常用機(jī)械零件

1、6.1 軸6.2 軸承6.3 其他零件第六章 常用機(jī)械零件常用機(jī)械零件包括：軸、軸承、聯(lián)軸器、離合器、鍵、銷等。軸是機(jī)械中的重要零件，其功用是支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；而將軸和軸上零件進(jìn)行周向固定并傳遞轉(zhuǎn)矩的零件是鍵；軸承是支承軸及軸上零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度和減少軸與支承間的摩擦和磨損；聯(lián)軸器和離合器是聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸，使它們一起回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩。6.1 6.1 軸軸1、功用：軸的主要功用是軸的主要功用是支承旋轉(zhuǎn)零件、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 2、分類：按照承受載荷的不同，軸可分為： 心軸只承受彎矩的軸，如自行車的前輪軸 ，火車車輪軸。 6.1 軸一、軸的功用及分類一、軸的功用及分類 自行車的

2、前輪軸自行車的前輪軸鐵路機(jī)車的輪軸鐵路機(jī)車的輪軸6.1 6.1 軸軸 傳動(dòng)軸以傳遞轉(zhuǎn)矩為主，不承受彎矩或承受很小的彎矩的軸。如汽車變速箱與后橋之間的傳動(dòng)軸。 6.1 6.1 軸軸 轉(zhuǎn)軸既傳遞轉(zhuǎn)矩，又承受彎矩的軸。如齒輪減速器的輸出軸 6.1 軸直軸根據(jù)外形的不同，可分為光軸和階梯軸。按照軸線形狀的不同，軸可分為曲軸和直軸兩大類。 光軸光軸階梯軸階梯軸曲軸曲軸6.1 軸除了剛性軸外，還有鋼絲軟軸（撓性軸）。撓性軸是剛度很小，可以自由彎曲的軸，也稱軟軸。撓性軸用于連接不在同一軸線和不在同一方向或有相對運(yùn)動(dòng)的兩軸，以傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩?？梢园鸦剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靈活地傳到不開敞地空間位置。 軸一般是實(shí)心軸，有特

3、殊要求時(shí)也可制成空心軸，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸。 6.1 軸 軟軸軟軸二、軸的常用材料及熱處理二、軸的常用材料及熱處理軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件。 鍛件的內(nèi)部組織均勻，強(qiáng)度較好，重要的軸、大尺寸或階梯尺寸變化較大的軸，應(yīng)采用鍛制毛坯。 對直徑較小的軸，可直接用圓鋼加工。 由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故軸采用碳鋼制造最廣泛，其中最常用的是45號鋼。不重要或低速輕載的軸以及一般傳動(dòng)的軸也可以使用Q235、Q275等普通碳鋼制造。Q235。Q表示屈服點(diǎn)，235表示該種鋼材的公稱屈服點(diǎn)是235MPa 合金鋼

4、比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能。因此，在傳遞大動(dòng)力，并要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸的耐磨性，以及處于高溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。 高強(qiáng)度鑄鐵和球墨鑄鐵由于容易作成復(fù)雜的形狀，而且價(jià)廉，吸振性和耐磨性好，對應(yīng)力集中的敏感性較低，故常用于制造外形復(fù)雜的軸。 三、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸通常由軸頭、軸頸、軸肩、軸環(huán)、軸端等部分組成。軸端軸頭軸頸 軸頭一、軸上零件的軸向定位及固定一、軸上零件的軸向定位及固定軸向固定的目的是保證零件在軸上有確定的軸向位置，防止零件作軸向移動(dòng)，并能承受軸向力。常見的軸向固定形式有：軸肩、軸環(huán)、彈性擋圈、螺母、套筒、軸端擋圈、圓錐面和緊定螺釘?shù)瓤善鸬捷S

5、向固定。軸肩:分為定位軸肩和非定位軸肩兩類，利用軸肩定位是最方便可靠的方法。 軸肩定位軸肩定位用軸肩或軸環(huán)固定零件時(shí)，常需采用其他附件來防止零件向另一方向移動(dòng)。當(dāng)軸向力不大而軸上零件間的距離較大時(shí)，可采用彈性擋圈固定。當(dāng)軸向力很小，轉(zhuǎn)速很低或僅為防止零件偶然沿軸向滑動(dòng)時(shí)，可采用緊定螺釘固定。二、軸上零件的周向定位及固定二、軸上零件的周向定位及固定 為了滿足機(jī)器傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的要求，軸上零件除了需要軸向定位外，還必須有可靠的周向定位。周向定位的目的是限制軸上零件與軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)。常用的周向定位零件有鍵花鍵、銷緊定螺釘以及過盈配合等，其中緊定螺釘只用在傳力不大之處。 6.2 6.2 軸承軸承 6.

6、2 軸承軸承的定義：軸承的定義：軸承是支承件。是支承機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)零、部件的零件。功用：功用：支承軸及軸上零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度和減少軸與支承之間的摩擦和磨損。（1）根據(jù)支承處相對運(yùn)動(dòng)表面的摩擦性質(zhì)根據(jù)支承處相對運(yùn)動(dòng)表面的摩擦性質(zhì)，軸承分為滑動(dòng)摩擦軸承和滾動(dòng)摩擦軸承，分別簡稱為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承， 一、軸承的功用及分類一、軸承的功用及分類 1.軸承的功用軸承的功用2.軸承的分類軸承的分類6.2 6.2 軸承軸承 http:/ 6.2 軸承軸承 滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承適用于高速、高精度、重載和有較大沖擊的場合，也應(yīng)用于不重要的低速機(jī)器中。滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小，易起動(dòng)，適用范圍廣，軸向尺寸小，

7、潤滑和維修方便的特點(diǎn)，應(yīng)用廣泛（2）按照軸承受力方向的不同，按照軸承受力方向的不同，軸承可分為三種形式：承受徑向力的向心軸承；承受軸向力的推力軸承；同時(shí)承受徑向力和軸向力的向心推力滑動(dòng)軸承向心軸承、向心軸承、推力軸承、推力軸承、向心推力軸承。向心推力軸承。(或稱為徑向軸承或稱為徑向軸承、止推軸承、止推軸承、徑向止推軸承）徑向止推軸承）二、滑動(dòng)軸承二、滑動(dòng)軸承6.2 6.2 軸承軸承1.滑動(dòng)軸承類型及結(jié)構(gòu)類型：滑動(dòng)軸承分為(1)整體式向心滑動(dòng)軸承；(2)剖分式向心滑動(dòng)軸承；(3)調(diào)心式滑動(dòng)軸承。結(jié)構(gòu)（以整體式向心滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)為例）： 它是由軸承座1、軸瓦2和緊定螺釘3組成。這種軸承已標(biāo)準(zhǔn)化。6.

8、2 6.2 軸承軸承6.2 6.2 軸承軸承軸瓦的形狀軸瓦的形狀：軸瓦的主要失效形式是磨損，有時(shí)也出現(xiàn)因強(qiáng)軸瓦的主要失效形式是磨損，有時(shí)也出現(xiàn)因強(qiáng)度不夠引起的疲勞破壞。度不夠引起的疲勞破壞。 對軸瓦材料有如下要求：對軸瓦材料有如下要求： 1.有足夠的強(qiáng)度和可塑性；有足夠的強(qiáng)度和可塑性； 2.減摩性能好；減摩性能好； 3.耐磨、耐腐蝕以及抗膠合能力強(qiáng)；耐磨、耐腐蝕以及抗膠合能力強(qiáng)； 4.導(dǎo)熱性好、熱膨脹系數(shù)??；導(dǎo)熱性好、熱膨脹系數(shù)??； 軸瓦的材料及失效形式軸瓦的材料及失效形式 ：2.滑動(dòng)軸承的潤滑滑動(dòng)軸承的潤滑滑動(dòng)軸承潤滑的目的滑動(dòng)軸承潤滑的目的在于減小摩擦和磨損，降低功率消耗。潤滑劑還可起到冷

9、卻、防銹和吸振的作用。潤滑劑的選擇直接影響到上述效果。 (1)潤滑劑種類：潤滑劑分為：液體（潤滑油）、半固體（潤滑脂）、固體。 (2)潤滑方法和潤滑裝置：按供油方式不同可分為間歇潤滑和連續(xù)潤滑。間歇潤滑是利用油壺或油槍，靠手工定時(shí)通過軸承油孔加油、油脂，為避免加油時(shí)污物進(jìn)入軸承，可在油孔上裝壓注油杯和旋蓋式脂杯。間歇式供油間歇式供油旋套式注油油杯壓配式壓注油杯連續(xù)式供油連續(xù)式供油:芯捻供油芯捻供油二、滾動(dòng)軸承二、滾動(dòng)軸承6.2 6.2 軸承軸承6.2 6.2 軸承軸承6.2 6.2 軸承軸承1.滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持

10、架組成。內(nèi)外圈上通常制有溝槽，其作用是限制滾動(dòng)體軸向位移和降低滾動(dòng)體與內(nèi)外圈間的接觸應(yīng)力。內(nèi)圈裝在軸頸上，外圈裝在機(jī)座或零件的軸承孔內(nèi)。多數(shù)情況下，外圈不轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)圈與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)內(nèi)外圈之間相對旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體沿著滾道滾動(dòng)。保持架使?jié)L動(dòng)體均勻分布在滾道上，并減少滾動(dòng)體之間的碰撞和磨損。 6.2 6.2 軸承軸承12341233常用的滾動(dòng)體有球、圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子和滾針等。6.2 6.2 軸承軸承6.2 6.2 軸承軸承2.滾動(dòng)軸承的類型滾動(dòng)軸承的類型 (1)按滾動(dòng)軸承所能承受載荷的方向分為：向心軸承、推力軸承。 (2)按滾動(dòng)體形狀分為：球軸承和滾子軸承。 (3)按軸承在工作中能否調(diào)心可

11、分為：非調(diào)心軸承和調(diào)心軸承(球面型)。 (4)按一個(gè)軸承中滾動(dòng)體的列數(shù)可分為：單列、雙列和多列軸承。 6.2 6.2 軸承軸承6.2 6.2 軸承軸承3.滾動(dòng)軸承的代號滾動(dòng)軸承的代號6.2 6.2 軸承軸承滾動(dòng)軸承的代號由基本代號、前置代號和后置代號三部分組成。（1）基本代號：）基本代號：基本代號表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸，是軸承代號的基礎(chǔ)。類型代號 ：0，1，2，3，4，5，6，7，8，N。右起第五位數(shù)字或字母為類型代號。尺寸系列代號 ：軸承尺寸系列代號由軸承的寬度系列代號和直徑系列代號組合而成。組合排列時(shí)，寬度系列在前，直徑系列在后。直徑系列代號為右起第三位數(shù)字，寬（高）度系列代號為右

12、起第四位數(shù)字尺寸系列代號直徑系列代號向心軸承寬度系列代號80123456尺寸系列代號7-17-37-8-081828384858689-091929394959690-001020304050601-011121314151612820212223242526238303132333-4-04-24-5-內(nèi)徑代號 軸承公稱直徑（mm)內(nèi)徑代號示例10到1710 12151700 010203深溝球軸承6200 d=10mm20到480（22，28，32除外）內(nèi)徑除以5的商，商為個(gè)位數(shù)，需左邊加“0”，例如08。調(diào)心滾子軸承23208 d=40mm大于和等于500以及22，28，32用內(nèi)徑數(shù)直接

13、表示，與尺寸系列用“/”隔開調(diào)心滾子軸承230/500 d=500mm 深溝球軸承62/22 d=22mm基本代號一般由五個(gè)數(shù)字（或字母加四個(gè)數(shù)字）組成。當(dāng)寬度系列為0時(shí)可省略。如6200 02為尺寸系列代號。(2)前置、后置代號：軸承在結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、公差、技術(shù)要求由改變時(shí)，在其基本代號左右添加的代號。前置代號用大寫拉丁字母或再加阿拉伯?dāng)?shù)字表示，它表明成套的軸承分部件。后置代號用大寫拉丁字母或再加阿拉伯?dāng)?shù)字表示，它標(biāo)明技術(shù)內(nèi)容的改變，基本代號中右起第一、二位表示內(nèi)徑代號，用以表示軸承內(nèi)徑。4.滾動(dòng)軸承的類型選擇滾動(dòng)軸承的類型選擇選型原則：選型原則：1.載荷條件 載荷較大時(shí)應(yīng)選用線接觸的滾子軸

14、承。受純軸向載荷時(shí)選用推力軸承；主要承受徑向載荷時(shí)應(yīng)選用深溝球軸承；同時(shí)承受徑向和軸向載荷時(shí)應(yīng)選擇角接觸軸承；當(dāng)軸向載荷比徑向載荷大很多時(shí)，常用推力軸承和深溝球軸承的組合結(jié)構(gòu)；承受沖擊載荷時(shí)宜選用滾子軸承。注意：推力軸承不能承受徑向載荷，圓柱滾子軸承不能承受軸向載荷。2.轉(zhuǎn)速條件 選擇軸承時(shí)應(yīng)注意極限轉(zhuǎn)速nlim。轉(zhuǎn)速較高時(shí)，宜用球軸承。3.調(diào)心性能4.經(jīng)濟(jì)性 一般球軸承的價(jià)格低于滾子軸承。精度越高價(jià)格越高。同精度的軸承深溝球軸承價(jià)格最低。5.滾動(dòng)軸承的失效滾動(dòng)軸承的失效(1) 疲勞點(diǎn)蝕 在載荷作用下，滾動(dòng)體和內(nèi)外圈接觸處將產(chǎn)生接觸應(yīng)力。 當(dāng)接觸應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定數(shù)值后，內(nèi)外圈滾道或滾動(dòng)體表

15、面將形成疲勞點(diǎn)蝕，使軸承失去工作能力，即失效。(2) 塑性變形 在過大的靜載荷或沖擊載荷作用下，滾動(dòng)體和內(nèi)外圈滾道可能產(chǎn)生塑性變形，致使軸承不能正常工作而失效。(3) 磨損 軸承在密封不可靠、潤滑劑不清潔或多塵環(huán)境下工作時(shí)，軸承易產(chǎn)生磨粒磨損。6.3 聯(lián)軸器和離合器聯(lián)軸器和離合器都是用來聯(lián)接軸與軸，以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)距。 有時(shí)也可作為一種安全裝置用來防止被聯(lián)接件承受過大的載荷，起到過載保護(hù)的作用。用聯(lián)軸器聯(lián)接兩軸時(shí)，只有在機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)后才能使兩軸分離。 離合器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可使兩軸隨時(shí)接合和分離。 聯(lián)軸器聯(lián)軸器聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸，由于制造和安裝等誤差，將引起兩軸軸線位置的偏移，不能嚴(yán)格對中。聯(lián)軸器所聯(lián)

16、接兩軸的偏移形式如下： xyxy軸向位移x徑向位移y角位移綜合位移x、y、聯(lián)軸器的分類剛性聯(lián)軸器：被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移無補(bǔ)償能力，故對兩軸對中性的要求高。當(dāng)兩軸有相對位移時(shí)，會在結(jié)構(gòu)內(nèi)引起附加載荷。這類聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)比較簡單。一般用于平穩(wěn)載荷或只有輕微沖擊的場合。聯(lián)軸器分為兩類，一類是剛性聯(lián)軸器，用于兩軸對中嚴(yán)格，且在工作時(shí)不發(fā)生軸線偏移的場合。另一類是撓性聯(lián)軸器，用于兩軸有一定限度的軸線偏移場合。撓性聯(lián)軸器又可分為無彈性元件聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器。 1.剛性聯(lián)軸器 （1）套筒聯(lián)軸器）套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器是用聯(lián)接零件如鍵或銷將兩軸軸端的套筒和兩軸聯(lián)接起來以傳遞轉(zhuǎn)矩。當(dāng)用銷釘作聯(lián)接件時(shí)，若按過載

17、時(shí)銷釘被剪斷的條件設(shè)計(jì)，這種聯(lián)軸器可作安全聯(lián)軸器，以避免薄弱環(huán)節(jié)零件受到損壞。套筒聯(lián)軸器（2）凸緣聯(lián)軸器）凸緣聯(lián)軸器 凸緣聯(lián)軸器由兩個(gè)帶凸緣的半聯(lián)軸器用鍵分別和兩軸聯(lián)在一起，再用螺栓把兩半聯(lián)軸器聯(lián)成一體。凸緣聯(lián)軸器2.撓性聯(lián)軸器無彈性元件聯(lián)軸器：十字滑塊聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器http:/ 1）彈性套柱銷聯(lián)軸器構(gòu)造與凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有彈性套的柱銷代替了聯(lián)接螺紋，利用彈性套的彈性變形來補(bǔ)償兩軸的相對位移。這種聯(lián)軸器重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、但彈性套易磨損、壽命較短，用于沖擊載荷小、啟動(dòng)頻繁的中、小功率傳動(dòng)中。 2）彈性柱銷聯(lián)軸器）彈性柱銷聯(lián)軸器離合器應(yīng)使機(jī)器不論在停

18、車或運(yùn)轉(zhuǎn)中都能隨時(shí)接合或分離，而且迅速可靠。 離合器離合器離合器按其工作原理可分為牙嵌式、摩擦式兩類。 1.牙嵌式離合器牙嵌式離合器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它是由兩個(gè)端面帶牙的半離合器組成。 主動(dòng)半離合器用平鍵與主動(dòng)軸聯(lián)接，從動(dòng)半離合器用導(dǎo)向主動(dòng)半離合器用平鍵與主動(dòng)軸聯(lián)接，從動(dòng)半離合器用導(dǎo)向鍵鍵(或花鍵或花鍵)與從動(dòng)軸聯(lián)接。主動(dòng)半離合器上安裝有對中環(huán)，與從動(dòng)軸聯(lián)接。主動(dòng)半離合器上安裝有對中環(huán)，以保證兩個(gè)半離合器對中。操縱時(shí)，通過操縱桿移動(dòng)滑環(huán)，以保證兩個(gè)半離合器對中。操縱時(shí)，通過操縱桿移動(dòng)滑環(huán)，使兩個(gè)半離合器的牙面嵌入（接合）或分開（分離）。使兩個(gè)半離合器的牙面嵌入（接合）或分開（分離）。2.摩擦離合

19、器摩擦離合器摩擦離合器是靠摩擦盤接觸面間產(chǎn)生的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩的。摩擦式離合器可在任何轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)兩軸的接合或分離；接合過程平穩(wěn)，沖擊振動(dòng)較小；有過載保護(hù)作用。但尺寸較大，在接合或分離過程中要產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，故發(fā)熱量大，磨損較大。圖示為單片摩擦離合器的工作原理圖。在主動(dòng)軸和從動(dòng)圖示為單片摩擦離合器的工作原理圖。在主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上分別安裝了摩擦盤，操縱環(huán)可以使摩擦盤沿軸向移軸上分別安裝了摩擦盤，操縱環(huán)可以使摩擦盤沿軸向移動(dòng)。接合時(shí)將從動(dòng)盤壓在主動(dòng)盤上，主動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩即動(dòng)。接合時(shí)將從動(dòng)盤壓在主動(dòng)盤上，主動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩即由兩盤接觸面間產(chǎn)生的摩擦力矩傳到從動(dòng)軸上。由兩盤接觸面間產(chǎn)生的摩擦力矩傳到從動(dòng)軸上。鍵

20、聯(lián)接鍵聯(lián)接1鍵聯(lián)接是一種應(yīng)用很廣泛的可拆聯(lián)接，主要用于軸與軸上零件的周向相對固定，以傳遞運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)矩。 鍵聯(lián)接的主要類型有：平鍵聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接。 平鍵聯(lián)接和半圓鍵聯(lián)接為松鍵聯(lián)接，楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接為緊鍵聯(lián)接。 鍵聯(lián)接1 平鍵的兩側(cè)面是工作面，上表面與輪轂上的鍵槽底部之間留有間隙，鍵的上、下表面為非工作面。工作時(shí)靠鍵與鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞扭矩，故定心性較好。 1平鍵聯(lián)接普通平鍵導(dǎo)向平鍵和滑鍵根據(jù)用途，平鍵又可分為普通平鍵普通平鍵鍵聯(lián)接1普通平鍵聯(lián)接是平鍵中最主要的形式。普通平鍵可分為A型、B型和C型三種。 A型C型B型導(dǎo)向平鍵和滑鍵導(dǎo)向平鍵和滑鍵導(dǎo)向平鍵和滑鍵用于動(dòng)聯(lián)接。當(dāng)輪轂需要在軸上沿軸向移動(dòng)時(shí)可采用這種鍵聯(lián)接。 當(dāng)被聯(lián)接零件滑移