機(jī)械基礎(chǔ)-軸 滑動(dòng)軸承

機(jī)械基礎(chǔ)——軸滑動(dòng)軸承第1頁(yè)/共80頁(yè)

或?qū)⑽仐U、蝸輪軸線(xiàn)垂直豎起，看蝸桿、蝸輪靠近自己一邊的齒向，右高即右旋，左高即左旋。左旋右旋第2頁(yè)/共80頁(yè)蝸輪旋轉(zhuǎn)方向判定法：用左右手法則：左旋蝸桿用左手，右旋蝸桿用右手，用四指彎曲表示蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，拇指伸直代表蝸桿軸線(xiàn)，則拇指所指方向的相反方向即為蝸輪上嚙合點(diǎn)的線(xiàn)速度方向。第3頁(yè)/共80頁(yè)例：蝸桿的旋向?yàn)?/p>

旋；如果蝸桿作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則蝸輪將作

時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。逆左第4頁(yè)/共80頁(yè)6、判斷蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向。第5頁(yè)/共80頁(yè)

輪系中，輸入軸與輸出軸的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比稱(chēng)為輪系的傳動(dòng)比，包括大小和方向兩個(gè)方面。相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判斷第6頁(yè)/共80頁(yè)

輪系中，輸入軸與輸出軸的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比稱(chēng)為輪系的傳動(dòng)比，包括大小和方向兩個(gè)方面。相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判斷第7頁(yè)/共80頁(yè)

輪系中，輸入軸與輸出軸的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比稱(chēng)為輪系的傳動(dòng)比，包括大小和方向兩個(gè)方面。相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判斷第8頁(yè)/共80頁(yè)

例：z1=18，z2=36，z2’=20，z3=80，z3’=20，z4=18，z5=30，z5’=15，z6=30，z6’=2(右旋)，z7=60，n1=1440r/min，其轉(zhuǎn)向圖如上所示。求：傳動(dòng)比i17，i15，i25及蝸輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向第9頁(yè)/共80頁(yè)在圖示輪系中，已知：蝸桿為單頭且右旋，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖示，其余各輪齒數(shù)為：z2=40，z2/=20，z3=30，z3/=18，z4=54，試：（1）說(shuō)明輪系屬于何種類(lèi)型；（2）計(jì)算齒輪4的轉(zhuǎn)速；（3）在圖中標(biāo)出齒輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。作業(yè)第10頁(yè)/共80頁(yè)在圖示輪系中，已知：蝸桿為單頭且右旋，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖示，其余各輪齒數(shù)為：z2=40，z2/=20，z3=30，z3/=18，z4=54，試：（1）說(shuō)明輪系屬于何種類(lèi)型；（2）計(jì)算齒輪4的轉(zhuǎn)速；（3）在圖中標(biāo)出齒輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。作業(yè)解：（1）屬于定軸輪系。（3）方向如圖所示。第11頁(yè)/共80頁(yè)第六章軸系零部件第12頁(yè)/共80頁(yè)第六章軸系零部件研究對(duì)象：軸、軸承、聯(lián)軸器、離合器研究?jī)?nèi)容：1、軸、軸承、聯(lián)軸器、離合器的分類(lèi)和特點(diǎn)。2、軸的材料及選用，軸轂連接方式，軸承的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型、代號(hào)和選擇。3、常用聯(lián)軸器和離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：軸、軸承第13頁(yè)/共80頁(yè)第一節(jié)軸一．軸的功用與分類(lèi)1、軸的功用軸的功用主要是支承回轉(zhuǎn)零件，并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。第14頁(yè)/共80頁(yè)第一節(jié)軸一．軸的功用與分類(lèi)2、軸的分類(lèi)

根據(jù)軸的承載性質(zhì)不同，軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動(dòng)軸。（1）按承載情況分第15頁(yè)/共80頁(yè)①轉(zhuǎn)軸——同時(shí)承受扭矩和彎矩的軸。

減速器中的軸第16頁(yè)/共80頁(yè)②心軸——只承受彎矩而不傳遞扭矩的軸。按是否轉(zhuǎn)動(dòng)又分為固定心軸和轉(zhuǎn)動(dòng)心軸。固定心軸第17頁(yè)/共80頁(yè)第18頁(yè)/共80頁(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)心軸第19頁(yè)/共80頁(yè)③傳動(dòng)軸——只承受轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩，或承受很小的彎矩。如圖中汽車(chē)變速箱與后橋之間的軸AB。

第20頁(yè)/共80頁(yè)傳動(dòng)軸第21頁(yè)/共80頁(yè)

自行車(chē)的前輪軸、后輪軸、中軸分別是什么類(lèi)型的軸？為什么？

前后輪軸都是固定在車(chē)架上并沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，所以肯定沒(méi)有轉(zhuǎn)矩；地面對(duì)輪胎的作用力，對(duì)軸產(chǎn)生了彎矩。所以前后輪軸都是固定心軸。

中軸是連接腳踏的軸，腳踏產(chǎn)生的力，一方面產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，它要受到鏈輪的阻力矩，所以中軸受到扭矩；另一方面，該力作用在軸上使軸受到彎矩。所以中軸是轉(zhuǎn)軸。第22頁(yè)/共80頁(yè)（2）按軸幾何形狀分①直軸按其外形不同又分為光軸和階梯軸兩種。光軸階梯軸a)b)直軸、曲軸、空心軸第23頁(yè)/共80頁(yè)②曲軸第24頁(yè)/共80頁(yè)③空心軸

直軸一般制成實(shí)心的，但因結(jié)構(gòu)需要或減輕重量，采用空心軸。第25頁(yè)/共80頁(yè)

此外還有一些特殊用途的軸，如鋼絲軟軸，可以把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靈活地傳到任何位置。第26頁(yè)/共80頁(yè)軸的功用，主要承受彎矩和扭矩。軸的失效形式是疲勞斷裂，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。軸的常用材料是：碳素鋼和合金鋼等。在一般工作溫度下，各種碳鋼和合金鋼的彈性模量相差不大，故在選擇鋼的種類(lèi)和熱處理方法時(shí)，所依據(jù)的主要是強(qiáng)度和耐磨性，而不是軸的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度等。二、軸的材料及選擇第27頁(yè)/共80頁(yè)1、碳素鋼：碳素鋼比合金鋼價(jià)格低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低，可通過(guò)熱處理改善其綜合性能，加工工藝性好，故應(yīng)用最廣；一般用途的軸，多用含碳量為0.25～0.5%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，尤其是45號(hào)鋼。對(duì)于不重要或受力較小的軸也可用Q235、Q275等普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。第28頁(yè)/共80頁(yè)2、合金鋼：

具有比碳鋼更好的機(jī)械性能和淬火性能，但對(duì)應(yīng)力集中比較敏感，且價(jià)格較貴；多用于對(duì)強(qiáng)度和耐磨性有特殊要求的軸。如20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼，經(jīng)滲碳淬火處理后可提高耐磨性；20CrMoV、38CrMoAl等合金鋼，有良好的高溫機(jī)械性能，常用于在高溫、高速和重載條件下工作的軸。第29頁(yè)/共80頁(yè)3、球墨鑄鐵球墨鑄鐵吸振性和耐磨性好，對(duì)應(yīng)力集中敏感低，價(jià)格低廉，使用鑄造制成外形復(fù)雜的軸。例如：內(nèi)燃機(jī)中的曲軸。對(duì)于形狀復(fù)雜的軸，如曲軸、凸輪軸等，也采用球墨鑄鐵或高強(qiáng)度鑄造材料來(lái)進(jìn)行鑄造加工，易于得到所需形狀，而且具有較好的吸振性能和好的耐磨性，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性也較低。

第30頁(yè)/共80頁(yè)軸的常用材料及力學(xué)性能見(jiàn)P.132表6-1第31頁(yè)/共80頁(yè)三、軸的結(jié)構(gòu)第32頁(yè)/共80頁(yè)軸的結(jié)構(gòu)組成軸頭：與傳動(dòng)零件或聯(lián)軸器、離合器相配部分；軸頸：與軸承相配部分；軸身：聯(lián)接軸頭和軸頸之間部分。軸頭軸頸軸身①②③④⑤⑥①④②⑥③⑤第33頁(yè)/共80頁(yè)軸頸：由軸承支撐的軸段。軸頭：支撐傳動(dòng)零件的軸段。軸身：軸頸與軸頭間的軸段。軸頸軸頭軸身軸頸軸頭軸肩軸身軸肩：截面發(fā)生變化的位置。第34頁(yè)/共80頁(yè)對(duì)軸的結(jié)構(gòu)要求：

①軸和軸上零件要有準(zhǔn)確、牢固的工作位置；

②軸上零件裝拆、調(diào)整方便；

③軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等；

④盡量避免應(yīng)力集中。第35頁(yè)/共80頁(yè)軸頸軸頭軸身軸的結(jié)構(gòu)分析第36頁(yè)/共80頁(yè)軸上零件的定位和固定為了傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，保證機(jī)械的工作精度和使用可靠，零件必須可靠地安裝在軸上，不允許零件沿軸向發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此，軸上零件都必須有可靠的軸向定位措施；軸上零件的軸向定位方法取決于零件所承受的軸向載荷大??；零件的定位分：軸向定位、周向定位。第37頁(yè)/共80頁(yè)1.軸上零件的軸向定位和固定

軸向定位和固定是指將軸上的零件沿軸線(xiàn)方向進(jìn)行定位和固定。常用方式：

軸肩、軸環(huán)、軸套、圓螺母、彈性擋圈、緊定螺釘、軸端擋圈、圓錐面。第38頁(yè)/共80頁(yè)第39頁(yè)/共80頁(yè)1）用軸肩和軸環(huán)固定:

階梯軸上截面變化處稱(chēng)為軸肩或軸環(huán)。第40頁(yè)/共80頁(yè)1）用軸肩和軸環(huán)固定:錯(cuò)誤正確為了使軸上零件的端面能與軸肩緊貼，軸肩的圓角半徑R必須小于零件孔端的圓角半徑R1或倒角C1；否則，無(wú)法緊貼。軸肩或軸環(huán)的高度h必須大于R1或C1。

第41頁(yè)/共80頁(yè)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位可靠，可承受較大的軸向力

應(yīng)用：齒輪、帶輪、聯(lián)軸器、軸承等的軸向定位第42頁(yè)/共80頁(yè)要求軸肩高度<滾動(dòng)軸承內(nèi)圈高度錯(cuò)誤

正確第43頁(yè)/共80頁(yè)第44頁(yè)/共80頁(yè)2）軸套

當(dāng)軸上兩零件相距較近時(shí)，用軸套（又稱(chēng)套筒）作相對(duì)固定，可簡(jiǎn)化軸的結(jié)構(gòu)，但不宜用于高速軸。第45頁(yè)/共80頁(yè)第46頁(yè)/共80頁(yè)3）軸用圓螺母

特點(diǎn)：定位可靠，裝拆方便，可承受較大的軸向力，由于切制螺紋使軸的疲勞強(qiáng)度下降。

應(yīng)用：常用于軸的中部和端部。第47頁(yè)/共80頁(yè)4）軸端擋圈第48頁(yè)/共80頁(yè)當(dāng)用軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸端擋圈進(jìn)行零件的軸向定位時(shí)，為保證軸向定位可靠，要求L軸<L轂正確正確錯(cuò)誤

第49頁(yè)/共80頁(yè)第50頁(yè)/共80頁(yè)5）軸承端蓋軸承端蓋與機(jī)座間加墊片，以調(diào)整軸的位置。

第51頁(yè)/共80頁(yè)6）彈性擋圈特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，只能承受很小的軸向力，切槽需要一定的精度。

應(yīng)用：常用于固定滾動(dòng)軸承等的軸向定位。第52頁(yè)/共80頁(yè)7）緊定螺釘或銷(xiāo)常用于軸向力較小的場(chǎng)合。第53頁(yè)/共80頁(yè)8）其它固定形式錐形面或過(guò)盈配合聯(lián)接第54頁(yè)/共80頁(yè)2.軸上零件的周向固定

軸上零件的周向固定是為了避免軸上零件與軸的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，保證軸上的傳動(dòng)零件要與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。（1）鍵第55頁(yè)/共80頁(yè)（2）花鍵第56頁(yè)/共80頁(yè)（3）緊定螺釘、銷(xiāo)第57頁(yè)/共80頁(yè)（4）過(guò)盈配合第58頁(yè)/共80頁(yè)3、軸的加工要求軸加工視頻第59頁(yè)/共80頁(yè)車(chē)螺紋螺紋尾部深度逐漸變淺，是無(wú)用的。第60頁(yè)/共80頁(yè)螺紋退刀槽第61頁(yè)/共80頁(yè)砂輪越程槽第62頁(yè)/共80頁(yè)

軸上有多個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)盡可能將其安排在同一直線(xiàn)上，避免多次裝夾。第63頁(yè)/共80頁(yè)為使軸的零件容易裝拆，軸端和各軸段端都應(yīng)有45°倒角。第64頁(yè)/共80頁(yè)軸系結(jié)構(gòu)改錯(cuò)四處錯(cuò)誤正確答案第65頁(yè)/共80頁(yè)軸系結(jié)構(gòu)改錯(cuò)三處錯(cuò)誤正確答案第66頁(yè)/共80頁(yè)兩處錯(cuò)誤1.左側(cè)鍵太長(zhǎng)，套筒無(wú)法裝入2.多個(gè)鍵應(yīng)位于同一母線(xiàn)上軸系結(jié)構(gòu)改錯(cuò)正確答案第67頁(yè)/共80頁(yè)思考題：試指出圖中軸的結(jié)構(gòu)不合理的地方，并予以改正。第68頁(yè)/共80頁(yè)第69頁(yè)/共80頁(yè)第二節(jié)滑動(dòng)軸承一、概述

軸承的功用：保證軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少回轉(zhuǎn)軸與支承面之間的摩擦和磨損。

按照軸承工作時(shí)摩擦性質(zhì)的不同，分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承。第70頁(yè)/共80頁(yè)第二節(jié)滑動(dòng)軸承一、概述

工作時(shí)軸承和軸頸的支承面間形成直接或間接滑動(dòng)摩擦的軸承，稱(chēng)為滑動(dòng)軸承。第71頁(yè)/共80頁(yè)

具有承載能力強(qiáng)、工作平穩(wěn)、噪聲低、抗沖擊、回轉(zhuǎn)精度高、高速性能好等優(yōu)點(diǎn)，但也有啟動(dòng)摩擦阻力大、維護(hù)較復(fù)雜等缺點(diǎn)。特點(diǎn)：應(yīng)用：

在轉(zhuǎn)速很高、沖擊較大和振動(dòng)載荷、旋轉(zhuǎn)精度要求特別高的場(chǎng)合，需要采用剖分結(jié)構(gòu)或特殊工作條件下的場(chǎng)合，均需要采用滑動(dòng)軸承。

目前，滑動(dòng)軸承在軋鋼機(jī)、金屬切削機(jī)床、汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、及車(chē)輛、雷達(dá)、衛(wèi)星通訊地面站等方面得到了廣泛的應(yīng)用。第72頁(yè)/共80頁(yè)二、滑動(dòng)軸承的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承分為兩類(lèi)，徑向滑動(dòng)軸承和止推軸承。1.徑向滑動(dòng)軸承徑向滑動(dòng)軸承一般由軸承座、軸瓦（軸套）和潤(rùn)滑裝置組成。（1）整體式徑向滑動(dòng)軸承

整體式滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但裝拆時(shí)要求軸或軸承作軸向移動(dòng)，這對(duì)于某些機(jī)器是不允許的。整體式軸套磨損后，軸承間隙無(wú)法調(diào)整。第73頁(yè)/共80頁(yè)（2）剖分式徑向滑動(dòng)軸