机械基础第8章支撑零部件

8.28.18.3轴第八章支承零部件滑动轴承滚动轴承7.5轴颈轴头轴身一、轴的结构1、功用：1）支承回转零件；2）传递运动和转矩8.1轴二、轴的分类轴承受的载荷转轴心轴传动轴轴线形状直轴曲轴挠性钢丝轴分类应用特点示例传动轴只承受转矩汽车后桥轴汽车变速箱心轴只承受弯距自行车前轮轴铁路机车轮轴转轴既承受弯距又承受转矩减速器中的轴根据承载情况下列各轴分别为哪种类型？0轴：Ⅰ轴：Ⅴ轴：Ⅱ轴：Ⅲ轴：Ⅳ轴：传动轴转轴转动心轴转轴转轴转动心轴如何判断轴是否传递扭矩：从原动机向工作机画传动路线，若传动路线沿该轴轴线走过一段距离，则该轴传递转矩。如何判断轴是否承受弯矩：该轴上除联轴器外是否还有其它传动零件，若有则该轴承受弯矩，否则不承受弯矩。直轴曲轴挠性钢丝轴三、轴的材料及其选择2．对轴材料的要求（1）具有一定的疲劳强度，对应力集中的敏感性低；（2）具有一定的刚度和韧性；（3）具有足够的耐磨性；（4）良好的经济性、工艺性。1．轴的主要失效形式：疲劳断裂（工作时所承受的应力一般是交变循环应力）常用材料（1）碳素钢：30、35、45、50(正火或调质)，45应用最广，价廉，对应力集中不敏感，良好的加工性，经热处理后可获良好的综合机械性能，常用于受力较小或不重要的场合。（2）中、低碳合金钢：有更好的机械性能和热处理工艺性，对应力集中较敏感。常用于高速、重载、耐磨、耐高温等特殊场合。（3）球墨铸铁：价廉、强度高、吸振性好、切削加工性较好。适用于形状复杂的轴。四、影响轴结构的因素（1）轴的毛坯种类（2）轴上作用力的大小及其分布情况（3）轴上零件的位置、配合性质及其连接固定的方法（4）轴的加工方法、装配方法以及其它特殊要求2.结构应满足的条件a轴的受力合理，有利于提高轴的强度和刚度b轴相对于机架和轴上零件相对于轴的定位准确，固定可靠c轴便于加工制造，轴上零件便于装拆和调整d尽量减少应力集中，节省材料，减轻重量1.轴的结构形状取决于以下几个因素3、轴的结构及各部分名称组成轴颈：装轴承处尺寸=轴承内径；轴头：装轮毂处直径与轮毂内径相当；轴身：联接轴颈和轴头部分；•轴颈•轴头•轴身两头小中间大的阶梯轴。4、零件在轴上的固定（１）轴向固定作用和目的：保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力常用方法：轴肩、轴环、轴套、圆螺母、轴端挡圈等①轴肩轴肩：轴上截面突变的部位。非定位轴肩：便于装拆、起过渡作用，h=(1~2)mm。定位轴肩：起轴向定位作用。定位轴肩高度：①轴肩高度h＞轴上零件倒角尺寸c（圆角半径R）＞轴圆角半径r。②h=（0.07~0.1）dmm③安装标准件的轴肩高度应符合标准件的标准。定位轴肩宽度：b=1.4h特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力。③圆螺母特点：定位可靠，可承受较大的轴向力，装拆方便。但切制螺纹使轴的疲劳强度下降。②套筒特点：结构简单，定位可靠，能承受较大轴向力。能同时固定两个零件的轴向位置，但两零件相距不宜太远，不宜高速。•止动垫片④轴端挡圈特点：固定可靠，能承受较大的轴向力，用于轴端。当用轴肩、轴环、套筒、圆螺母、轴端挡圈进行零件的轴向定位时，为保证轴向定位可靠，要求L轴L毂⑤圆锥面（+挡圈、螺母）特点：能消除轴与轮毂间的径向间隙，能承受冲击载荷。常用于高速轴端且对中性要求高或需经常拆卸的场合。⑥弹性挡圈固定特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力，切槽需要一定的精度。常用于固定滚动轴承等的轴向定位。⑦紧定螺钉固定特点：承受轴向力很小，亦可起周向固定作用。适用于轴向力小，转速低的场合2.周向固定：保证零件传递扭矩和防止零件与轴产生相对的转动键、花键、销、过盈配合、弹性环联接、成形联接等。4、轴的加工和装配工艺性（1）轴径相近处的圆角、倒角、键槽等尺寸应一致；（2）固定不同零件的各键槽应布置在同一母线上，以减少装夹次数；（3）需切制螺纹的轴段：螺纹退刀槽；（4）需磨削的轴段：砂轮越程槽；（5）轴端应有倒角：c×45°——便于装配；（6）过盈联接的轴头一般应有引导装配的锥度；（7）零件装配时应尽量不接触其它零件的配合表面；（8）轴肩高度应考虑零件拆卸方便。5、提高轴承载能力的措施（1）结构设计方面（减少应力集中）a相邻轴段直径不宜相差太大；b过渡圆角半径不能太小，或用凹切圆角或中间环；c尽量避免在轴上开横孔、凹槽等，合理选择键槽(盘铣)；（2）制造工艺方面（提高表面质量）a降低表面粗糙度；b对轴表面进行强化处理，如对表面辗压、喷丸处理等。d过盈配合轴段可采用一些特殊结构r1.05dddd1•a)过盈配合应力集中b)轮毂上开卸载槽c)轴上开卸载槽d)增大轴径1.轴的主要功能是（）、（）。2.轴按轴线情况不同可分为（）轴、（）轴和（）轴。3.直轴按承载情况不同可分为（）、（）和（）。4.自行车的前轮属于（）轴，减速器中的轴属于（）轴汽车中的变速箱属于（）轴。5.曲轴是内燃机等机器中用于（）运动和（）运动相互转换的专用零件。6.（）轴有良好的扰性，它可以把回转运动灵活的传倒任何空间位置。传递运动和转矩支承回转零件直曲挠性钢丝传动轴心轴转轴心轴转传动往复旋转挠性钢丝第二章杆件的静力分析8.2滑动轴承一、轴承的作用1、功用：1）支承轴或轴上回转零件的部件；2）减少转轴与支承之间的摩擦和磨损二、轴承的分类根据摩擦性质，轴承分为：滑动轴承和滚动轴承。滚动轴承：滚动磨擦滑动轴承：滑动摩擦8.2滑动轴承三、滑动轴承的分类承受载荷的方向轴系和拆装的需要径向滑动轴承推力滑动轴承整体式对开式整体式滑动轴承对开式滑动轴承三.按受载方向不同，滑动轴承分为：径向滑动轴承：推力滑动轴承：承受径向力承受轴向力径向滑动轴承推力滑动轴承径向滑动轴承一)(常用的径向滑动轴承有整体式、对开式两种形式。（1）整体式滑动轴承1）结构:由轴承座、轴瓦、轴颈等组成。油杯孔轴瓦轴承座2）特点：a.结构简单、成本低b.装拆不便c.适于低速、轻载或间隙工作的机器。（二）对开式滑动轴承双头螺柱轴承盖剖分轴瓦轴承座调节垫片（二）对开式滑动轴承（三）推力滑动轴承轴承座止推轴空心式：环式二、滑动轴承的材料二、滑动轴承的材料8.2滑动轴承三、轴瓦整体式轴瓦剖开式轴瓦上瓦下瓦油孔油沟轴承衬油沟：使润滑油均匀分布油沟的形状四.滑动轴承的安装、维护①滑动轴承安装要保证轴颈在轴承孔内转动灵活、准确、平稳。②轴瓦与轴承座孔要修刮贴实，轴瓦剖分面要高出0.05～0.1ｍｍ，以便压紧。整体式轴瓦压入时要防止偏斜，并用紧定螺钉固定。③注意油路畅通，油路与油槽接通。④注意清洁，修刮调试过程中凡能出现油污的机件，修刮后都要清洗涂油。⑤轴承使用过程中要经常检查润滑、发热、振动问题。21341234一、滚动轴承的结构•由内圈、外圈、滚动体和保持架组成常见的滚动体有球形、圆柱形、鼓形、滚针、圆锥形。一、滚动轴承的结构二、滚动轴承的分类承受载荷方向向心轴承推力轴承滚动体的种类球轴承滚子轴承工作时是否调心调心轴承非调心轴承五、滚动轴承常见的失效形式宽(高)度系列代号直径系列代号前置代号基本代号共5位后置代号表13-3滚动轴承代号的排列顺序（）类型代号尺寸系列代号注：代表字母；代表数字或加2.基本代号——表示轴承的基本类型、结构和尺寸。3.类型代号——左起第一位，为0（双列角接触球轴承）则省略。是轴承代号的基础，有三项成套轴承分部件代号1.前置代号——成套轴承分部件代号。0三、滚动轴承的代号62203轴承内径d=17mm直径系列代号，2(轻)系列宽度系列代号，2(宽)系列深沟球轴承潘存云教授研制6深沟球轴承5推力球轴承4双列深沟球轴承3圆锥滚子轴承N圆柱滚子轴承9推力圆锥滚子轴承2调心滚子轴承8推力滚子轴承1调心球轴承7角接触球轴承0双列角接触球轴承代号轴承类型代号轴承类型滚动轴承主要类型代号表表8-2向心轴承和推力轴承的常用尺寸系列代号直径系列代号向心轴承01(0)0(0)1101120211011234特轻轻中重(0)2(0)3(0)41213222324121314222324(0)12窄正常宽尺寸系列代号宽度系列代号34表8-5轴承的内径代号内径代号轴承内径尺寸/mm001001020304~99数字512151730213轴承内径d=5×13=65mm直径系列代号，2(轻)系列宽度系列代号，0(窄)系列圆锥滚子轴承N105/P5公差等级5级轴承内径d=25mm直径系列代号，1(特轻)系列圆柱滚子轴承潘存云教授研制注：公差等级中0级最低，向右依次增高，2级最高。表13-8公差等级代号代号省略/P6/P6x/P5/P4/P2公差等级符合标准的0级6级6x级5级4级2级示例62036203/P630201/P6x6203/P56203/P46203/P27(0)312/P6轴承内径d=12×5=60mm直径系列代号，3(中)系列宽度系列代号，0(窄)系列角接触球轴承公差等级6级