模塊10 軸系、零部件

機(jī)械基礎(chǔ)機(jī)械工程系2014年5月模塊10

軸系、零部件☆軸☆軸承☆聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器學(xué)習(xí)目標(biāo)：

掌握軸結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、軸上零件的固定方法及軸的常用材料知識(shí)要點(diǎn)：

對(duì)軸的一般要求及軸上零件的固定方法課題1

軸一、概述1.功用1）支承回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)零件；2）傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)2.類型①按其結(jié)構(gòu)形狀分為光軸和階梯軸。階梯軸光軸②按軸的軸線形狀可分為:直軸、曲軸、撓性軸曲軸撓性鋼絲軸直軸③按軸功用和承載情況，可分為三種類型：

轉(zhuǎn)軸—既傳遞轉(zhuǎn)（扭）矩又承受彎矩

心軸—只承受彎矩

傳動(dòng)軸—只傳遞轉(zhuǎn)（扭）矩自行車前軸--心軸汽車的傳動(dòng)軸

減速器軸—轉(zhuǎn)軸此外，軸還可以分為實(shí)心軸和空心軸。典型轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)實(shí)例二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.一般軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求(4)形狀、尺寸要求改善載荷分布和有利于減少應(yīng)力集中。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念確定軸的外形及全部結(jié)構(gòu)尺寸。(1)定位要求要求軸和軸上零件要有準(zhǔn)確的工作位置。(2)固定要求要求軸上各零件的位置要可靠地固定。(3)工藝要求軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于軸的加工和軸上零件裝拆（裝配）。2.零件在軸上的固定

1）軸肩和軸環(huán)

（1）軸上零件的軸向定位和固定

軸肩和軸環(huán)是軸段因直徑變化而形成的結(jié)構(gòu)，都對(duì)軸上零件起單向定位和固定作用。

正確結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)2）軸端擋圈和圓錐面

軸端擋圈和圓錐面兩者常結(jié)合起來(lái)使用，軸上零件裝拆方便。軸端擋圈和圓柱面注意：主要用于軸上零件與軸的同心度要求較高或軸受振動(dòng)的場(chǎng)合，且多用于軸端。3）套筒和圓螺母

注意：軸上兩零件相距較近時(shí)，一般采用套筒；當(dāng)兩零件相距較遠(yuǎn)時(shí)，可采用圓螺母。

應(yīng)力集中，削弱強(qiáng)度套筒4）彈性擋圈和緊定螺釘

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但只能承受較小的軸向力。

（2）軸上零件的周向定位和固定

平鍵連接花鍵連接過(guò)盈配合銷連接成形連接3、軸的結(jié)構(gòu)工藝性

（1）軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于軸上零件的裝拆和固定通常做成階梯軸。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工制造（a）軸上需切制螺紋時(shí)應(yīng)留出退刀槽；（b）軸段需磨削時(shí)應(yīng)留有砂輪越程槽；（2）軸端和各軸段端部應(yīng)有45o倒角，軸上的倒角和圓角半徑盡量一致；（3）不同軸段有幾個(gè)鍵槽時(shí)應(yīng)位于同一母線上。（4）為便于加工，軸的兩端面上應(yīng)做出中心孔（5）軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于減少應(yīng)力集中1）盡量減少階梯數(shù)；2）相鄰軸段尺寸變化盡量小，且要有過(guò)渡圓角；4）提高軸的表面質(zhì)量，降低表面粗糙度數(shù)值。3）盡量避免在軸上開(kāi)橫孔、凹槽和加工螺紋；凹切圓角過(guò)渡肩環(huán)卸荷槽（4）與零件相配合的軸頭直徑，應(yīng)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。軸的尺寸確定軸的直徑除應(yīng)考慮滿足強(qiáng)度與剛度要求外，還要考慮下面因素的影響：（1）與滾動(dòng)軸承配合的軸頸直徑，必須符合滾動(dòng)軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)；（2）軸上車制螺紋部分的直徑，必須符合螺紋標(biāo)準(zhǔn)；（3）安裝聯(lián)軸器的軸頭直徑應(yīng)與聯(lián)軸器的孔徑范圍相適應(yīng)；三、軸的材料1.選擇軸的材料時(shí)應(yīng)主要考慮的因素：（1）軸的強(qiáng)度、剛度及耐磨性要求；（2）軸的熱處理方法及機(jī)加工工藝性的要求；（3）軸的材料來(lái)源和經(jīng)濟(jì)性等。2.軸的常用材料（2）35、40等優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其中價(jià)廉物美的45

應(yīng)用最普遍。（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼，如Q235、Q275等。附：軸常用材料及機(jī)械性能表

（4）球墨鑄鐵，代替合金結(jié)構(gòu)鋼做形狀復(fù)雜的軸，吸振性好，對(duì)應(yīng)力敏感性低。3.軸的毛坯形式一般采用軋制的圓鋼或鍛件。（3）合金鋼，如35CrMo、40Cr等，比碳鋼更好的機(jī)械性能和淬透性，價(jià)格更高。軸的常用材料及其機(jī)械性能表學(xué)習(xí)目標(biāo)：

掌握常用滾動(dòng)軸承的類型與特點(diǎn)，了解其受載和失效情況，掌握軸承計(jì)算方法和滾動(dòng)軸承、組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與原則，了解滑動(dòng)軸承類型特點(diǎn)及應(yīng)用知識(shí)要點(diǎn)：

滾動(dòng)軸承的類型選擇，滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算和組合設(shè)計(jì)課題2

軸承軸承：機(jī)器中主要通用部件之一（多數(shù)已標(biāo)準(zhǔn)化）。功能：⑴用來(lái)支承軸（運(yùn)動(dòng)副：轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副），用以保證軸旋轉(zhuǎn)精度；

⑵減少軸與支承物間的摩擦和磨損?；瑒?dòng)軸承滾動(dòng)軸承軸承無(wú)剖分，中間軸承安裝困難適用于高速、高精度、重載及要求剖分的場(chǎng)合可在很惡劣的條件下工作，且調(diào)整、安裝方便類別：一軸承的功用和類型青銅軸承邊界潤(rùn)滑專用軸承邊界自潤(rùn)滑軸承雙金屬軸承青銅自潤(rùn)滑卷制軸承往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸承二、滾動(dòng)軸承的組成、類型及特點(diǎn)1.組成球圓柱滾子圓錐滾子滾針鼓形滾子滾動(dòng)體的類型滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體與內(nèi)外圈之間是點(diǎn)或線接觸，接觸應(yīng)力較大滾動(dòng)體與內(nèi)外圈均采用高強(qiáng)度、耐磨性較好的滾動(dòng)軸承鋼。GCr15GCr6GCr15SiMn等。保持架多采用軟鋼沖壓后鉚接或焊接而成，高速軸承多采用有色金屬或塑料保持架2、滾動(dòng)軸承的類型及特點(diǎn)分類（1）按滾動(dòng)體形狀分球軸承滾子軸承（2）按滾動(dòng)體列數(shù)分單列雙列多列公稱接觸角α：滾動(dòng)軸承中滾動(dòng)體與外圈接觸處的法線與垂直于軸承軸心線的經(jīng)向平面之間的夾角。向心

角接觸軸承徑向

接觸軸承推力

角接觸軸承軸向

接觸軸承（3）按軸承所承受的載荷方向不同分：向心軸承僅承受徑向載荷（垂直于回轉(zhuǎn)軸線）

推力軸承僅承受軸向載荷（沿著或平行于回轉(zhuǎn)軸線）滾動(dòng)軸承向心推力軸承同時(shí)承受徑向和軸向載荷深溝球軸承推力球軸承角接觸球軸承GB/T271-1997《滾動(dòng)軸承分類》深溝球軸承角接觸球軸承調(diào)心球軸承滾針軸承圓柱滾子軸承圓錐滾子軸承推力球軸承3、滾動(dòng)軸承的代號(hào)前置代號(hào)基本代號(hào)后置代號(hào)成套軸承的分部件（以字母表示）一二三四五內(nèi)部結(jié)構(gòu)密封與防塵結(jié)構(gòu)保持架與材料特殊軸承材料公差等級(jí)游隙多軸承配置其它類型代號(hào)尺寸系列代號(hào)內(nèi)徑代號(hào)寬度系列直徑系列基本代號(hào)表示軸承的基本類型和尺寸，是主體代號(hào)。(1)類型代號(hào)：用數(shù)字或字母表示NA-滾針軸承1-調(diào)心球軸承2-調(diào)心滾子軸承3-圓錐滾子軸承5-推力球軸承或雙向推力球軸承6-深溝球軸承7-角接觸球軸承8-推力圓柱滾子軸承N-圓柱滾子軸承類型代號(hào)GB/T272-93《滾動(dòng)軸承代號(hào)方法》(2)尺寸系列代號(hào)：由寬度系列和直徑系列組成0(窄)（常省略）1(正常)2(寬)3，4，5，6(特寬)寬度系列0(特輕)2(輕)3(中)4(重)直徑系列GB/T272-93《滾動(dòng)軸承代號(hào)方法》尺寸系列代號(hào)：由軸承的寬(高)度系列代號(hào)和直徑系列代號(hào)組合而成。(3)公稱內(nèi)徑代號(hào)①公稱內(nèi)徑在10～20mm之間時(shí)：尺寸（mm）10121517代號(hào)00010203

②公稱內(nèi)徑在20～495mm之間，代號(hào)為內(nèi)徑除以5的商。

③公稱內(nèi)徑≥500mm以及22mm、28mm、32mm特殊值時(shí)，代號(hào)用內(nèi)徑毫米數(shù)直接表示，并用“/”與尺寸系列代號(hào)隔開(kāi)。GB/T272-93《滾動(dòng)軸承代號(hào)方法》前置代號(hào)后置代號(hào)用字母表示。如圓柱滾子軸承ＬＮ２０７中的“Ｌ”表示軸承可分離內(nèi)圈⑴公差等級(jí)代號(hào)（共六組）／Ｐ２，／Ｐ４，／Ｐ５，／Ｐ６x，／Ｐ6，／Ｐ０(省略）高低前置、后置代號(hào)：是軸承在結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、公差、技術(shù)要求等有改變時(shí)，在其基本代號(hào)左右添加的補(bǔ)充代號(hào)。前置代號(hào)用字母表示。GB/T272-93《滾動(dòng)軸承代號(hào)方法》⑵游隙代號(hào)①游隙：滾動(dòng)軸承內(nèi)外圈之間沿徑向或軸向可相對(duì)移動(dòng)的最大距離。／Ｃ０（省略），／Ｃ１，／Ｃ２，／Ｃ３，／Ｃ４，／Ｃ５②代號(hào)（共六組）：注意：當(dāng)公差等級(jí)和游隙組別代號(hào)同時(shí)標(biāo)注時(shí)，游隙代號(hào)前的“／Ｃ”可省略。(3)部分軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)代號(hào)含義ＡＣ角接觸球軸承，α=25°Ｂ角接觸球軸承，α=40°Ｃ角接觸球軸承，α=15°(4)其他在軸承振動(dòng)、噪聲、摩擦力矩、工作溫度、潤(rùn)滑等要求特殊時(shí)，其代號(hào)按JB2974的規(guī)定。內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)GB/T272-93《滾動(dòng)軸承代號(hào)方法》密封、防塵與外部形狀變化代號(hào)及含義GB/T272-93《滾動(dòng)軸承代號(hào)方法》公差等級(jí)代號(hào)GB/T272-93《滾動(dòng)軸承代號(hào)方法》游隙代號(hào)GB/T272-93《滾動(dòng)軸承代號(hào)方法》配置代號(hào)GB/T272-93《滾動(dòng)軸承代號(hào)方法》例：說(shuō)明軸承代號(hào)7208AC和6308/P63的意義。7208AC：公稱接觸角公差等級(jí)為0級(jí)；內(nèi)徑d=40mm；公差等級(jí)為6級(jí)；徑向游隙為3組。內(nèi)徑d=40mm；角接觸球軸承；直徑為2系列；寬度為0系列；游隙為0組。6308/P63：深溝球軸承；寬度為0系列；直徑為3系列；4、滾動(dòng)軸承的類型選擇載荷；轉(zhuǎn)速；剛度；調(diào)心；結(jié)構(gòu)尺寸；拆裝；經(jīng)濟(jì)性等2.具體考慮以下幾點(diǎn)：(1)載荷較大或有沖擊載荷時(shí)，宜用滾子軸承；否則宜用球軸承。(2)當(dāng)只受徑向載荷或只受軸向載荷時(shí)宜分別選用徑向接觸軸承和軸向接觸軸承；1.主要考慮因素：既有徑向載荷又有軸向載荷時(shí)，若以徑向載荷為主，宜選用深溝球軸承；(3)當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，宜用球軸承。(4)當(dāng)支承剛度要求較高時(shí)，宜用滾子軸承。(5)當(dāng)軸的撓曲變形大或兩孔軸心偏差較大或支承跨度大時(shí)，宜選用調(diào)心軸承。(6)為便于軸承的裝拆，宜選用內(nèi)、外圈可分離的軸承。(7)經(jīng)濟(jì)上，球軸承比滾子軸承便宜；精度低的軸承比精度高的軸承便宜；普通結(jié)構(gòu)軸承比特殊結(jié)構(gòu)軸承便宜。既有徑向載荷又有軸向載荷時(shí)，若徑向載荷和軸向載荷均較大，宜選用向心角接觸軸承。軸承承受徑向力Fr時(shí)，外圈固定，內(nèi)圈隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)滾動(dòng)體滾動(dòng)，內(nèi)外圈與滾動(dòng)體的接觸點(diǎn)不斷發(fā)生變化，表面接觸應(yīng)力隨著位置的不同做脈動(dòng)循環(huán)變化。滾動(dòng)體在上表面不受力，最下面受載最大（受力不均勻→受力變化：小→大→小）軸承元件受到脈動(dòng)循環(huán)的接觸應(yīng)力，容易造成失效5、滾動(dòng)軸承的失效形式（1）滾動(dòng)軸承的受載情況分析承載區(qū)（2）失效形式（1）疲勞點(diǎn)蝕（主要形式）（2）塑性變形接觸變應(yīng)力的反復(fù)作用，滾動(dòng)體、內(nèi)外圈滾道表面出現(xiàn)的金屬微粒剝落，形成麻點(diǎn)。（3）磨損（4）膠合受較大靜載荷或沖擊載荷時(shí)，局部應(yīng)力超過(guò)材料屈服極限時(shí)產(chǎn)生塑性變形。6、滾動(dòng)軸承支承結(jié)構(gòu)類型（1）兩端（單向）固定支承用于跨距L≤350mm或工作溫度t≤70°C，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。為補(bǔ)償軸受熱伸長(zhǎng)，在軸承外圈與軸承蓋之間留有補(bǔ)償間隙C=0.25～0.35mm。間隙通過(guò)軸承蓋與機(jī)座之間的調(diào)整墊片來(lái)調(diào)整。（2）一端雙向固定，一端游動(dòng)用于跨距L>350mm或工作溫度t>70°C。（3）兩端游動(dòng)對(duì)人字齒

輪傳動(dòng)，通常

大齒輪所在的

軸為兩端固定

支承，小齒輪所在的軸采用兩端游動(dòng)支承，允許小齒輪軸承部件作軸向游動(dòng)，以補(bǔ)償因人字齒輪兩側(cè)齒的螺旋角不完全對(duì)稱而使輪齒卡死或兩側(cè)受力不均勻的影響。7、滾動(dòng)軸承的軸向固定（1）軸承內(nèi)圈的軸向固定軸肩軸肩和彈性擋圈軸肩和軸端擋圈軸肩和圓螺母、止動(dòng)墊片（2）軸承外圈的軸向固定軸承蓋凸肩和孔用彈性擋圈凸肩和軸承蓋三滑動(dòng)軸承徑向滑動(dòng)軸承：主要承受徑向載荷止推滑動(dòng)軸承：主要承受軸向載荷完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承按承載方向分按摩擦狀態(tài)分1.滑動(dòng)軸承的類型和特點(diǎn)（1）類型（1）整體式滑動(dòng)軸承

1）構(gòu)成：軸承座、軸瓦徑向滑動(dòng)軸承3）應(yīng)用：用于低速、輕載或間歇工作的機(jī)器。2）特點(diǎn)：

①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低

②軸套磨損后，間隙無(wú)法調(diào)整

③裝拆不便（只能從軸端裝拆）2

滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)2.剖分（對(duì)開(kāi)）式滑動(dòng)軸承軸承座、軸承蓋、對(duì)開(kāi)軸瓦、雙頭螺柱對(duì)開(kāi)面上有階梯型止口，并放有墊片，磨損后可方便地調(diào)整徑向間隙。拆裝方便。（1）構(gòu)成：（2）特點(diǎn)：（3）應(yīng)用：廣泛。3.自動(dòng)調(diào)心式滑動(dòng)軸承（1）構(gòu)成及特點(diǎn)：（2）應(yīng)用：軸瓦外表面做成球面狀，與軸承蓋和軸座的內(nèi)表面相配合，適應(yīng)軸頸在軸彎曲時(shí)產(chǎn)生的偏斜，減小磨損。軸的剛度小或兩軸孔難以保證同心時(shí)采用。3滑動(dòng)軸承的材料基本要求：①足夠的抗壓強(qiáng)度、抗疲勞、抗沖擊能力；②良好的減摩性，f系數(shù)小，阻力??；③耐磨性好，抗粘著磨損、磨粒磨損；④跑合性好，接觸面不平度、盡快吻合；⑤可塑性好，消除幾何制造誤差的能力；⑥具有嵌藏性，容納金屬碎、灰塵的能力；⑦良好的工藝性、導(dǎo)熱性、一定的抗腐蝕能力軸瓦是滑動(dòng)軸承中的重要零件，軸瓦和軸承襯的材料統(tǒng)稱為軸承材料。軸瓦的主要失效形式是磨損，因強(qiáng)度不足而出現(xiàn)的疲勞損壞和因工藝原因出現(xiàn)的軸承襯脫落現(xiàn)象也會(huì)發(fā)生。軸瓦和軸承襯（基體上澆注的一層金屬層材料的總稱）。主要有錫基和鉛基軸承合金（軸承合金、白和金、巴氏合金）、鑄造銅合金；粉末冶金壓制含油軸承；非金屬材料：塑料、橡膠、陶瓷等。4、軸瓦結(jié)構(gòu)有整體式和對(duì)開(kāi)式摩擦摩擦就是兩個(gè)相互接觸的物體在外力的作用下發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，在接觸表面間產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)阻力即摩擦力的一種現(xiàn)象。摩擦可導(dǎo)致以下不利方面：(1)能量損耗：世界上大約有30～40％的能源消耗在摩擦損失上。(2)效率變低：設(shè)備平均機(jī)械效率只有60～70％。(3)溫度升高：(4)磨損：(5)設(shè)備損壞／咬合5滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑潤(rùn)滑

潤(rùn)滑就是在兩個(gè)摩擦副之間加入某種物質(zhì),用來(lái)防止粗糙表面間的直接接觸,減少摩擦和磨損,延長(zhǎng)使用壽命,保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。能起到降低接觸面間的摩擦阻力的物質(zhì)叫潤(rùn)滑劑（包括液態(tài)、氣態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)物質(zhì)）。潤(rùn)滑對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起著重要的作用：

(1)降低摩擦系數(shù)；

(2)降低磨損；(3)降低溫度；

(4)防銹作用；(5)清潔沖洗；

(6)密封作用；

(7)在某些場(chǎng)合可以起阻尼、減振或緩沖作用。（1）潤(rùn)滑劑的選擇1）潤(rùn)滑油一般而言,潤(rùn)滑油系由70%～95%基礎(chǔ)油(BaseOil)及5%～30%添加劑(Additive)所構(gòu)成。添加劑的作用：⑴是改變了潤(rùn)滑油的物理性能，如黏度，凝點(diǎn)等；⑵是增加或增強(qiáng)潤(rùn)滑油的化學(xué)性質(zhì)（如抗氧抗腐等。），延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的使用壽命。常見(jiàn)的添加劑有抗氧化劑、抗腐蝕劑、抗磨劑、清凈分散劑、防銹劑、極壓劑、抗泡沫劑、乳化劑、金屬鈍化劑、黏度指數(shù)改進(jìn)劑等?；A(chǔ)油：具備了潤(rùn)滑油的基本特征和某些使用性能。常見(jiàn)的基礎(chǔ)油有礦物油(mineraloil)、合成油(syntheticoil)和動(dòng)植物油三大類。選用原則：

潤(rùn)滑油的主要物理和化學(xué)性能指標(biāo)是：黏度、黏度指數(shù)、油性、閃點(diǎn)、凝點(diǎn)、酸值、殘?zhí)剂康?。?duì)于動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承，黏度是最重要的指標(biāo)，也是選擇軸承用油的主要依據(jù)。具體選用查閱手冊(cè)等有關(guān)資料。選擇軸承用潤(rùn)滑油的黏度時(shí)，應(yīng)考慮軸承壓力、滑動(dòng)速度、摩擦表面狀況、潤(rùn)滑方式等。粘度：就是液體流動(dòng)時(shí)的內(nèi)摩擦力。它是各種潤(rùn)之產(chǎn)品質(zhì)量的主要指標(biāo)，對(duì)選用、生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸種使用潤(rùn)滑油都有著重要意義。2）潤(rùn)滑脂主要用在速度低（軸頸圓周速度小于1~2m/s）載荷大、不經(jīng)常加油的場(chǎng)合。具體選用查閱手冊(cè)等有關(guān)資料。潤(rùn)滑脂（黃油）是加入了稠化劑的潤(rùn)滑油，常用于軸承潤(rùn)滑。通常，潤(rùn)滑脂含有70％～90％的基礎(chǔ)油，5％～30％的稠化劑，以及10％左右的添加劑。稠化劑往往決定了潤(rùn)滑脂的耐溫性能和防水性能，而潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑性和耐磨性主要決定于基礎(chǔ)油和添加劑。潤(rùn)滑脂稠度大、不易流失、承載力較大，物理化學(xué)性能不如潤(rùn)滑油穩(wěn)定，摩擦功耗大，不易在溫度變化大或高速下使用。潤(rùn)滑脂的主要性能指標(biāo)：稠度（錐入度）和滴點(diǎn)

滴點(diǎn)是潤(rùn)滑脂在規(guī)定的加熱條件下，從不流動(dòng)狀態(tài)達(dá)到一定流動(dòng)性時(shí)的最低溫度。（2）潤(rùn)滑方法

1）滴油潤(rùn)滑

針閥式油杯

特點(diǎn)調(diào)節(jié)螺母可以控制油孔開(kāi)口大小以調(diào)節(jié)油量。

2）油環(huán)潤(rùn)滑油環(huán)潤(rùn)滑適用的轉(zhuǎn)速范圍為(60~100)r/min<n<(1500~2000)r/min。

3）飛濺潤(rùn)滑

飛濺（油池）潤(rùn)滑

特點(diǎn)：飛濺潤(rùn)滑裝置簡(jiǎn)單，工作可靠，但引起攪油損失，油溫升高，油量也不能調(diào)節(jié)。

4）壓力循環(huán)潤(rùn)滑

壓力循環(huán)潤(rùn)滑

特點(diǎn)：工作可靠。在重載、振動(dòng)或交變載荷等工作條件下潤(rùn)滑效果。壓力循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)較復(fù)雜，成本較高。

芯捻潤(rùn)滑

油芯油杯特點(diǎn)不易調(diào)節(jié)供油量，供油不均勻。

浸油潤(rùn)滑

浸油潤(rùn)滑

特點(diǎn)：部分軸承直接浸在油中以潤(rùn)滑軸承。

（二）潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑方法潤(rùn)滑脂只能間歇供應(yīng)。

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

掌握聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器的類型與特點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)：

聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器的選用課題3

聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器

聯(lián)軸器和離合器都是用來(lái)聯(lián)接兩軸，使兩軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)矩的裝置；在工作過(guò)程中，使兩軸始終處于聯(lián)接狀態(tài)的稱聯(lián)軸器，可使兩軸隨時(shí)分離或接合的稱離合器。制動(dòng)器是實(shí)現(xiàn)對(duì)軸的制動(dòng)，迫使機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)或降低轉(zhuǎn)速裝置。以上部件大多已標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

萬(wàn)向聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器聯(lián)軸器通常用來(lái)聯(lián)接兩軸并在其間傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩；具有吸收振動(dòng)和緩和沖擊的能力；可以作為一種安全裝置用來(lái)防止被聯(lián)接件承受過(guò)大的載荷，起到過(guò)載保護(hù)的作用；用聯(lián)軸器聯(lián)接軸時(shí)只有在機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)拆卸后才能使兩軸分離。一、聯(lián)軸器聯(lián)軸器功用：把兩軸聯(lián)結(jié)起來(lái),共同回轉(zhuǎn)并傳遞動(dòng)力。此外，有些聯(lián)軸器還有位置補(bǔ)償和吸振、緩沖的作用聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中，而是存在著某種程度的相對(duì)位移。這就要求設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對(duì)位移的性能。聯(lián)軸器的分類無(wú)彈性元件聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器夾殼聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器有彈性元件聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器萬(wàn)向聯(lián)軸器滾子鏈聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器梅花形彈性聯(lián)軸器輪胎聯(lián)軸器膜片聯(lián)軸器星形彈性聯(lián)軸器1、剛性聯(lián)軸器

（1）套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉；徑向尺寸小，拆裝時(shí)一根軸做軸向移動(dòng)對(duì)被聯(lián)接的兩軸間的相對(duì)位移缺乏補(bǔ)償能力；適用：兩軸直徑較小，兩軸對(duì)中性精度高，工作平穩(wěn)的場(chǎng)合2、凸緣聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器組成：兩個(gè)帶凸緣的半聯(lián)軸器和一組螺栓；對(duì)中方式：1、通過(guò)分別具有凸槽和凹槽的兩個(gè)半聯(lián)軸器的相互嵌合來(lái)對(duì)中，半聯(lián)軸器采用普通螺栓聯(lián)接；2、通過(guò)鉸制孔用螺栓與孔的緊配合對(duì)中，當(dāng)尺寸相同時(shí)后者傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，且裝拆時(shí)軸不必作軸向移動(dòng)。凸緣聯(lián)軸器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳遞扭矩大；傳力可靠、對(duì)中性好；拆裝簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛；但不具有位移補(bǔ)償功能；按標(biāo)準(zhǔn)選用。2、無(wú)彈性元件聯(lián)軸器（1）十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由半連軸器1、3和浮動(dòng)盤(pán)2聯(lián)接在一起,兩軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)；浮動(dòng)盤(pán)的凸榫可在半連軸器的凹槽中滑動(dòng)；摩擦較大，要加以潤(rùn)滑。1.齒式聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：組成：兩個(gè)帶有內(nèi)齒及凸緣的外套筒、兩個(gè)帶外齒的內(nèi)套筒；工作原理：外套筒1外套筒2內(nèi)套筒1內(nèi)套筒2軸1軸2鍵1鍵2螺栓聯(lián)接嚙合嚙合齒式聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)齒式聯(lián)軸器特點(diǎn)及應(yīng)用：特點(diǎn)：為能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移，將外齒環(huán)的輪齒做成鼓形齒，齒頂做成中心線在軸線上的球面，齒頂和齒側(cè)留有較大的間隙。通過(guò)嚙合齒間的頂隙、側(cè)隙，具備有允許兩軸間有徑向、軸向、角綜合位移補(bǔ)償?shù)墓δ?；成本高、安裝精度高，要潤(rùn)滑；應(yīng)用：廣泛用于汽車等大型機(jī)械設(shè)備中。四、彈性聯(lián)軸器常用彈性聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器1、彈性套柱銷聯(lián)軸器:彈性套柱銷聯(lián)軸器已標(biāo)準(zhǔn)化（GB4323-84)彈性套柱銷聯(lián)軸器:結(jié)構(gòu)：在結(jié)構(gòu)上與凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有橡膠彈性套的注銷代替了聯(lián)接螺栓；原理：利用彈性套的彈性變形來(lái)補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移；特點(diǎn)：彈性套柱銷連軸器制造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性套易磨損，壽命較短。適用于：載荷平穩(wěn)，正反轉(zhuǎn)或啟動(dòng)頻繁、轉(zhuǎn)速高的中小功率的兩軸聯(lián)接。彈性套柱銷聯(lián)軸器2、彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)：用彈性柱銷將兩個(gè)半聯(lián)軸器連接起來(lái)，為防柱銷脫落，兩側(cè)裝有擋板；特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造安裝方便，承載大，吸振好，壽命長(zhǎng)；適用：使用于軸向竄動(dòng)較大，正反轉(zhuǎn)或啟動(dòng)頻繁，轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合；由于尼龍柱銷對(duì)溫度較敏感，工作溫度限制在-20℃—70℃的范圍內(nèi)。彈性柱銷聯(lián)軸器：彈性柱銷聯(lián)軸器3、輪胎聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：輪胎聯(lián)軸器是由橡膠或橡膠織物制成輪胎形的彈性元件，通過(guò)壓板與螺栓和兩半聯(lián)軸器相聯(lián)，兩半聯(lián)軸器與兩軸相連；特點(diǎn)：這種聯(lián)軸器因具有橡膠輪胎彈性元件，能緩沖吸振；適用于：潮濕多塵，沖擊大、啟動(dòng)頻繁及經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合輪胎聯(lián)軸器輪胎聯(lián)軸器它的優(yōu)點(diǎn)是：彈性強(qiáng)、補(bǔ)償位移能力大，有良好的阻尼和減振能力，絕緣性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沒(méi)有噪聲，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不需要潤(rùn)滑，裝拆和維護(hù)方便。其缺點(diǎn)是：承載能力小，外形尺寸較大，當(dāng)轉(zhuǎn)矩較大時(shí)會(huì)因?yàn)檫^(guò)大的扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生附加軸向載荷。五、聯(lián)軸器的選擇包括：類型選擇和尺寸選擇；選擇聯(lián)軸器類型時(shí)應(yīng)考慮的主要因素：

⑴被聯(lián)接兩軸的對(duì)中性；

⑵轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)；

⑶軸的工作轉(zhuǎn)速；

⑷工作環(huán)境、使用壽命和潤(rùn)滑密封條件等。一般剛性聯(lián)軸器用于載荷平穩(wěn)或有輕微沖擊的兩軸聯(lián)接；彈性聯(lián)軸器可用于兩軸線有相對(duì)偏移、頻繁起動(dòng)、制動(dòng)或載荷變化較大的兩軸聯(lián)接。聯(lián)軸器類型的選擇1、對(duì)于低速、剛性大的短軸，或當(dāng)兩軸對(duì)中準(zhǔn)確、工作時(shí)兩軸線不會(huì)發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，可選擇剛性固定式聯(lián)軸器；2、對(duì)于低速、剛性小的長(zhǎng)軸，或當(dāng)兩軸的軸線有相對(duì)偏移，或基礎(chǔ)與機(jī)架的剛性較差，工作時(shí)不能保證兩軸線精確對(duì)中時(shí)，可選擇剛性可移式聯(lián)軸器；3、對(duì)于有一定軸向位移和角偏移時(shí)，可選擇彈性套柱聯(lián)銷聯(lián)軸器；4、對(duì)于有較大軸向位移和角偏移時(shí)，可選擇彈性柱銷連軸器；5、對(duì)于有一定軸向位移和較大角偏移時(shí)，可選擇輪胎式聯(lián)軸器。聯(lián)軸器尺寸選擇：根據(jù)機(jī)器的工作情況選定連軸器的類型之后，應(yīng)根據(jù)所傳遞的計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC、轉(zhuǎn)速n和被聯(lián)接軸的直徑d，從有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)中選擇具體的型號(hào)和結(jié)構(gòu)尺寸；計(jì)算轉(zhuǎn)矩：Tc=KA·T（KA—工作情況系數(shù)，T—工作轉(zhuǎn)矩）必要時(shí)對(duì)易損件進(jìn)行校核計(jì)算。第二節(jié)：萬(wàn)向節(jié)

是一種用以傳遞變夾角的相交兩軸之間的運(yùn)動(dòng)的裝置（聯(lián)軸器）；這種機(jī)構(gòu)廣泛地應(yīng)用于汽車、機(jī)床、軋鋼等機(jī)械設(shè)備中。萬(wàn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)：由一個(gè)十字軸、兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)叉、四個(gè)滾針軸承組成；所有轉(zhuǎn)動(dòng)副的回轉(zhuǎn)中心（軸線）交于一點(diǎn)O，兩軸間的夾角為α；特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，允許相鄰兩軸的夾角為150~200。萬(wàn)向節(jié)的不等速性：當(dāng)軸Ⅰ旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，軸Ⅱ也將隨之轉(zhuǎn)一周，即兩軸的平均傳動(dòng)比為1；但是，兩軸的瞬時(shí)傳動(dòng)比卻不恒為1，而是作周期性變化的；

圖13-1

萬(wàn)向節(jié)的不等速性：萬(wàn)向節(jié)的這種特性稱作瞬時(shí)傳動(dòng)比的不均勻性；結(jié)論：就單個(gè)萬(wàn)向節(jié)而言，在輸入軸與輸出軸之間有夾角時(shí)，兩軸的角速度不相等，即萬(wàn)向節(jié)有不等速性；兩軸間的夾角α越大，從動(dòng)軸速度波動(dòng)越明顯；故α應(yīng)<300。為了完全消除上述萬(wàn)向節(jié)中從動(dòng)軸變速傳動(dòng)的缺點(diǎn)，常將兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)成對(duì)串聯(lián)使用；例如：汽車傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸雙萬(wàn)向節(jié)雙萬(wàn)向節(jié)應(yīng)滿足條件：為了使該機(jī)構(gòu)能獲得恒定的傳動(dòng)比，機(jī)構(gòu)要滿足如下三個(gè)條件：（1）主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、中間軸的三根軸線應(yīng)位于同一平面內(nèi)。（2）主動(dòng)軸、從動(dòng)軸與中間軸的軸間夾角應(yīng)相等：。（3）中間軸兩端的叉面應(yīng)位于同一平面內(nèi)雙萬(wàn)向節(jié)第三節(jié)離合器一、離合器的功用和分類功用:

離合器同聯(lián)軸器一樣，主要用于軸和軸之間的聯(lián)接，使它們一起回轉(zhuǎn)并傳遞力矩；在機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)或停車過(guò)程中可隨時(shí)接合或分離，而且迅速可靠，達(dá)到操縱傳動(dòng)系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行變速及換向等；

而聯(lián)軸器須在機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，經(jīng)拆卸才能分離聯(lián)接的兩軸。離合器要求和分類：離合器的基本要求：操縱方便而且省力，結(jié)合和分離迅速平穩(wěn)，動(dòng)作準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，使用壽命長(zhǎng)等；離合器按其工作原理可分為：牙嵌式、摩擦式和電磁式三類。牙嵌式離合器由兩個(gè)端面帶牙的半離合器所組成；兩個(gè)半離合器Ⅰ固聯(lián)在主動(dòng)軸上，半離合器Ⅱ用導(dǎo)鍵（或花鍵）與從