内容正文:
机械基础
2.2
轴承
联轴器、离合器、制动器
2.4
键联接与销联接
2.3
机械的润滑与密封
2.5
弹簧
2.6
2.1
轴
第2章 机械零件
学习重点
1、轴的基本知识
2、轴承的工作性质
3、销和键的联接
4、联轴器、离合器、制动器的工作性质
第2章 机械零件
轴是组成机器中最基本且重要的零件之一,其主要功能有:传递运动和转矩;支承回转零件(如齿轮、带轮、凸轮等)。轴一般都要有足够的强度,合理的结构和良好的工艺性。
2.1 轴
一、轴的分类和应用特点
1.根据轴线的几何形状,轴可以分为直轴、曲轴和软轴三大类。
2.1 轴
一、轴的分类和应用特点
2.1 轴
直轴
一、轴的分类和应用特点
(1)直轴
如图2-1所示,各轴段轴线在同一直线上的轴,称为直轴,它是一般机械中最常用的轴,其中,在轴的全长上直径都相等的直轴,称为光轴,如图2-1(a)所示。光轴形状简单,加工容易,应力不易集中,但轴上零件不易装配和定位。各段直径不相等的直轴,称为阶梯轴,如图2-1(b)所示。由于阶梯轴便于零件的装拆和固定,又能节约材料和减轻重量,所以在机械中应用最为广泛。
2.1 轴
一、轴的分类和应用特点
2.1 轴
曲轴
一、轴的分类和应用特点
(2)曲轴
如图2-2所示,各轴段轴线不在一条直线上的轴,称为曲轴。曲轴主要用于内燃机、冲床等需要将回转运动和往复直线运动互相进行转换的机械中。
2.1 轴
一、轴的分类和应用特点
2.1 轴
软轴
一、轴的分类和应用特点
(3)软轴
软轴具有良好的挠性,它可以把回转运动灵活地传到任何空间位置(如图2-3所示)。如牙科医生用于修磨牙齿的钢丝软轴。
2.1 轴
一、轴的分类和应用特点
2.根据承受载荷的不同,轴可分为心轴、传动轴和转轴三大类。
2.1 轴
一、轴的分类和应用特点
2.1 轴
心轴
一、轴的分类和应用特点
(1)心轴
只承受弯矩作用而不承受扭矩的轴称为心轴,分为固定心轴和转动心轴两种。如图2-4(a)所示滑轮轴为固定心轴,当滑轮回转时,轴固定不动。如图2-4(b)所示火车轮轴为转动心轴,它与火车轮通过过盈配合联接在一起,随车轮一起转动。
2.1 轴
一、轴的分类和应用特点
2.1 轴
传动轴
一、轴的分类和应用特点
(2)传动轴
主要承受转矩作用的轴称为传动轴。如汽车变速箱与后桥之间的轴(如图2-5)。
2.1 轴
一、轴的分类和应用特点
2.1 轴
转轴
一、轴的分类和应用特点
(3)转轴
既传递转矩,又承受弯矩作用的轴称为转轴。如齿轮减速器的输出轴(如图2-6)。
2.1 轴
二、轴的常用材料
轴的材料要求有足够的强度,对应力集中敏感性低;还要能满足刚度、耐磨性、耐腐蚀性要求;并具有良好的加工性能。
轴的常用材料主要是碳钢和合金钢,其次是球墨铸铁。轴的常用材料及其力学性能见表2-1。
2.1 轴
二、轴的常用材料
2.1 轴
轴的常用材料及其力学性能
三、轴的结构
对于轴的结构来说,最简单的是光轴,但在实际机械中,大多数的轴上总是需要安装一些零件,如带轮、齿轮、轴承等,因而较多的是采用阶梯轴。阶梯轴的每个台阶都有其一定的作用和目的,使轴更具有合理性。下面以图2-7所示的阶梯轴为例来介绍常见轴的结构。
2.1 轴
三、轴的结构
2.1 轴
轴的结构
三、轴的结构
轴上支持转动零件的部位称为轴头;轴上被轴承支承的部位称为轴颈;连接轴头和轴颈的中间部分称轴身,其他各部分名称如图2-7所示。轴头的直径应与其相配的轴上零件的轮毂内径相等,并且尺寸应符合标准直径系列标准。轴颈与轴承相配合时,其直径应符合轴承的内径系列标准,即按基孔制确定轴颈的尺寸。轴身部分的直径可采用自由尺寸。阶梯轴的各轴段长度,应根据轴上零件的轴向宽度和零件的相互位置来决定。轴头和轴颈都是配合表面,要求有一定的加工精度,而且表面粗糙度要小。
2.1 轴
三、轴的结构
在考虑轴的结构时,应满足下列要求:
轴的受力合理,有利于提高轴的强度和刚度;
轴相对于机架和轴上零件的定位准确,固定可靠;
轴便于加工制造,轴上零件便于装拆和调整;
尽量减小应力集中,并节省材料、减轻重量。
2.1 轴
三、轴的结构
1.轴系零件的固定
为了保证机械的正常工作,轴及安装在轴上的所有零件必须有准确的定位和牢靠的固定。轴系零件的固定包括轴向固定和周向固定。
2.1 轴
三、轴的结构
(1)轴系零件的轴向固定
轴系零件轴向固定的目的是使轴及轴上零件准确而可靠地处在规定的位置。轴上零件的常用轴向固定方式及应用见表2- 2。
2.1 轴
三、轴的结构
2.1 轴
轴上零件的常用轴向固定方式及应用
三、轴的结构
2.1 轴
轴上零件的常用轴向固定方式及应用
三、轴的结构
2.1 轴
轴