5.1轴与轴承（课件）-高一《机械基础》同步教学（人民邮电版）

模块五 机械零件 课题一 轴与轴承 5.1 课题二 键联接、销联接和螺纹联接 5.2 课题三 联轴器、离合器和制动器 5.3 任务一 轴 1.轴的分类和应用特点 （1）根据轴的承受的载荷不同，可分为： 1)心轴 承受弯矩，不传递转矩的轴。如自行车前轮轴(图1)。心轴有固定心轴和转动心轴。 2)传动轴 以传递转矩为主，不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴。如汽车变速箱与后桥之间的传动轴(图2)。 3)转轴 既传递转矩，又承受弯矩的轴。如齿轮减速器的输出轴（图3）。 图1 自行车前轮轴 图2 汽车变速箱与后桥之间的传动轴 图3 齿轮减速器的输出轴 课题一 轴与轴承 5.1 轴是机械中的重要零件，其功用是支承转动零件及传递运动和动力；而将轴和轴上零件进行周向固定并传递转矩的零件是键；轴承是支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度和减少轴与支承间的摩擦和磨损；联轴器和离合器是联接不同机构中的两根轴，使它们一起回转并传递转矩。 2. 轴的常用材料 轴的材料应具有足够的强度，对应力集中敏感性低；还要满足刚度、耐磨性、耐腐蚀性及必要的韧性和良好的工艺性。一般用碳素钢和合金钢，其次采用球墨铸铁和高强度铸铁。合金钢比碳素钢强度高，但应力集中较敏感，价格较高。故多采用碳素钢。 （2）根据轴线形状不同,可分为: ①直轴 用于一般机械中。按外形又可分为光轴和阶梯轴(图5)。 ②曲轴 往复式机械中的专用零件。可将旋转运动转换为往复直线运动或作相反的运动转换(图6)。 ③挠性轴 也叫软轴。可将回转运动和动力灵活地传送到不同的位置 (如图4)。 图4 挠性轴 图6 曲轴 图5 光轴和阶梯轴 常用轴的结构 3. 轴的结构 轴的结构设计应遵循的一般原则: (1) 轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置; (2) 安装在轴上的零件，便于装拆和调整， (3) 轴应具有良好的加工工艺性; (4) 尽量减少应力集中; (5) 受力合理,有利于节约材料,减轻轴的重量。 4. 轴上零件的定位和固定 ① 轴上零件的轴向定位和固定 目的是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。常见的轴向固定形式有：轴肩、轴环、弹性挡圈、螺母、套筒、轴端挡圈、圆锥面和紧定螺钉等可起到轴向固定，见表9.5。 ② 轴上零件的周向定位和固定 作用和目的是为了保证零件传递转矩和防止零件与轴产生相对转动。实际使用时，常采用键、花键、销、紧定螺钉、过盈配合、非圆轴等结构均可起到周向定位和固定的作用，见表9.6。 5．改善轴的结构工艺性 轴的结构应尽量简单,有良好的加工和装配工艺性,以利于减少劳动量,提高劳动生产率及减少应用集中,提高轴的疲劳强度。 ① 装配工艺性 ② 切削加工工艺性 6. 避免或减少应力集中 ① 改进轴的结构 ② 降低表面粗糙度 ③ 利用表面热处理和冷加工 任务二 轴承 1．滑动轴承 (1)轴承简介 轴承是用来支撑轴并承受轴上载荷的零件,轴承的分类方法通常有以下三种 ①根据承受载荷分为:向心轴承、推力轴承、向心推力轴承 ②根据工作时轴承内部的摩擦性质分：滑动轴承、滚动轴承 ③按工作表面的润滑状态分：液体润滑滑动轴承；不完全液体润滑滑动轴承；无润滑滑动轴承 滑动轴承的特点和应用 ①工作转速特高的轴承； ②要求轴的支承位置特别精确、旋转精度高； ③特重型轴承； ④承受巨大的冲击和振动的轴承 ⑤根据装配要求必须做成剖分式的轴承； ⑥要求轴承的尺寸小时； ⑦某些特殊的工作条件：水中，泥浆中，腐蚀性介质中等 （3）向心滑动轴承的结构 ①整体式滑动轴承 结构简单，成本低、装拆不便，轴径与轴承间的间隙无法调节。 用于轻载、低速及间歇性工作场合。 ②剖分式滑动轴承 ③调心式滑动轴承 ④调隙式滑动轴承 （4）轴瓦的结构 ①轴瓦的形式和构造 ②轴瓦与轴承座的配合 ③油孔与油沟 2. 滚动轴承 滚动轴承是广泛运用的机械支承 (1)滚动轴承的结造 如图9.31所示 ①滚动轴承一般由内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4组成。内外圈上通常制有沟槽，其作用是限制滚动体轴向位移和降低滚动体与内外圈间的接触应力。内外圈分别与轴颈和轴承座配合，通常是内圈随轴颈转动而外圈固定不动，但也有外圈转动 而内圈固定不动，当内、外圈相对转动时，滚动体就在滚道内滚动。保持架的作用是使滚动体等距分布，并减少滚动体间的摩擦和磨损。 ②内外圈和滚动体有高强度、耐磨性好的含铬轴承钢制造，表面磨削、抛光。保持架用低碳钢冲压而成，或用酚醛胶木、钢、铜合金制造。 常用的滚动体有球、圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子和滚针等，如图9.32所示。*