第十七章機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜論

第十七章機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜論1．教學(xué)目標(biāo)1．把握在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高機(jī)械結(jié)構(gòu)性能的途徑；2．把握輪和軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和方式和提高軸系結(jié)構(gòu)性能的方法；3．潤(rùn)滑和密封方式綜述；4．箱體和導(dǎo)軌設(shè)計(jì)要點(diǎn)。2．教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)【重點(diǎn)、難點(diǎn)】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方式和提高性能的方法；3．教學(xué)方式：多媒體和演示柜教學(xué)正文機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是把原理設(shè)計(jì)成立的方案具體化、結(jié)構(gòu)化，確信及其各零部件的形狀、尺寸、材料和熱處置、加工精度要求等，畫(huà)出裝配圖和零件圖。咱們?cè)谇懊娓髡轮幸呀?jīng)部份提到了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為了幫之同窗成立完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路，咱們本章集中介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要緊方式和原則。§概述一、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用和步驟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用要緊包括以下方面：1）結(jié)構(gòu)是及其功能的物質(zhì)基礎(chǔ)：用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)機(jī)械，主若是看中了它具有自己需要的功能，而這些功能可否實(shí)現(xiàn)，質(zhì)量如何，要緊取決于機(jī)械結(jié)構(gòu)，沒(méi)有結(jié)構(gòu)邊沒(méi)有功能。2）結(jié)構(gòu)是機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)和計(jì)算結(jié)果的表現(xiàn)：在計(jì)算之前必需初步確信結(jié)構(gòu)，如在傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中決定了要采納齒輪，才會(huì)計(jì)算齒輪、軸系、軸、軸承、鍵等的計(jì)算是與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊密相關(guān)、交叉進(jìn)行的，而計(jì)算結(jié)果一樣都對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起指導(dǎo)作用。3）結(jié)構(gòu)圖是加工和裝配的依據(jù)：機(jī)械的裝配圖和零件圖是加工、裝配、查驗(yàn)的依據(jù)，它在極大程度上（一樣以為是70％～80％）決定了機(jī)械的本錢(qián)。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)中占有十分重要的地位。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一樣步驟是：1）在開(kāi)始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，必需確信設(shè)計(jì)任務(wù)和制定機(jī)械整體方案?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)者一樣對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)方案已經(jīng)由初步的考慮，并能夠由整體動(dòng)身對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)提出要求，如動(dòng)作要求、運(yùn)動(dòng)范圍、工作能力、生產(chǎn)率、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功率、工作條件、加工裝配條件、利用條件等，和對(duì)壽命、本錢(qián)等方面的要求。2）把一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)分為若干個(gè)部件，依照初步計(jì)算或體會(huì)，對(duì)每一個(gè)部件的性能、空間位置、尺寸、重量等都有一個(gè)明確的打算和要求。如此不但便于設(shè)計(jì)，而且液便于制造、裝配、修理和多人分工設(shè)計(jì)以加速進(jìn)度。如設(shè)計(jì)人員過(guò)少，則應(yīng)先設(shè)計(jì)要緊部件，后次要部件。對(duì)每一個(gè)部件一樣先做初步拾角，再作詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3）設(shè)計(jì)進(jìn)程中注意各零件、部件之間的關(guān)系尺寸和諧，反復(fù)進(jìn)行方案對(duì)照，進(jìn)行必要的修改。設(shè)計(jì)者應(yīng)該不斷給自己提出問(wèn)題，例如：（1）那個(gè)零部件起什么作用？所采納地結(jié)構(gòu)可否實(shí)現(xiàn)？（2）那個(gè)零件可否不要？或用其它更好地址法代替？（3）那個(gè)部件經(jīng)受什么樣的載荷？可能地失效形式是什么？所用的結(jié)構(gòu)可否幸免這些失效？（4）在運(yùn)動(dòng)時(shí)是不是會(huì)發(fā)生干與或碰撞？（5）每一個(gè)零件或部件由毛坯生產(chǎn)到加工、裝配、檢測(cè)、運(yùn)輸、利用、修理直到報(bào)廢回收進(jìn)程會(huì)產(chǎn)生什么問(wèn)題？（6）什么是這一零部件、系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)？損壞后是不是會(huì)引發(fā)嚴(yán)峻后果？（7）是不是采納了標(biāo)準(zhǔn)件、通用件或能買(mǎi)到的經(jīng)濟(jì)適用的成品？（8）材料和熱處置是不是適合？（9）噪聲、振動(dòng)、侵蝕、潮濕、溫度等環(huán)境因素是不是已經(jīng)完全考慮過(guò)？（10）所采納的方案壽命如何？潤(rùn)滑、保護(hù)如何？對(duì)環(huán)境有無(wú)污染？（11）操作是不是方便？是不是便于學(xué)習(xí)把握？安全有無(wú)問(wèn)題？（12）所采納的方案是不是經(jīng)濟(jì)合理？是不是符合有關(guān)法律規(guī)定？4）完成圖紙以后，必需進(jìn)行認(rèn)真的審查，盡可能把問(wèn)題消滅在圖紙上。5）為了愛(ài)惜設(shè)計(jì)者的權(quán)利，應(yīng)該考慮是不是申請(qǐng)專(zhuān)利。6）在試制、實(shí)驗(yàn)、試用、正式投產(chǎn)及利用進(jìn)程中，進(jìn)一步發(fā)覺(jué)問(wèn)題，不斷改良設(shè)計(jì)。二、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要緊目標(biāo)是：保證功能、提高質(zhì)量、降低本錢(qián)。要求作到明確、簡(jiǎn)單、安全靠得住。1）明確要緊指功能和工作原理明確。每一個(gè)零件都由明確的工作任務(wù)和勢(shì)下它所依據(jù)的工作原理，要幸免冗余的結(jié)構(gòu)，盡可能不采納靜不定結(jié)構(gòu)。如圖所示是大直徑旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的兩種結(jié)構(gòu)方案，它要求旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)、低速轉(zhuǎn)動(dòng)。圖a用50～80個(gè)車(chē)輪3支承，電動(dòng)機(jī)1通過(guò)減速箱二、小齒輪帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使與大齒輪固聯(lián)的工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。圖b支承情形相同，用16組由電動(dòng)機(jī)一、減速箱2組成的傳動(dòng)裝置，直接使車(chē)輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)、支承兩種功能都靠車(chē)輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)中發(fā)覺(jué)，方案a兩套機(jī)構(gòu)分工明確，任務(wù)分擔(dān)，結(jié)構(gòu)上矛盾較少。方案b由強(qiáng)度角度考慮，希望車(chē)輪所受壓力小，但壓力不夠，主動(dòng)車(chē)輪的摩擦力小，則車(chē)輪的驅(qū)動(dòng)力不足，二者產(chǎn)生矛盾。2）簡(jiǎn)單各零部件結(jié)構(gòu)和形狀要簡(jiǎn)單，數(shù)量盡可能少；操作簡(jiǎn)單，容易把握；包裝簡(jiǎn)單，運(yùn)輸方便；安裝調(diào)試、保護(hù)簡(jiǎn)便。3）安全靠得住包括機(jī)械、操作者、環(huán)境三個(gè)方面都安全，不受損害。三、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的試探方式在進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的問(wèn)題很多，錯(cuò)綜復(fù)雜，缺乏統(tǒng)一的規(guī)律。通過(guò)體會(huì)發(fā)覺(jué)，作為機(jī)械設(shè)計(jì)者應(yīng)注意運(yùn)用的試探、分析、解決問(wèn)題的方式如下，這是工程的總結(jié)。一、結(jié)構(gòu)的是功能的物質(zhì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)師要對(duì)利用要求作充分的分析和領(lǐng)會(huì)，考慮所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是不是知足利用者要求的功能。如設(shè)計(jì)一個(gè)手柄，就要考慮操作人員的力量，手柄轉(zhuǎn)動(dòng)半徑、高度、形狀是不是符合人手的把握，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，手柄是不是會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)而傷人等。如圖所示的結(jié)構(gòu)都是使工作臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，但利用的情形不同。圖a所示用螺旋和斜面推動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)，推力大，能夠精細(xì)調(diào)劑，但效率低，上升行測(cè)繪那個(gè)很小；圖b是凸輪機(jī)構(gòu)，圖c是連桿機(jī)構(gòu)，都能夠?qū)崿F(xiàn)快速上下移動(dòng)，凸輪還容易實(shí)現(xiàn)各類(lèi)要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，行程都較??；圖d是齒輪齒條傳動(dòng)，圖e是螺旋傳動(dòng)，都能夠?qū)崿F(xiàn)較大的推動(dòng)力，行程比連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)大一些，不適用于快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)；圖f是用鋼絲繩傳動(dòng)的方案，起重量大，行程可達(dá)幾十米，但結(jié)構(gòu)龐大。除此之外，還能夠采納液壓缸、氣動(dòng)缸、電磁鐵等，各有特色，咱們能夠依照需要選擇。二、要設(shè)計(jì)成功，第一要幸免機(jī)械失效機(jī)械不該在利用期內(nèi)失效，應(yīng)該有足夠的靠得住性壽命，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要專(zhuān)門(mén)注意增強(qiáng)機(jī)械的薄弱環(huán)節(jié)，必要時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)安全裝置、報(bào)警裝置等。3、考慮零部件最不利的工作情形要考慮機(jī)械可能碰到的最不利的情形。如設(shè)計(jì)其中機(jī)構(gòu)就必需考慮到，在突然停電時(shí)，若是重物升在半空，是不是會(huì)自動(dòng)下落？滑動(dòng)軸承在軸承襯磨損后，手否會(huì)發(fā)生嚴(yán)峻事故？4、最優(yōu)設(shè)計(jì)離不開(kāi)具體條件許多設(shè)計(jì)的評(píng)判與具體情形緊密相關(guān)。如材料、熱處置、環(huán)境溫度、濕度、水質(zhì)等都與地域情形有專(zhuān)門(mén)大關(guān)系，有些加工方式受到工廠技術(shù)和設(shè)備水平的限制，機(jī)械的色彩還應(yīng)考慮各個(gè)國(guó)家對(duì)顏色的不同適應(yīng)。因此，許多好的設(shè)計(jì)是有地域和實(shí)踐限性的。設(shè)計(jì)者必需常常注意客觀情形的進(jìn)展，引用新技術(shù)、新材料、新工藝，不斷提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平。五、取得第一手資料一些重要的結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的成功與否直接相關(guān)，設(shè)計(jì)者必需進(jìn)行調(diào)查研究或?qū)嶒?yàn)。六、從更多的角度試探設(shè)計(jì)人員要從利用、毛坯制造、機(jī)械加工、查驗(yàn)、裝配、實(shí)驗(yàn)、修理等各類(lèi)接觸設(shè)計(jì)的人員角度進(jìn)行考慮設(shè)計(jì)可能碰到的問(wèn)題，及時(shí)解決，必要的時(shí)候應(yīng)該召集有關(guān)人員或同行專(zhuān)家會(huì)議，群策群力、群策群力。7、由利弊中求平穩(wěn)許多結(jié)構(gòu)有優(yōu)勢(shì)也有缺點(diǎn)，如采納高精度的零部件，會(huì)在平穩(wěn)性、精度、體積、靠得住性等方面取得好的結(jié)果，可是費(fèi)用要增加很多。要依照設(shè)備的利用需要正確的選擇?？傊?，機(jī)械設(shè)計(jì)師必需做到：普遍試探、提出方案、正確判定、從當(dāng)選優(yōu)、深切實(shí)際、不斷提高、認(rèn)真細(xì)致、認(rèn)真校核、盡力創(chuàng)新?！煸诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高機(jī)械結(jié)構(gòu)性能的途徑一、提高強(qiáng)度和剛度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高機(jī)械零部件的強(qiáng)度和剛度要緊途徑，一方面是減小作用在零部件上的載荷，另一方面是提高經(jīng)受載荷和抗擊變形的能力。一、載荷分擔(dān)如圖所示，為一轉(zhuǎn)動(dòng)軸承組合結(jié)構(gòu)，向心軸承與推力軸承別離經(jīng)受徑向力荷軸向力，便于設(shè)計(jì)和調(diào)整。二、載荷均布外載荷由多個(gè)零部件分擔(dān)時(shí)，要盡可能做到使各個(gè)零件之間的載荷均勻分派。如前面看到的回轉(zhuǎn)平臺(tái)，工作臺(tái)由幾十個(gè)車(chē)輪支承，用該通過(guò)彈簧支承，以使各車(chē)輪載荷均勻。如圖所示為一大功率、同軸分流式減速箱，主動(dòng)小齒輪2通過(guò)兩條路徑把功率傳給大齒輪7。為了使兩條路徑均載，采納了撓性軸結(jié)構(gòu)，減小轉(zhuǎn)矩不均勻分派。3、減小機(jī)械零件的應(yīng)力集中降低表面粗糙度，采納表面強(qiáng)化處置等方法，提高接觸疲勞強(qiáng)度。4、利用設(shè)置肋板的方法提高剛度經(jīng)常使用的提高剛度的方法是設(shè)置肋板、采納空心結(jié)構(gòu)代替實(shí)心結(jié)構(gòu)。如用空心軸代替實(shí)心軸、用鋼管、工字鋼等鋼材作機(jī)架。二、提高耐磨性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、改善潤(rùn)滑條件，如采納性能優(yōu)越的潤(rùn)滑劑，改善潤(rùn)滑方式，合理設(shè)計(jì)油孔、油溝，操縱機(jī)械工作溫度，改善潤(rùn)滑劑的循環(huán)以降低它的溫度等。二、合理選擇摩擦副的材料和熱處置。3、使磨損均勻，幸免局部磨損。如圖所示將滾子做成圓柱體，兩頭局部壓力專(zhuān)門(mén)大，壽命降低。修正輪廓形狀可使應(yīng)力均勻，壽命提高。載下圖的蝸桿傳動(dòng)中，蝸輪輪齒的接觸線(xiàn)隨嚙合位置轉(zhuǎn)變而移動(dòng)，在不同的接觸位置，接觸線(xiàn)與蝸桿線(xiàn)速度之間的夾角大小不同，在靠近中間平面處（圖中b點(diǎn)），夾角最?。ń咏?o），齒面不易形成油膜。因此采納b圖結(jié)構(gòu)，將蝸輪輪齒靠近中間平面的部份挖掉，能夠有效地提高蝸輪壽命。4、調(diào)劑或補(bǔ)償能夠把機(jī)械零件容易磨損的部份，如機(jī)床導(dǎo)軌中間部份，做成有一些微小凸起，能夠延長(zhǎng)其磨損壽命。三、提高工藝性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)人員在保證產(chǎn)品利用要求的前提下，按既定的生產(chǎn)規(guī)模，采納生產(chǎn)率高、材料消耗少、容易保證質(zhì)量和產(chǎn)品本錢(qián)的結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為提高產(chǎn)品工藝性的結(jié)構(gòu)。統(tǒng)計(jì)表明，改善產(chǎn)品的工藝性能夠使產(chǎn)品本錢(qián)降低5％～10％，關(guān)于個(gè)別零部件可能更多。由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性動(dòng)身，對(duì)產(chǎn)品有以下大體要求：（1）機(jī)械的整體布局和整體結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單，并合理地劃分為若干個(gè)部件；（2）盡可能采納標(biāo)準(zhǔn)件、通用件；（3）按生產(chǎn)類(lèi)型和制造條件合理選擇毛坯，使之盡可能接近零件地形狀，以減少切削加工量；（4）合理選擇材料和熱處置方式，并按材料特性和加工工藝特點(diǎn)設(shè)計(jì)零件形狀、標(biāo)注尺寸、提出公差和技術(shù)要求；（5）為了提高整機(jī)地靠得住性和安全性，設(shè)計(jì)中盡可能采納通過(guò)考驗(yàn)地成熟結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的工藝性問(wèn)題有以下幾種。一、鑄造零件的工藝性（1）為了避免澆鑄不足，鑄件壁厚應(yīng)大于該零件材料和鑄造方式許諾的最小值；（2）零件箱壁或肋的交叉處應(yīng)有過(guò)渡圓角，因?yàn)榧饨翘幦菀桩a(chǎn)生裂紋，可是圓角不可過(guò)大，以幸免交點(diǎn)處金屬集聚產(chǎn)生疏松；（3）鑄件應(yīng)有明顯的分型面，盡可能幸免采納活塊，并有斜度一比那掏出模型；（4）鑄鐵的抗壓強(qiáng)度高于抗拉強(qiáng)度，應(yīng)盡可能用于受壓零件；（5）鑄造零件應(yīng)有足夠的剛度，以避免在冷卻時(shí)發(fā)生變形；（6）鑄造零件應(yīng)幸免大的水平面，幸免鐵水慢流發(fā)生冷隔。二、熱處置零件的工藝性為了幸免熱處置零件產(chǎn)生裂紋或變形，應(yīng)幸免尖銳邊角，圓角半徑應(yīng)大一些；零件形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)；零件應(yīng)有足夠的剛度，桿狀零件長(zhǎng)度與直徑之比不該太大，板狀零件不易太薄。三、切削加工工藝性（1）被加工表面的幾何形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，尺寸統(tǒng)一，如圖所示減速器箱體端面應(yīng)在一個(gè)平面上，箱體上各軸承孔處各槽的有關(guān)尺寸應(yīng)維持一致。（2）有彼此位置精度的各表面，應(yīng)該在一次安裝中加工。（3）被加工零件應(yīng)能準(zhǔn)確信位，靠得住夾緊，加工方便（如便于進(jìn)刀、退刀），能夠保證測(cè)量精度的要求。（4）盡可能減少加工數(shù)量。（5）合理采納組合件或組合表面，如圖所示有一半徑為r的球面，加工困難，改成在零件上粘接一個(gè)直徑d=2r的鋼球，加工方便。四、零件的裝配工藝性（1）幸免兩配合面同時(shí)裝入，如圖（上圖）所示中，c=d，要求兩個(gè)軸承同時(shí)裝入，因此改成如圖（下圖）所示，c>d，使裝配方便。（2）應(yīng)幸免裝配時(shí)加工，如攻絲、鉆孔、研磨等。（3）裝配時(shí)應(yīng)有定位基準(zhǔn)面，專(zhuān)門(mén)注意要求對(duì)中的零件應(yīng)該有保證對(duì)中的面。（4）盡可能減少裝配工作量，如圖a所示用螺釘聯(lián)接，能夠改成圖b所示用塑料直接插入，減少裝配工作量。四、其它要求一、提高精度的要求：考慮溫度轉(zhuǎn)變的補(bǔ)償、磨損的補(bǔ)償、誤差縮小和放大的補(bǔ)償?shù)取６?、減小噪聲設(shè)計(jì)，通過(guò)減少和幸免零件的沖擊碰撞、加大零件體積或厚度、蓋上零部件的阻尼特性、采納隔振材料等。3、提高耐侵蝕性設(shè)計(jì)，通過(guò)減少應(yīng)力集中、提高表面的光潔程度、幸免零件上的狹縫等?！燧S系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜述軸系結(jié)構(gòu)由軸及軸上零件組成，軸系結(jié)構(gòu)在工作中應(yīng)使軸及軸上零件能夠?qū)崿F(xiàn)正確的運(yùn)動(dòng)，在工作載荷的作用下能夠保證正確的形狀和相對(duì)位置關(guān)系，使軸上零件取得良好的潤(rùn)滑。軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要緊要解決軸的結(jié)構(gòu)，軸上零件的組成、結(jié)構(gòu)、尺寸、位置及固定方式，軸上的支承零件與機(jī)架的固定方式，軸上零件的潤(rùn)滑與密封方式，定位與調(diào)整方式等問(wèn)題。軸上零件除包括軸上傳動(dòng)零件意外還包括支承零件、緊固零件、調(diào)整零件、潤(rùn)滑零件、密封零件等。軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要依據(jù)軸的受力情形、轉(zhuǎn)動(dòng)要求、軸上傳動(dòng)零件和支承零件的位置等因素進(jìn)行，設(shè)計(jì)中要綜合考慮軸及軸上零件的強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)、壽命、靠得住性、精度、潤(rùn)滑、密封、工藝性、經(jīng)濟(jì)性等技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。一、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于阻礙軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的因素很多，而很多因素對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的阻礙是相互制約的，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)依照設(shè)計(jì)要求對(duì)具體問(wèn)題作具體分析。軸系的工作要求多種多樣，軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方式液具有較大的靈活性。下面咱們以具體的示例來(lái)講明軸系設(shè)計(jì)的方式。如圖所示為一兩級(jí)直齒圓柱齒輪減速器，由于低速級(jí)齒輪載荷較大，斜齒圓柱齒輪由較大的軸向力，軸系支點(diǎn)應(yīng)選用具有較大承載能力的角接觸軸承或圓錐滾子軸承。為了使軸系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，采納將角接觸軸承面對(duì)面（軸承傳遞給軸的軸向力指向中間）安裝的結(jié)構(gòu)方式。齒輪的左側(cè)通過(guò)軸環(huán)實(shí)現(xiàn)軸向定位，右邊則通過(guò)套筒定位。為了保證套筒與齒輪端面靠得住接觸，應(yīng)使與齒輪配合的軸端長(zhǎng)度略短于齒輪輪轂寬度。聯(lián)軸器的右端通過(guò)軸肩定位，左端通過(guò)軸端擋圈定位。由于軸承只經(jīng)受單方向的軸向力，只需在軸承內(nèi)圈內(nèi)側(cè)和外圈外側(cè)實(shí)現(xiàn)軸向定位。左端軸承內(nèi)圈以軸肩定位，為使拆卸周策劃能夠內(nèi)圈時(shí)能將拆卸力作用于內(nèi)圈，定位軸肩不可太高，具體數(shù)據(jù)可在轉(zhuǎn)動(dòng)軸承手冊(cè)中查取。右端軸承內(nèi)圈能夠用套筒定位，軸承外圈均通過(guò)軸承端蓋實(shí)現(xiàn)軸向定位。為了保證軸肩與軸環(huán)定位靠得住，軸肩過(guò)渡圓角半徑應(yīng)小于與之配合的零件內(nèi)徑端部的倒角寬度。齒輪與聯(lián)軸器通過(guò)一般平鍵聯(lián)接實(shí)現(xiàn)與軸的周向定位并傳遞轉(zhuǎn)矩。軸承端蓋與箱體之間裝有調(diào)整墊片，通過(guò)它即可調(diào)整軸承的軸向間隙，又可避免潤(rùn)滑油的泄漏。左端蓋與軸之間的裂縫是可能漏油的通道，必需采取必要的密封方法，由于此軸轉(zhuǎn)速較低，故采納結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的氈圈密封方式，最終完成所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖所示。轉(zhuǎn)動(dòng)軸承軸系結(jié)構(gòu)的軸向固定方式咱們?cè)谇懊嬉呀?jīng)有過(guò)比較詳細(xì)的講述，咱們就再也不講述，下面要緊對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承及軸上零件的軸向定位和固定方式左一些回憶。二、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承及軸上零件的軸向定位和固定方式為保證軸系功能的實(shí)現(xiàn)，軸系要通過(guò)正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使軸與軸上零件及與機(jī)座之間有確信的相對(duì)位置關(guān)系，并使這種相對(duì)位置關(guān)系得以維持，在工作載荷的作用下不被破壞。事實(shí)上咱們?cè)谇懊嬉呀?jīng)講過(guò)，那個(gè)地址咱們?cè)倬C合回憶一下。經(jīng)常使用的軸向定位方式有以下幾種。一、軸肩和軸環(huán)軸肩和軸環(huán)是最經(jīng)常使用的軸向定位方式之一。軸肩和軸環(huán)由定位端面和過(guò)渡圓角所組成，通過(guò)定位端面與軸上零件端面的接觸而限制其軸向移動(dòng)。為保證軸肩和軸環(huán)定位端面與與軸上零件的靠得住接觸，軸上零件相應(yīng)位置的倒角寬度和高度應(yīng)大于過(guò)渡圓角半徑（如圖所示）。為保證軸肩和軸環(huán)有足夠的承載能力，應(yīng)使定位面具有必然的實(shí)際接觸高度和軸環(huán)寬度，軸環(huán)寬度一樣取為軸環(huán)高度的倍（b=）。與轉(zhuǎn)動(dòng)軸承配合的軸肩和軸環(huán)高度應(yīng)參照轉(zhuǎn)動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)選取。軸肩和軸環(huán)定位具有較高的定位精度和承載能力。不起定位作用的周家高度能夠依照強(qiáng)度及裝配要求自由選取，通常取1～2mm。二、圓螺母軸肩和軸環(huán)只能限制零件在一個(gè)方向上的軸向移動(dòng)，要限制其在相反方向的移動(dòng)就必需在零件的另一端加以固定，圓螺母是實(shí)現(xiàn)這種固定作用的一種結(jié)構(gòu)。如圖所示是用軸肩和圓螺母實(shí)現(xiàn)軸向固定的結(jié)構(gòu)實(shí)例，在結(jié)構(gòu)a中利用雙螺母防松，方案b利用花墊片防松。圓螺母經(jīng)常使用在軸上多個(gè)需要固定的零件的間距較大時(shí)，這種固定方式承載能力較大，固定靠得住，但由于對(duì)軸的強(qiáng)度減弱較大，因此在載荷較大的軸段上不宜利用，經(jīng)常使用于軸端零件的軸向固定。3、套筒套筒定位方式適用于軸上的兩個(gè)或多個(gè)相距較近零件的定位，如圖所示。套筒的利用能夠幸免在軸上加工多個(gè)較高的臺(tái)階，幸免由于加工多處螺紋對(duì)軸強(qiáng)度的減弱，簡(jiǎn)化軸的結(jié)構(gòu)，又可減少多個(gè)定位端面，方便了加工。但由于套筒與軸的配合較松，容易造成質(zhì)量偏心，軸的轉(zhuǎn)速較高時(shí)不宜采納。4、軸用彈性擋圈彈性擋圈定位結(jié)構(gòu)緊湊、裝拆方便，適用于軸上零件受軸向力較小的情形。由于彈性擋圈槽較深，對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度減弱較大，因此適用于彎矩較小的軸端，經(jīng)常使用于轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的軸向定位，如圖所示。五、緊定螺釘緊定螺釘定位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既可單獨(dú)利用，也可與鎖緊擋圈聯(lián)合利用，既能夠?qū)崿F(xiàn)雙向軸向固定，又能夠作周向固定。緊定螺釘定位只能經(jīng)受較小的載荷。緊定螺釘按端部形狀分為錐端、平端和圓柱端三種。平端緊定螺釘完全靠摩擦力實(shí)現(xiàn)固定，承載能力小，固定靠得住性差；錐端緊定螺釘在利用前應(yīng)在軸表面相應(yīng)的位置鉆出錐孔，使固定更牢靠；圓柱端緊定螺釘在利用前應(yīng)在軸表面相應(yīng)位置鉆出盲孔，使緊定螺釘有更大的承載能力，具體三種結(jié)構(gòu)如圖所示。六、軸端擋圈軸端擋圈用于軸端零件的軸向固定，如圖所示。它常與軸肩或圓錐面聯(lián)合利用，能夠經(jīng)受較大的軸向力。與圓錐聯(lián)合利用（圖a）可使軸與軸上零件維持較高的同軸度。軸端擋圈可用螺母固定，也可用螺栓或螺釘固定。螺紋聯(lián)接的防松方式能夠采納彈性墊圈防松，也能夠采納防松墊片、防松銷(xiāo)或串聯(lián)鋼絲防松等。7、銷(xiāo)釘銷(xiāo)釘定位兼有定位和固定的作用，既起軸向定位和固定作用，同時(shí)又起周向定位和固定作用，它具有專(zhuān)門(mén)大的軸向及周向的承載能力，同時(shí)也對(duì)軸引發(fā)較大的應(yīng)力集中，因此通經(jīng)常使用于軸端領(lǐng)教愛(ài)你的定位。為保證銷(xiāo)與軸及輪轂上的銷(xiāo)孔配合良好，應(yīng)付軸及輪轂上的銷(xiāo)孔配鉆并配鉸。為了拆卸方便，通常利用圓錐銷(xiāo)，當(dāng)銷(xiāo)孔為通孔時(shí)銷(xiāo)的兩頭露出銷(xiāo)孔。當(dāng)銷(xiāo)孔為盲孔時(shí)應(yīng)利用內(nèi)螺紋圓錐銷(xiāo)等結(jié)構(gòu)便于拆卸。八、其它方式另外還有緊定套（如圖所示）用于調(diào)心軸承的固定?？子脧椥該跞Γㄈ鐖Da所示）用于轉(zhuǎn)動(dòng)軸承外圈與箱體的軸向定位；止動(dòng)環(huán)（如圖b所示）用于帶有止動(dòng)環(huán)槽的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承外圈與箱體的軸向定位；螺紋環(huán)等軸向固定方式（見(jiàn)圖所示）三、軸承間隙及軸系軸向位置調(diào)整方式通常的滾軸承軸系工作中要求軸系有適當(dāng)?shù)妮S向間隙（除軸向預(yù)緊軸系外）。軸系的初始間隙通過(guò)裝配進(jìn)程中的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)。軸系零件在工作中的磨損造成軸向間隙增大，需要通過(guò)調(diào)整來(lái)補(bǔ)償。有些軸系工作中要求軸系具有準(zhǔn)確的軸向位置，需要通過(guò)正確的調(diào)整來(lái)確信。軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要充分考慮軸向調(diào)整的需要，設(shè)置必要的調(diào)整環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)設(shè)置的位置、數(shù)量、調(diào)整方式及調(diào)整范圍應(yīng)依照功能需要合理選擇。如圖所示的正安裝兩頭單向固定軸系中，通過(guò)合理選配軸承端蓋與箱體之間墊片的厚度調(diào)整軸承間隙。如圖，通過(guò)嵌入式端蓋固定軸承外圈（剖分式箱體結(jié)構(gòu)），也要通過(guò)改變端蓋與軸承間墊片的厚度調(diào)整軸承間隙。這是在裝配進(jìn)程中進(jìn)行調(diào)整的方式。若是軸系需要常常對(duì)軸系間隙進(jìn)行調(diào)整時(shí)，應(yīng)采納更方便的調(diào)整方式，如圖所示。該結(jié)構(gòu)是通過(guò)調(diào)劑螺釘改變壓蓋的位置方式調(diào)整軸承間隙，調(diào)整工作可在不破壞軸系裝配關(guān)系的條件下進(jìn)行，六角螺母起防松作用。有些傳動(dòng)零件對(duì)軸系的軸向位置有嚴(yán)格的要求，例如錐齒輪傳動(dòng)要求兩輪節(jié)圓錐極點(diǎn)重合（如圖所示），蝸桿傳動(dòng)要求蝸桿軸線(xiàn)通過(guò)蝸輪的中間平面，這些要求都要通過(guò)調(diào)整軸系的軸向位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)同一軸系有兩個(gè)參數(shù)需要調(diào)整時(shí)至少應(yīng)設(shè)置兩個(gè)調(diào)整環(huán)節(jié)，如圖所示的錐齒輪軸系中的軸承間隙和節(jié)錐點(diǎn)位置這兩個(gè)參數(shù)需要調(diào)整，在每一個(gè)軸系中都設(shè)置了兩組調(diào)整墊片。四、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的配合轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的配額和是指轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸的配合及外圈與孔的配合。轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的配合直接阻礙軸承的定位和固定成效，阻礙軸承的工作間隙。為了保證轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的正常工作，并具有必然的旋轉(zhuǎn)精度，應(yīng)使軸承工作時(shí)具有必然的間隙。向心軸承出廠時(shí)具有原始間隙，裝配后由于內(nèi)圈與軸及外圈與孔之間的過(guò)盈配合使間隙變小，工作中的受力使間隙加大，由于內(nèi)圈的散熱條件比外圈惡劣，工作溫升使間隙變小，這些因素綜合作用所形成的間隙稱(chēng)為工作間隙。工作間隙的大小對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承元件的受力、軸系的旋轉(zhuǎn)精度、軸承的壽命及溫升都有專(zhuān)門(mén)大的阻礙，合理地選擇轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的配合是改善軸承工作間隙，從而阻礙其它工作性能的重要手腕。一、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承配合的特點(diǎn)（1）由于轉(zhuǎn)動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)組件，只能通過(guò)改變與轉(zhuǎn)動(dòng)軸承配合的軸頸和孔的尺寸知足配合要求，因此轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸的配合采納基孔制，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承外圈與孔的配合采納基軸制。（2）通?；字婆浜现谢鶞?zhǔn)孔的尺寸公差帶采納下誤差為零，上誤差為正值的散布。依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)圈與外圈的尺寸公差帶均采納上誤差為零，下誤差為負(fù)值的散布，因此與轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)圈配合的軸在采納一樣的配合符號(hào)時(shí)，與轉(zhuǎn)動(dòng)軸承所形成的配合比一樣基孔制的基準(zhǔn)孔所形成的配合更緊。如圖所示為轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)、外圈的公差帶位置及與之配合的軸和孔的公差帶位置。（3）轉(zhuǎn)動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)組建，在裝配圖中盡心公尺寸標(biāo)注時(shí)，不需要標(biāo)注轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的公差符號(hào)，而只需要標(biāo)注與之配合的軸和孔的公差符號(hào)。（4）轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的座圈是薄壁零件，由于配合中過(guò)盈量與載荷的作用使座圈的形狀趨向于與之配合的軸或孔的形狀，因此與轉(zhuǎn)動(dòng)軸承配合的軸或孔表面的形狀誤差和過(guò)大的表面粗糙度都會(huì)傳遞給轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，阻礙轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的工作性能，因此設(shè)計(jì)中不但要規(guī)定與轉(zhuǎn)動(dòng)軸承配合的表面尺寸公差，同時(shí)也要規(guī)定相應(yīng)的形位公差。2、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承配合的選擇轉(zhuǎn)動(dòng)軸承設(shè)計(jì)中應(yīng)依照轉(zhuǎn)動(dòng)軸承所經(jīng)受的載荷情形、工作溫度、拆裝條件等因素合理地選擇。（1）載荷地大小和方向軸承所受載荷較大時(shí)，在載荷作用下配合容易松動(dòng)，應(yīng)選用較緊地配合。軸承工作中，當(dāng)載荷的方向固按時(shí)，固定工作受到局部載荷地作用，為幸免載荷長(zhǎng)時(shí)刻集中作用在固定座圈的一個(gè)點(diǎn)上，造成軸承過(guò)早失效，固定座圈應(yīng)選用較松地配合，使其在載荷地作用下能稍有轉(zhuǎn)動(dòng)，變換座圈的受力位置。旋轉(zhuǎn)座圈受到循環(huán)載荷的作用，為幸免座圈松動(dòng)造成相配合零件的磨損，應(yīng)選用較緊的配合。（2）軸承的工作溫度由于轉(zhuǎn)動(dòng)軸承中的發(fā)燒使軸承的工作溫度通常高于相鄰零件的溫度，溫度轉(zhuǎn)變使軸承外圈與孔的配合比常溫時(shí)更緊，軸承內(nèi)圈與軸的實(shí)際配合比常溫時(shí)更松，考慮這些因素，當(dāng)軸承的工作中發(fā)燒量較大，散熱條件較差時(shí)，應(yīng)將外圈的配合選的稍松些，內(nèi)圈的配合選的稍緊。（3）軸承的固定形式軸系中固定支點(diǎn)的軸承外圈與孔的相對(duì)位置固定，可選擇較緊的配合。關(guān)于依托軸承外圈相關(guān)于孔的軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)支點(diǎn)游動(dòng)的軸承，外圈與孔的配合應(yīng)采納間隙配合G7或H7等。（4）軸承的拆裝條件剖分式軸承座與軸承外圈應(yīng)選用較松的配合。需要常常拆卸、改換的軸承，專(zhuān)門(mén)是拆裝較困難的重型軸承應(yīng)選用較松的配合。關(guān)于設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)，通常不要拆卸的軸承可選用較緊的配合。（5）軸承精度品級(jí)選用高精度的軸承通常希望取得較高的旋轉(zhuǎn)精度，可是軸承的旋轉(zhuǎn)精度不僅與軸承的制造精度有關(guān)，而且與相配合的軸與孔的尺寸精度、形狀與位置精度及表面粗糙度有關(guān)。在選用高精度軸承的同時(shí)也應(yīng)提高與之相配合的軸和孔的加工精度要求。以上僅介紹了經(jīng)常使用的一樣原則，但由于阻礙因素的復(fù)雜，設(shè)計(jì)中通常依照同類(lèi)機(jī)械的利用體會(huì)采納類(lèi)比的方式確信。在有關(guān)手冊(cè)中能夠查閱到有關(guān)各類(lèi)常見(jiàn)機(jī)械中所利用的軸承配合及相應(yīng)的形位公差和表面粗糙度資料?！焯岣咻S系結(jié)構(gòu)性能的方法軸系結(jié)構(gòu)的性能與軸系結(jié)構(gòu)的組成有關(guān)，與不同零件的組合方式，零部件的尺寸、形狀及他們之間的相對(duì)位置等因素有關(guān)，下面從強(qiáng)度、剛度、精度、結(jié)構(gòu)工藝性等幾個(gè)方面進(jìn)行討論。一、提高軸強(qiáng)度的方法通過(guò)正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠有效地降低軸上危險(xiǎn)截面處地載荷，從而提高軸的強(qiáng)度。一、合理安排軸上載荷的傳遞線(xiàn)路如圖a所示的結(jié)構(gòu)中，最大轉(zhuǎn)矩為T(mén)1＋T2，通過(guò)變換輸入零件的位置，演變成圖b所示的結(jié)構(gòu)，最大轉(zhuǎn)矩為T(mén)1，有效地降低了最大載荷處地載荷。2、改善軸上零件結(jié)構(gòu)如圖所示為一長(zhǎng)輪轂結(jié)構(gòu)，圖中a所示結(jié)構(gòu)地最大彎矩出此刻軸地中間，彎矩值較大，若是將輪轂中部設(shè)計(jì)成如圖b所示地中空結(jié)構(gòu)，則使軸上地最大彎矩取得極大降低，改善受力情形。3、減小應(yīng)力集中軸類(lèi)零件通常經(jīng)受交變載荷，應(yīng)力集中是阻礙軸的疲勞強(qiáng)度的重要因素，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減小應(yīng)力集中是提高軸的承載能力的有效方法。軸上尺寸的突然轉(zhuǎn)變會(huì)引發(fā)應(yīng)力集中，應(yīng)盡可能減緩尺寸轉(zhuǎn)變的程度，減小應(yīng)力集中對(duì)軸強(qiáng)度的阻礙，如圖所示的結(jié)構(gòu)能夠有效地減輕軸上臺(tái)階處地應(yīng)力集中程度。在軸上載荷較大的軸段處應(yīng)盡可能減小可能減弱軸強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，和減小對(duì)軸強(qiáng)度的減弱程度，如圖所示為別離用端銑刀和盤(pán)銑刀加工的鍵槽結(jié)構(gòu)，由于用盤(pán)銑刀加工鍵槽端部尺寸轉(zhuǎn)變緩慢，因此當(dāng)軸受彎矩作歷時(shí)鍵槽端部應(yīng)力集中較小。應(yīng)幸免多個(gè)引發(fā)應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)出此刻同一截面處。例如鍵槽通常部加工到臺(tái)階處，以幸免鍵槽端部和軸臺(tái)階處所引發(fā)的應(yīng)力集中效應(yīng)疊加。4、提高軸頸的表面品質(zhì)軸上的最大應(yīng)力通常出此刻軸頸表面上，軸頸的表面品質(zhì)對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度有顯著的阻礙。設(shè)計(jì)中能夠通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)谋砻婕庸し绞教岣弑砻嫫焚|(zhì)以提高軸的疲勞強(qiáng)度。采納表面碾壓、噴丸、高頻表面淬火、滲碳及滲氮等表面強(qiáng)化工藝都能夠顯著提高軸疲勞強(qiáng)度。二、提高軸剛度的方法一、合理選擇軸截面的形狀軸的截面形狀是阻礙軸的剛度的重要因素，如表反映了實(shí)心軸與幾種不同參數(shù)空心軸的強(qiáng)度及剛度的比較。由表中可知，軸的強(qiáng)度和剛度都與軸的結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)，當(dāng)將實(shí)心軸改成外徑為原直徑倍的空心軸，并使空心軸的質(zhì)量與原實(shí)心軸質(zhì)量的倍時(shí)，軸的強(qiáng)度提高到實(shí)心軸強(qiáng)度的9倍，剛度提高到實(shí)心軸剛度的20倍。2、改善支承支承的方式和跨距的選擇對(duì)軸的強(qiáng)度和剛度都有專(zhuān)門(mén)大的阻礙，如圖所示表示了錐齒輪常見(jiàn)的兩種軸系結(jié)構(gòu)。方案a中的軸系采納正安裝（面對(duì)面）方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，可是懸臂端較長(zhǎng)，使軸的剛度變差；方案b中的采納反安裝（背對(duì)背）方式，使支點(diǎn)位置外移，懸臂端剛度增大。如圖所示為錐齒輪軸系結(jié)構(gòu)中將小錐齒輪的軸系結(jié)構(gòu)由懸臂支承改成簡(jiǎn)支支承，有效改善了軸系的剛度，可是結(jié)構(gòu)也更復(fù)雜。三、改善軸的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮從毛坯制備、切削加工、熱處置直到安裝、調(diào)整的整個(gè)進(jìn)程中工藝可能和方便。對(duì)軸進(jìn)行切削加工時(shí)通常要進(jìn)行多次裝卡，為使裝卡中能方便的取得有足夠的定位基準(zhǔn)，進(jìn)行軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)通常在軸的兩頭設(shè)有中心孔。若是軸上有多個(gè)鍵槽應(yīng)將鍵槽設(shè)計(jì)在同一母線(xiàn)上，使得能夠通過(guò)一次裝卡完成對(duì)所有鍵槽的加工；同一根軸上的圓角應(yīng)盡可能取統(tǒng)一的尺寸；軸上的配合軸段不宜設(shè)計(jì)的太長(zhǎng)，因?yàn)樘L(zhǎng)的配合軸段既無(wú)益于加工，又無(wú)益于裝配；為使裝配方便，在軸的端部應(yīng)設(shè)有倒角，通常角度為45o；在有過(guò)盈配合的軸段的端部應(yīng)設(shè)有30o的導(dǎo)向錐面，并將軸上的鍵槽開(kāi)到導(dǎo)向錐面上，以便于安裝時(shí)鍵與鍵槽的對(duì)中（如圖所示）。四、提高轉(zhuǎn)動(dòng)軸承軸系剛度及精度的方法提高軸系的剛度對(duì)提高軸系的旋轉(zhuǎn)精度、減少振動(dòng)和噪聲，減輕由于軸系的形狀和位置轉(zhuǎn)變而引發(fā)的軸承偏載，提高軸承壽命超級(jí)有利。一、提高軸承支承剛度和精度要提高軸系的剛度第一應(yīng)提高支承軸承的軸承座（機(jī)架）的剛度，以保證軸承孔在受力時(shí)能維持正確的形狀、位置和方向。如圖a所示中軸承座力作用中心點(diǎn)與箱體壁中心距離較大，支承剛度差，方案b中軸承支撐點(diǎn)更靠近箱體壁中心，并在軸承座下增加肋板，使支承剛度取得提高。二、選擇剛度大的軸承不同類(lèi)型的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承剛度不同專(zhuān)門(mén)大。軸承剛度要緊與轉(zhuǎn)動(dòng)體形狀、接觸點(diǎn)當(dāng)量曲率半徑、接觸線(xiàn)長(zhǎng)度及同時(shí)承載的轉(zhuǎn)動(dòng)體數(shù)量等因素有關(guān)。滾子軸承比球軸承的剛度高很多，多列滾子軸承比單列滾子軸承的剛度更大，深溝球軸承接觸點(diǎn)處的當(dāng)量曲率半徑比調(diào)心球軸承大，因此剛度也更大，滾針軸承因其接觸線(xiàn)較長(zhǎng)因此具有專(zhuān)門(mén)大的剛度，但由于對(duì)偏載過(guò)于靈敏，極限轉(zhuǎn)速太低而使其應(yīng)用受到限制，如圖所示為經(jīng)常使用軸承類(lèi)型剛度比較。3、采納多支點(diǎn)軸系對(duì)剛度要求較高而且跨距較大的軸系能夠采納多支點(diǎn)軸系結(jié)構(gòu)。多支點(diǎn)軸系結(jié)構(gòu)是在雙支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加輔助支點(diǎn)組成的，輔助支點(diǎn)不經(jīng)受軸向力。多支點(diǎn)軸系是靜不定結(jié)構(gòu)，支點(diǎn)受力對(duì)軸及軸承孔的同軸度誤差超級(jí)靈敏，因此在采納這種結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)付軸和軸承孔的同軸度公差提出較高的要求。4、軸承預(yù)緊軸承預(yù)緊是指在裝配進(jìn)程中通過(guò)某些方式使軸承中產(chǎn)生并維持某種形式的預(yù)緊載荷，預(yù)緊載荷的作用是排除軸承間隙，并使轉(zhuǎn)動(dòng)體與座圈的接觸點(diǎn)處產(chǎn)生預(yù)變形。通過(guò)預(yù)緊能夠使轉(zhuǎn)動(dòng)軸承在工作載荷的作用下具有較高的剛度和旋轉(zhuǎn)精度。若是被預(yù)緊的軸承是向心推力軸承（角接觸球軸承或圓錐滾子軸承），則預(yù)緊載荷一樣為軸向載荷；若是被預(yù)緊的軸承是向心軸承（一樣為圓柱滾子軸承），則預(yù)緊力為徑向載荷。預(yù)緊力的作用會(huì)使轉(zhuǎn)動(dòng)軸承摩擦阻力增大，工作壽命降低，預(yù)緊結(jié)構(gòu)在利用中要嚴(yán)格操縱預(yù)緊力的大小。軸向預(yù)緊的向心推力軸承通常使成對(duì)利用，預(yù)緊通常通過(guò)在軸承內(nèi)外圈之間施加預(yù)加變形實(shí)現(xiàn)，如圖所示。圖a所示為預(yù)緊結(jié)構(gòu)施加預(yù)緊載荷前的情形，通過(guò)將兩軸承外圈內(nèi)側(cè)磨薄而使兩外圈產(chǎn)生軸向間隙。圖b所示為預(yù)緊后的情形，通過(guò)擰緊螺紋環(huán)使兩外圈靠緊，產(chǎn)生預(yù)緊載荷，通過(guò)操縱軸承外圈的磨薄量實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)緊載荷的操縱。向心推力軸承經(jīng)常使用的預(yù)緊結(jié)構(gòu)如圖所示。圖a為正安裝的角接觸球軸承的組合，通過(guò)磨薄外圈內(nèi)側(cè)操縱預(yù)緊量；圖b是反安裝結(jié)構(gòu)，通過(guò)磨薄內(nèi)圈操縱預(yù)緊量；圖c和d別離在組合軸承內(nèi)圈和外圈之間加裝墊片，安裝時(shí)通過(guò)操縱固定螺母（或螺紋環(huán)）的擰緊深度的方式操縱預(yù)緊量。以上四種方案適用于同一支點(diǎn)反向成對(duì)安裝角接觸球軸承的情形。方案e和f適用于對(duì)安裝在軸系的兩個(gè)支點(diǎn)的一組角接觸球軸承進(jìn)行預(yù)緊的情形，通過(guò)改變內(nèi)圈預(yù)外圈間套筒的長(zhǎng)度操縱預(yù)緊量；方案g為圓錐滾子軸承的預(yù)緊結(jié)構(gòu)。為提高圓柱滾子軸承的剛度和旋轉(zhuǎn)精度，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行徑向預(yù)緊，如圖所示結(jié)構(gòu)為雙列圓柱滾子軸承的徑向預(yù)緊結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)通經(jīng)常使用于機(jī)床主軸的設(shè)計(jì)。這種預(yù)緊結(jié)構(gòu)中所利用的軸承是內(nèi)孔為錐形的雙列圓錐滾子軸承，裝配時(shí)通過(guò)擰緊軸承左側(cè)的壓緊螺母使軸承向錐形大端移動(dòng)，由于軸承內(nèi)圈是薄壁零件，在沿錐形移動(dòng)時(shí)直徑尺寸增大，使軸承間隙減小或排除，產(chǎn)生預(yù)緊載荷。軸承右端的螺母用于操縱預(yù)緊量。五、合理配置精度轉(zhuǎn)動(dòng)軸承精度的提高能夠有效地提高軸系地旋轉(zhuǎn)精度，可是高精度地軸承價(jià)錢(qián)也高，合理配置軸承地精度能夠用經(jīng)濟(jì)地址法取得較高地軸系精度。機(jī)床主軸設(shè)計(jì)中對(duì)主軸前端地旋轉(zhuǎn)精度有較高的要求，主軸前支點(diǎn)和后支點(diǎn)的精度對(duì)主軸前端的精度阻礙程度不同。如下圖，經(jīng)分析能夠明白當(dāng)主軸前支點(diǎn)的誤差量為δa時(shí)（不考慮后支點(diǎn)偏心量的阻礙），它所引發(fā)的主軸前端誤差為：當(dāng)主軸后支點(diǎn)的偏移量為時(shí)，它所引發(fā)的主軸前端誤差為：可見(jiàn)直軸前支點(diǎn)的誤差對(duì)主軸前端的精度阻礙較大，通過(guò)提高前支點(diǎn)軸承精度的方式提高主軸旋轉(zhuǎn)精度是比較經(jīng)濟(jì)的方法。五、改善轉(zhuǎn)動(dòng)軸承軸系的結(jié)構(gòu)工藝性轉(zhuǎn)動(dòng)軸承與軸和孔的配合通常較緊，軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)幸免裝配時(shí)多個(gè)接合面同時(shí)進(jìn)入裝配位置，如圖所示。同一軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承尺寸盡可能相同，這既有利于減少零件規(guī)格，又有利于減少加工量。如圖a所示的箱體兩頭孔直徑不相同，必需作為兩個(gè)加工面進(jìn)行加工；圖b的兩頭孔直徑同，兩孔能夠作為一個(gè)加工面進(jìn)行加工；圖c所示兩孔盡管直徑相同，但孔中有定位臺(tái)階，兩孔無(wú)法一次鏜出，若是改成圖d所示的套杯結(jié)構(gòu)則可幸免鏜階梯孔，有利于加工的實(shí)現(xiàn)。有些零件間配合較緊，利用進(jìn)程中需要拆卸維修或改換，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要為這些零部件的拆卸提供方便條件。如圖所示為采納雙層材料的套筒結(jié)構(gòu)，兩層材料間采納過(guò)盈配合。當(dāng)內(nèi)層套筒磨損后如不能用非破壞性的方式將結(jié)構(gòu)拆開(kāi)，則兩個(gè)零件都無(wú)法重復(fù)利用。圖中的結(jié)構(gòu)為方便拆卸設(shè)置了螺紋孔（一樣安排2～4個(gè)），當(dāng)需要拆卸時(shí)通過(guò)向孔中擰入螺栓可將兩個(gè)零件分開(kāi)。轉(zhuǎn)動(dòng)軸承與軸和孔的配合較緊，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要為拆卸留有必要的空間，如圖所示為專(zhuān)門(mén)用來(lái)拆卸轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的工具。為便于工具的操作，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)圈應(yīng)露出軸肩足夠的高度。若是因?yàn)槟承┚壒薀o(wú)法為拆卸工具留出應(yīng)有的高度時(shí)，可在軸肩上沿周向加工三個(gè)槽，以備拆卸工具利用?！鞚?rùn)滑和密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、潤(rùn)滑方式概述咱們明白，潤(rùn)滑和密封關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)來(lái)講相當(dāng)重要，是任何一個(gè)設(shè)計(jì)人員不可回避的重要課題，咱們?cè)谇懊娓髡乱呀?jīng)做過(guò)一些論述，可是為了幫忙同窗更好全面了解潤(rùn)滑和密封的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，咱們?cè)诖诉M(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究。一樣來(lái)講，對(duì)潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑裝置的大體要求有：1）能夠按規(guī)定要求的實(shí)踐和油量準(zhǔn)確地向潤(rùn)滑點(diǎn)供油；2）節(jié)約用油，合理用油，使油料受污染程度達(dá)到最?。?）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)可能系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，便于利用和維修，價(jià)錢(qián)低廉；4）工作靠得住，對(duì)重要場(chǎng)合應(yīng)有報(bào)警及工況檢測(cè)裝置。潤(rùn)滑方式油潤(rùn)滑人工加油潤(rùn)滑浸油潤(rùn)滑（油浴潤(rùn)滑）滴油潤(rùn)滑飛濺潤(rùn)滑油繩、油墊潤(rùn)滑油環(huán)、油鏈潤(rùn)滑壓力供油潤(rùn)滑集中潤(rùn)滑循環(huán)潤(rùn)滑不循環(huán)潤(rùn)滑油霧潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑人工加脂潤(rùn)滑裝填密封潤(rùn)滑壓力供脂潤(rùn)滑固體潤(rùn)滑整體潤(rùn)滑覆蓋膜潤(rùn)滑組合、復(fù)合材料潤(rùn)滑粉末潤(rùn)滑潤(rùn)滑方式和裝置有各類(lèi)形式地分類(lèi)，依照配置地位置可分為分散潤(rùn)滑和集中潤(rùn)滑。依照作用地實(shí)踐能夠分為間歇潤(rùn)滑和持續(xù)潤(rùn)滑。依照供油地址式能夠分為無(wú)壓潤(rùn)滑和壓力潤(rùn)滑。依照油的循環(huán)性質(zhì)可分為不循環(huán)潤(rùn)滑、循環(huán)潤(rùn)滑和混合式三種。依照采納的潤(rùn)滑劑分類(lèi)能夠分為如表多種方式。二、經(jīng)常使用潤(rùn)滑方式及裝置潤(rùn)滑方式及裝置地選擇要緊應(yīng)依照機(jī)械零部件的用途和特點(diǎn)、工作規(guī)范和條件、摩擦副尺寸和采納的潤(rùn)滑劑及供油量要求等來(lái)決定。低速、輕載、工作時(shí)刻短或不持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等需油量較少的機(jī)械，一樣采納手工按期加油、加脂，滴油或油繩、油墊潤(rùn)滑。盡可能選用各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)油嘴、油杯、油槍等。中速、中載、較重要的機(jī)械，要求持續(xù)供油并起必然冷卻作用，經(jīng)常使用油浴、油環(huán)、飛濺潤(rùn)滑或壓力供油潤(rùn)滑。高速、輕載機(jī)械零部件，如齒輪、軸承等，發(fā)燒量較大，采納噴霧潤(rùn)滑成效較好。高速、重載、供油量大的重要零部件應(yīng)采納壓力供油循環(huán)潤(rùn)滑。當(dāng)有大量潤(rùn)滑點(diǎn)和自動(dòng)化程度較高的重要機(jī)械設(shè)備或車(chē)間、工廠成立自動(dòng)化潤(rùn)滑系統(tǒng)時(shí)可利用集中潤(rùn)滑裝置。一、人工加油（脂）潤(rùn)滑最簡(jiǎn)單的方式是直接在需要潤(rùn)滑的部件作出加油孔即可用油壺、油槍進(jìn)行加油，也可在油孔處裝設(shè)油環(huán)，如旋套式注油杯（圖a）、壓配式注油杯（圖b）、旋蓋式油杯（圖c，要緊供給潤(rùn)滑脂，潤(rùn)滑脂是靠杯蓋的旋擰而被擠出的）、壓注油杯（圖d，潤(rùn)滑脂注油，需要專(zhuān)用油槍加脂）。油杯除能貯存必然的油（脂）量外，還能夠避免污物進(jìn)入，但其供油時(shí)刻較短，靠得住性不高、這種方式一樣只適用于低速、輕載的簡(jiǎn)易機(jī)械。2、滴油油杯潤(rùn)滑手動(dòng)滴油油杯（圖a）是在機(jī)械啟動(dòng)前用手按下手柄1，使活塞桿2向下運(yùn)動(dòng)將油壓出，預(yù)先供給摩擦副幾滴油作潤(rùn)滑用。彈簧3用以使活塞桿回升。這種裝置要緊用于間歇工作機(jī)械的軸承（多為滑動(dòng)軸承）上。針閥式注油油杯（圖b）是利用手柄豎直或放平來(lái)操縱針閥的開(kāi)閉，用調(diào)劑螺母操縱針閥提升高度，從而調(diào)劑油孔開(kāi)口大小和滴油量。這種裝置經(jīng)常使用于要求供油靠得住的機(jī)械中。3、油繩、油墊潤(rùn)滑這種潤(rùn)滑方式是用油繩、氈墊、或泡沫塑料等浸在油中，利用毛細(xì)管的虹吸作用進(jìn)行供油，如圖所示。油繩和優(yōu)勢(shì)本身具有過(guò)濾作用，能使油維持清潔，供油持續(xù)均勻。缺點(diǎn)是：油量不易調(diào)劑。經(jīng)常使用于低、中速和輕載機(jī)械上。4、油環(huán)、油鏈潤(rùn)滑依托套在軸上的環(huán)或鏈把油從油池中帶到軸上再流向潤(rùn)滑部位，如下圖所示。如能在油池中維持必然的油位，這種方式是很簡(jiǎn)單靠得住的。油環(huán)最好做成整體的，為了便于裝配也能夠做成拼裝的，但接頭處要滑膩以避免妨礙轉(zhuǎn)動(dòng)。油環(huán)的直徑一樣比軸直徑大～2倍，通常采納矩形截面，如需要增大供油量可在環(huán)的內(nèi)表面加工出幾個(gè)圓槽。油環(huán)潤(rùn)滑適合于轉(zhuǎn)速為50～3000r/min的水平軸。轉(zhuǎn)速太高，環(huán)將在軸上猛烈跳動(dòng)，轉(zhuǎn)速太低，則會(huì)帶油量不足，乃至環(huán)將無(wú)法隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)。油鏈與軸、油的接觸面積較大，低速時(shí)能隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)和帶起較多的油，因此油鏈潤(rùn)滑最適合低速機(jī)械。5、浸油及飛濺潤(rùn)滑浸油潤(rùn)滑是將需要潤(rùn)滑的零部件，如齒輪、鏈輪、凸輪、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承等的一部份浸在油池中，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可將油帶到潤(rùn)滑部位，如圖所示。飛濺潤(rùn)滑時(shí)利用高速旋轉(zhuǎn)的零件或依托附加的零件將油池中的油飛濺或形成飛沫向需要潤(rùn)滑的部位供油。如潤(rùn)滑部位不能直接被油濺到時(shí)（如圖a中所示的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承），則能夠利用齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將油飛濺到箱蓋內(nèi)壁上，并使之沿特制的溝槽進(jìn)入軸承。這兩種潤(rùn)滑方式都需要利用轉(zhuǎn)動(dòng)件帶油，帶油量過(guò)少，而轉(zhuǎn)速太高，則會(huì)使油產(chǎn)生大量的泡沫和熱量，迅速氧化變質(zhì)，一樣推薦在1m/s～15m/s的速度范圍內(nèi)利用。油池要有必然的深度，使油中雜質(zhì)和水分得以沉淀。油中最好加入抗氧化劑及抗泡沫添加劑。油的溫升太高還要采取散熱方法。浸油潤(rùn)滑及飛濺潤(rùn)滑都能保證開(kāi)車(chē)后自動(dòng)持續(xù)的供油，停車(chē)時(shí)自動(dòng)停止供油，潤(rùn)滑靠得住、耗油少，保護(hù)簡(jiǎn)單，在機(jī)床、減速器、內(nèi)燃機(jī)等閉式傳動(dòng)中應(yīng)用較多。6、油霧潤(rùn)滑有無(wú)潤(rùn)滑是利用緊縮空氣把潤(rùn)滑油從噴嘴噴出，潤(rùn)滑油霧化后隨空氣彌散到需潤(rùn)滑的表面。由于緊縮空氣和油霧一路被送到潤(rùn)滑部位，因此有較好的冷卻和清洗成效。缺點(diǎn)是排出的油霧會(huì)造成污染。油霧潤(rùn)滑要緊用于Dn>6×105mm˙r/min的高速軸承及v>5～15m/s的閉式齒輪傳動(dòng)中。油霧潤(rùn)滑裝置如圖所示。要緊有噴管一、吸油管2和油量調(diào)劑器3三個(gè)部份組成。緊縮空氣以必然的速度通過(guò)噴管，依照空氣動(dòng)力學(xué)的原理，在噴管的喉頭4處形成負(fù)壓區(qū)，依托空氣壓差從吸管中吸油。油吸入后由油量調(diào)劑器操縱油量進(jìn)入噴管，在管中被緊縮空氣霧化并送至潤(rùn)滑部位。油霧壓力一樣為～。油霧所用緊縮空氣應(yīng)先除去水分和雜質(zhì)，潤(rùn)滑油也需凈化。必需要對(duì)排出的油霧采納通風(fēng)裝置予以排除，弱油量大，則要妥帖回收。7、壓力供油潤(rùn)滑壓力供油潤(rùn)滑是用油泵將油壓送到潤(rùn)滑部位，供油量充分靠得住且易于操縱，可帶走摩擦熱起冷卻作用，因此潤(rùn)滑成效好。普遍應(yīng)用與大型、重型、高速、周密、自動(dòng)化的各類(lèi)機(jī)械設(shè)備中。如圖所示位一種裝在機(jī)床主軸箱內(nèi)簡(jiǎn)單的壓力供油裝置，它是利用傳動(dòng)軸上的偏心輪1，在軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)推動(dòng)柱塞泵吸油壓油，使?jié)櫥徒?jīng)單向閥通過(guò)油管送到各潤(rùn)滑點(diǎn)。油的流量可由活塞形成調(diào)劑，油壓范圍約為～。如圖所示為一齒輪減速器的壓力供油系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。該系統(tǒng)能調(diào)整油的流量，對(duì)循環(huán)油起良好的過(guò)濾、冷卻作用，適用于要求較高的傳動(dòng)供油系統(tǒng)。8、按時(shí)定量集中自動(dòng)供油潤(rùn)滑系統(tǒng)按時(shí)定量集中自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)是一種較新穎的潤(rùn)滑技術(shù)，它能按規(guī)定的周期、規(guī)定的油量，自動(dòng)地對(duì)設(shè)備各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行供油。供油采納間歇、全損耗地址式進(jìn)行。其優(yōu)勢(shì)是：1）不管潤(rùn)滑點(diǎn)位置的高低或離油泵的遠(yuǎn)近，各點(diǎn)的供油量不變；2）潤(rùn)滑周期的長(zhǎng)短及供油量可按設(shè)計(jì)的要求或工作需要事前進(jìn)行調(diào)劑，減少了潤(rùn)滑油的損耗，節(jié)省了加油工作量；3）潤(rùn)滑油不回收循環(huán)利用，使摩擦面始終取得清潔的潤(rùn)滑油，提高了潤(rùn)滑質(zhì)量；4）自動(dòng)監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)完善，潤(rùn)滑靠得住；5）零部件多為標(biāo)準(zhǔn)化系列產(chǎn)品，由專(zhuān)業(yè)廠家批量生產(chǎn)，利用維修方便簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是：系統(tǒng)較為復(fù)雜。多用于自動(dòng)、周密及大型機(jī)床和冶金、礦山、紡織、印刷、塑料等機(jī)械中。自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)是由潤(rùn)滑液壓站、定量閥和操縱愛(ài)惜等三個(gè)大體部份組成。按定量閥的給油方式不同有并列和順序給油系統(tǒng)之分。如圖所示為并列供油系統(tǒng)。液壓站提供必然壓力的潤(rùn)滑油，經(jīng)主油管與并列設(shè)置的各定量閥相聯(lián)接，各定量閥經(jīng)支油管同時(shí)向全數(shù)潤(rùn)滑點(diǎn)供油。油泵停轉(zhuǎn)后卸荷，這時(shí)定量閥在彈簧的作用下儲(chǔ)油，為下一次潤(rùn)滑做好預(yù)備。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是一個(gè)定量閥只對(duì)一個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)，各定量閥之間無(wú)流量及動(dòng)作的制約關(guān)系，故易于合理地布置管道。在管道地結(jié)尾設(shè)置壓力繼電器，以保證所有潤(rùn)滑點(diǎn)均能取得油。三、典型零部件潤(rùn)滑方式的選擇一、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)軸承一樣高速時(shí)采納油潤(rùn)滑、低速時(shí)采納油脂潤(rùn)滑，潤(rùn)滑方式能夠依照速度因數(shù)Dn選擇，能夠依照有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)確信選用。但整體來(lái)講需要注意以下幾點(diǎn)：1）脂潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于密封，而且能夠經(jīng)受較大的載荷，但潤(rùn)滑脂的裝填量一樣不超過(guò)軸承空間的1/3～1/2，裝脂量過(guò)量將會(huì)引發(fā)摩擦發(fā)燒，阻礙軸承正常工作；2）浸油潤(rùn)滑時(shí)油面不該高于最下方轉(zhuǎn)動(dòng)體的中心，立軸的軸承油面不超過(guò)軸承寬度的70％～80％，不然攪油能量損失大，易使軸承過(guò)熱。若是溫升太高，還可適當(dāng)降低油面。3）滴油潤(rùn)滑經(jīng)常使用于中速小軸承。油量一樣是每分鐘5～6滴，操縱供油量使軸承溫度不超過(guò)70～90oC。4）噴油潤(rùn)滑是將壓力油通過(guò)噴嘴噴射到潤(rùn)滑點(diǎn)，潤(rùn)滑及冷卻成效好，適用于高速、重載荷軸承。給油壓力為～，供油量為～10L/min左右。噴嘴的直徑為～2mm以上，安裝在離軸承端面約10mm處，發(fā)燒量較大的軸承可增設(shè)2～4個(gè)噴嘴。二、齒輪及蝸桿傳動(dòng)齒輪的潤(rùn)滑方式一樣可由齒輪的節(jié)圓速度來(lái)確信，見(jiàn)下表。齒輪節(jié)圓速度（m/s）潤(rùn)滑方式<脂潤(rùn)滑（涂抹或填充）<10～12浸油潤(rùn)滑3～12飛濺潤(rùn)滑>12～15壓力潤(rùn)滑、噴霧潤(rùn)滑浸油潤(rùn)滑時(shí)，為了減少齒輪運(yùn)動(dòng)的阻力和油的溫升，浸入油中的齒輪深度以1～2個(gè)齒高為宜。速度高的還應(yīng)淺些，建議為倍齒高，但很多于10mm。當(dāng)速度低時(shí)（～s），許諾浸入深些，可達(dá)到齒輪半徑的1/6；更低速度時(shí)乃至能夠達(dá)到齒輪半徑的1/3。在錐齒輪傳動(dòng)中浸入油中的齒輪深度應(yīng)達(dá)到輪齒的整個(gè)齒寬。在多級(jí)齒輪減速器中，應(yīng)盡可能使各級(jí)傳動(dòng)浸入油中的深度近于相等。若是低速級(jí)齒輪浸油太深，為了降低其深度，可對(duì)高速級(jí)齒輪采納惰輪浸油潤(rùn)滑，或?qū)p速器箱蓋或箱體的剖分面做成傾斜的，從而使高速級(jí)和低速級(jí)浸油深度大致相等。減速器油池的體積平都可按1kW約需～油量計(jì)算（大值用于粘度高的油），齒頂圓至油池底距離很多于30～50mm，以避免太淺激起沉降在底部的磨屑或雜質(zhì)。當(dāng)齒輪的圓周速度大于12m/s時(shí)不宜采納油池潤(rùn)滑，因?yàn)閿囉蛽p失和發(fā)燒大，且由于離心力甩油造成齒面潤(rùn)滑不足，故此經(jīng)常使用噴油或噴霧潤(rùn)滑。噴油壓力約為～，噴嘴一樣放在嚙入側(cè)（如圖），沿齒寬方向個(gè)噴嘴之間距離不大于130～180mm。當(dāng)速度大于25m/s時(shí)，噴嘴放在嚙出側(cè)散熱成效較好。供油量為齒寬每1cm給油min。齒輪箱中的溫度一樣操縱在80oC以下，不然應(yīng)采取冷卻方法。開(kāi)始齒輪的潤(rùn)滑能夠采納涂抹潤(rùn)滑脂、滴油、油槽浸油等方式供油。蝸桿圓周速度小于10m/s時(shí)可用浸油潤(rùn)滑。當(dāng)蝸桿下置時(shí)，蝸桿浸入油面高度應(yīng)低于一個(gè)齒高，而且不超過(guò)蝸桿上轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的最低轉(zhuǎn)動(dòng)體的中心，以避免增加攪油損失。當(dāng)油面符合后一條件而蝸桿未能浸入油中時(shí)，能夠在蝸桿上設(shè)置濺油輪，利用飛濺油來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑。蝸桿上置時(shí)，蝸輪浸入油中深度也為一個(gè)齒高至蝸輪直徑的1/3。當(dāng)蝸桿圓周速度大于10m/s時(shí)，必需采納壓力噴油潤(rùn)滑才能保證潤(rùn)滑和散熱，潤(rùn)滑油應(yīng)噴至全齒寬，噴油方向應(yīng)順著蝸桿嚙入側(cè)。四、密封裝置概述凡是機(jī)械設(shè)計(jì)都不可幸免碰到密封問(wèn)題，盡管咱們?cè)谇懊娓鱾€(gè)相關(guān)章節(jié)都已經(jīng)談到部份內(nèi)容，可是在那個(gè)地址咱們相對(duì)集中的作一簡(jiǎn)要介紹，增加知識(shí)的系統(tǒng)性和加深同窗的印象。在潤(rùn)滑系統(tǒng)中，密封裝置的作用是避免潤(rùn)滑劑的泄漏并避免外部雜質(zhì)、塵埃、空氣和水分等浸入潤(rùn)滑部位。密封不僅能大量節(jié)約潤(rùn)滑劑，保證機(jī)械正常工作，提高機(jī)械壽命，同時(shí)避免污染，改善環(huán)境。對(duì)密封的大體要求有：1）在要求的壓力和溫度范圍內(nèi)具有良好的密封性能；2）摩擦阻力小，摩擦系數(shù)穩(wěn)固；3）磨損小，磨損后在必然程度上能夠自動(dòng)補(bǔ)償，工作壽命長(zhǎng)；4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，便于裝拆、維修，價(jià)錢(qián)低。密封裝置靜密封直接接觸（研合面）密封墊片、墊圈密封密封膠密封磁流體密封動(dòng)密封非接觸密封迷宮密封螺旋密封磁流體密封離心式密封接觸密封氈圈密封密封圈唇形密封機(jī)械密封其它密封裝置能夠分為靜密封和動(dòng)密封兩大類(lèi)。動(dòng)密封又能夠依照運(yùn)動(dòng)分為移動(dòng)密封及旋轉(zhuǎn)密封兩類(lèi)，或按接觸形式分為非接觸密封和接觸密封兩類(lèi)，還能夠按密封位置分為端面密封和圓周密封兩類(lèi)。常見(jiàn)的密封裝置見(jiàn)表格所示。例如如圖所示的減速器，其中觀看孔蓋一、分箱面二、放油塞3、端蓋端面4遍地為靜密封；輸入軸5合輸出軸6與端蓋接合處為動(dòng)密封，屬于旋轉(zhuǎn)密封。一、旋轉(zhuǎn)密封裝置（一）旋轉(zhuǎn)密封裝置的工作機(jī)理合選擇原則密封的目的主若是避免泄漏。產(chǎn)生泄漏的緣故有兩個(gè)：1）在旋轉(zhuǎn)軸與殼體的動(dòng)靜接合面間有間隙；2）密封的相鄰雙側(cè)有壓力差，促使液體介質(zhì)流出。排除以上因素即可阻止或減少泄漏，實(shí)現(xiàn)密封。旋轉(zhuǎn)密封裝置的工作機(jī)理能夠歸納成以下幾點(diǎn)：1）在動(dòng)靜接合面間安放減磨材料，以填充及利用其彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)排除接合面之間間隙，這確實(shí)是接觸式密封，如氈圈密封等。2）許諾動(dòng)靜接合面之間有間隙，但設(shè)法盡可能增大液體介質(zhì)通過(guò)其間隙時(shí)的阻力，或使液體介質(zhì)通過(guò)隙縫時(shí)產(chǎn)生壓力降，使介質(zhì)難以流出，這是非接觸式密封，如迷宮密封等。3）對(duì)液體介質(zhì)做功，以擋住液體漏出的前途，例如離心甩油盤(pán)等；或強(qiáng)迫液體介質(zhì)向相反的方向流動(dòng)，例如螺旋密封，也屬于非接觸密封。4）設(shè)置漏油孔導(dǎo)油。具體選擇時(shí)應(yīng)依照具體工作條件，如工作速度、壓力、適用溫度范圍和其它因素綜合考慮選擇合理的結(jié)構(gòu)。經(jīng)常使用的密封件多數(shù)有標(biāo)準(zhǔn)。接觸式密封工作裝置工作時(shí)都有摩擦，消耗功率，引發(fā)元件磨損，當(dāng)摩擦發(fā)燒溫度太高時(shí)易引發(fā)密封材料老化變質(zhì)，這是阻礙密封壽命的要緊緣故。因此，要注意潤(rùn)滑和冷卻。非接觸式密封工作速度一樣不受限制，可是難以保證完全不漏。體會(huì)證明，并非是縫的越周密封成效越好。某些情形下，如傳動(dòng)箱內(nèi)因?yàn)楣ぷ鳒囟壬?，增加箱?nèi)壓力，致使箱內(nèi)壓力升高，現(xiàn)在傳動(dòng)箱上應(yīng)增設(shè)通氣裝置，有利于箱內(nèi)箱外壓力均衡，避免泄漏。一樣來(lái)講，采納組合密封結(jié)構(gòu)密封成效會(huì)更好一些。(二)接觸式旋轉(zhuǎn)密封裝置一、氈圈密封氈圈密封屬于填料密封的一種。在端蓋或殼體上開(kāi)出梯形槽，將矩形截面的氈圈放置在槽中以與旋轉(zhuǎn)軸米和接觸，如圖所示。氈圈密封裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊；有標(biāo)準(zhǔn)件，本錢(qián)低廉；對(duì)軸的偏心串動(dòng)不靈敏；但摩擦較嚴(yán)峻，只適用于低速。脂潤(rùn)滑的地址。用于油潤(rùn)滑（尤其粘度小的油）密封成效很差。氈圈密封工作的滑動(dòng)速度小于4～5m/s，軸的表面最好經(jīng)拋光加工。若是軸的硬度高，表面的粗糙度小，利用優(yōu)質(zhì)細(xì)毛氈，側(cè)工作速度能夠達(dá)到7～8m/s。氈圈密封的利用溫度一樣不超過(guò)90oC，利用壓力一樣為,經(jīng)常使用于電機(jī)、齒輪傳動(dòng)箱等機(jī)械中。其氈圈已是標(biāo)準(zhǔn)件，梯形槽尺寸的設(shè)計(jì)參照J(rèn)B/ZQ4606-1986進(jìn)行，不能隨意繪制。2、密封圈密封圈也是填料的一種，經(jīng)常使用耐油橡膠制成。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、摩擦阻力小、安裝方便。密封靠得住等優(yōu)勢(shì)。橡膠圈能夠制成圓形、方形、三角形或X形（如圖所示），其中最經(jīng)常使用的是圓形，但X形較理想，因?yàn)樗袃傻澜佑|面密封，在兩道接觸面之間能夠儲(chǔ)油。圓形截面膠圈又稱(chēng)為O形密封圈，具有雙向密封能力，其尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，經(jīng)常使用于靜密封和往復(fù)密封中。膠圈安裝在溝槽內(nèi)受到預(yù)緊縮而起密封作用。當(dāng)液體向外泄漏時(shí)，密封圈借助于流體的壓力擠向溝槽的一側(cè)，在接觸邊緣上壓力增高使密封成效增加。這種隨著介質(zhì)壓力升高而提高密封成效的性能叫做“自緊作用”，如圖所示。O形密封圈用于旋轉(zhuǎn)密封時(shí)，其尺寸設(shè)計(jì)完全不同于作靜密封或往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封時(shí)，因?yàn)樾D(zhuǎn)軸與橡膠圈之間摩擦發(fā)燒專(zhuān)門(mén)大，而橡膠卻有一種特殊的反常性能；若橡膠在拉伸狀態(tài)下受熱，橡膠會(huì)急劇的收縮，促使本來(lái)已箍在軸上的O形密封圈對(duì)軸的箍緊力增大，結(jié)果加速了橡膠的老化和磨損。為此在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使O形密封圈的內(nèi)徑比軸徑大3％～5％，并將O形密封圈的初始緊縮率設(shè)計(jì)小一點(diǎn)（如5％～10％）。如此，在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，橡膠不受拉伸，待摩擦發(fā)燒引發(fā)橡膠收縮時(shí)，恰好把軸箍緊，達(dá)到密封的目的。O形密封圈不能用于高速。例如，當(dāng)軸直徑為30mm時(shí)，其最大極限速度為3m/s。另外，還必需提供充分的潤(rùn)滑油，起散熱作用。設(shè)計(jì)O形密封裝置時(shí)，能夠參照GB/、GB/選擇。3、唇形油封唇形密封又稱(chēng)皮碗密封，經(jīng)常使用的有J形和U形截面兩種，它們都具有唇形的結(jié)構(gòu)。J形有骨架型油封一樣是由彈性橡膠唇、金屬骨架和箍緊彈簧組成（如圖）。其中橡膠唇的唇口與軸接觸，唇口上用彈簧箍緊，以保證良好的密封。為了增強(qiáng)剛度，橡膠唇內(nèi)包有鋼制骨架，有的唇形油封則裝在一個(gè)鋼套內(nèi)，均能以必然的過(guò)盈配合裝入殼體中。J形無(wú)骨架油封由于剛性較差，裝入殼體后需要用壓蓋進(jìn)行固定，如圖所示。U形唇形油封（如圖所示）一樣用于剖分式機(jī)殼中。單唇油封安裝時(shí)要注意安裝方向，唇口部要朝向密封的部位，如圖中油封方向的是用以避免右邊的介質(zhì)滲漏到左側(cè)。油封能夠設(shè)置一個(gè)主唇加一個(gè)副唇，或一個(gè)主唇加幾個(gè)副唇（如圖所示）。有彈簧壓緊的唇口為主唇，其余為副唇。安裝時(shí)主唇朝內(nèi)，用以避免液體漏出；副唇朝外用以防塵。有三個(gè)副唇的油封多用于塵埃、泥土、砂石專(zhuān)門(mén)多的場(chǎng)合。用耐油橡膠制成的唇形橡膠油封利用的一樣工作條件為：滑動(dòng)速度小于4～12m/s，若軸頸磨削加工，滑動(dòng)速度可用到接近15m/s；工作壓力1MPa；利用溫度－40oC～100oC。油封能夠組合利用，如圖a所示為兩個(gè)油封同向排列，適用于避免單方向滲漏，密封更為靠得住。圖b所示為兩個(gè)油封背靠背排列，適用于避免兩個(gè)方向滲漏。圖c為兩個(gè)油封間設(shè)有孔環(huán)，可用以添加潤(rùn)滑劑或漏出孔。唇形密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠查閱相關(guān)手冊(cè)參照GB/等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。4、機(jī)械密封機(jī)械密封又稱(chēng)為端面密封。它的要緊特點(diǎn)是密封面垂至于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)，依托兩個(gè)密封元件，即動(dòng)環(huán)與靜環(huán)端面在介質(zhì)靜壓力和彈簧力的作用下，彼此貼緊來(lái)阻止和減少泄漏而達(dá)到密封的目的。如圖所示即為一種機(jī)械密封裝置，軸1上有凸爪，帶動(dòng)動(dòng)環(huán)2一路旋轉(zhuǎn)。彈簧3使動(dòng)環(huán)2緊貼在靜環(huán)5的摩擦面上，維持密封狀態(tài)。橡膠圈六、7是避免介質(zhì)從靜環(huán)5與殼體4之間和動(dòng)環(huán)2與軸1之間的不貼合處滲漏，以確保密封。機(jī)械密封摩擦及磨損集中在密封元件上，對(duì)軸沒(méi)有絲毫損傷。密封元件應(yīng)采納摩擦系數(shù)小的耐磨材料。一樣動(dòng)環(huán)要求強(qiáng)度好、不易變形，經(jīng)常使用鑄鐵、硬質(zhì)合金等硬材料制造，具有較好的自潤(rùn)滑性能。機(jī)械密封的優(yōu)勢(shì)是：密封性能靠得住，即密封環(huán)磨損，在彈簧作用下仍能維持密合，有自動(dòng)補(bǔ)償作用，因此利用壽命長(zhǎng)。在高速、高壓、高溫、高真空及侵蝕介質(zhì)條件下都有良好的密封成效。其缺點(diǎn)是：組成零件較多，加工裝配比較復(fù)雜。目前機(jī)械密封能夠達(dá)到工作速度150m/s，壓力35MPa，利用溫度-60oC~1000oC。機(jī)械密封產(chǎn)品種類(lèi)及結(jié)構(gòu)形式很多，需要依照不同介質(zhì)、速度、壓力及溫度等因素合理選擇。密封組件有許多已經(jīng)規(guī)格化、系列化能夠選用。(三)非接觸