軸線的徑向、軸向

17、、角度或綜合位移。6.5.1聯(lián)軸器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器6.5.1聯(lián)軸器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器1.剛性聯(lián)軸器1）凸緣聯(lián)軸器2）套筒聯(lián)軸器3）夾殼聯(lián)軸器6.5.1聯(lián)軸器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器凸緣聯(lián)軸器6.5.1聯(lián)軸器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器套筒聯(lián)軸器6.5.1聯(lián)軸器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器夾殼聯(lián)軸器6.5.1聯(lián)軸器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器2.撓性聯(lián)軸器（2）彈性柱銷聯(lián)軸器1）無彈性元件撓性聯(lián)軸器（1）十字滑塊聯(lián)軸器（2）齒式聯(lián)軸器（3）萬向聯(lián)軸器（1）彈性套柱銷聯(lián)軸器2）有彈性元件撓性聯(lián)軸器6.5.1聯(lián)軸器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器十字滑塊聯(lián)軸器1、3半聯(lián)軸器；2

18、中間盤6.5.1聯(lián)軸器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器十字滑塊聯(lián)軸器1、4半聯(lián)軸器；2、3外殼；5螺栓6.5.1聯(lián)軸器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器十字滑塊聯(lián)軸器1、2叉形接頭；3十字頭6.5.1聯(lián)軸器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器十字滑塊聯(lián)軸器1、2叉形接頭；3十字頭6.5.1聯(lián)軸器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器十字滑塊聯(lián)軸器1圓錐形孔；2短圓柱行孔；3彈性套；4柱銷；5圓柱形孔6.5.1聯(lián)軸器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器彈性柱銷聯(lián)軸器1、3半聯(lián)軸器；2尼龍柱銷；4擋板6.5.2離合器6.5聯(lián)軸器、離合器和制動器1.離合器的功用（1）使發(fā)動機(jī)與傳動系統(tǒng)逐漸接合，保證汽車平穩(wěn)起步。（2）暫時切斷發(fā)動機(jī)與傳動系統(tǒng)的聯(lián)系，便于發(fā)動機(jī)的起動和變速器的換檔。（3）限制所傳遞的轉(zhuǎn)矩，防止傳動系統(tǒng)過載。6.5.2離合器6.5聯(lián)軸器