《机械基础》考前概念梳理与常考题选讲 第5讲、机械零件

《机械基础》考前概念梳理与常考题选讲 第5讲 机械零件 一、考纲要求 1．熟练掌握轴的功用和分类。 2．熟练掌握轴的结构应满足的基本要求及轴上零件常用的固定方法。 3．熟悉滑动轴承的特点、分类、结构组成及应用。 4．掌握滚动轴承的特点、结构组成、类型、应用及代号。 5．掌握键和销的作用、类型、特点及普通平键的标记。 6．了解联轴器、离合器的分类及功用。 7．掌握螺纹的主要参数、类型、应用及普通螺纹、梯形螺纹的标记，熟悉螺纹连接的基本形式及应用特点，了解螺纹连接的预紧和防松。 8．掌握螺旋传动的种类、应用及相关计算，了解螺旋传动失效形式。 9．了解润滑剂的种类、性能及用途，掌握常用润滑方式和润滑装置。 10．了解机械装置密封的作用、类型及要求。 二、知识梳理 轴 一．轴的功用及分类 1．轴的功用 轴的主要功用是传递运动和转矩、支撑回转零件。 2．轴的分类 按照轴线形状不同，可以把轴分为直轴、曲轴和软轴（挠性轴）三类。 （1）直轴 1）直轴按结构形状不同又可分为光轴、阶梯轴。 光轴形状简单，加工容易，但轴上零件不易装配和定位。 阶梯轴容易实现轴上零件装配及定位，应用广泛，但加工复杂，应力集中源较多。 2）直轴按其承载情况不同可分为心轴、传动轴和转轴。 ①心轴：只承受弯矩的轴。可以是固定的也可以是转动的，如自行车的前轮轴（固定心轴）、火车轮轴（转动心轴）。 ②传动轴：只承受扭矩的轴，如汽车的传动轴。 ③转轴：既承受弯矩又承受扭矩的轴，如减速器的齿轮轴。 （2）曲轴 用于直线往复运动和回转运动相互转化的专用零件，它兼有转轴和曲柄的双重功能。主要用于各类发动机中，如内燃机、空气压缩机、活塞泵及冲床中的轴等。 （3）软轴（挠性轴） 具有良好的挠性，它可以把回转运动灵活地传递到任何空间位置。常用于医疗器械和电动手持小型机具中，如铰孔机、刮削机、振捣器等。 二．轴的结构 轴应有足够的强度、合理的结构和良好的工艺性。 1．轴的结构条件 （1）轴的受力合理，有利于提高轴的强度和刚度； （2）轴上零件相对于轴的定位准确，固定可靠； （3）便于加工制造，轴上零件便于拆装和调整； （4）尽量减小应力集中，并节省材料，减轻重量。 2．轴上零件的固定 轴上零件的固定分为轴向固定和周向固定两种。 （1）轴上零件的轴向固定 目的是保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向运动，并承受轴向力。常用的轴上零件的轴向固定方法及应用见表1-5-1。 表1-5-1常用的轴上零件的轴向固定方法及应用 类型 结构特点及应用 圆螺母 固定可靠，拆装方便，可承受较大的轴向力，能调整轴上零件之间的间隙，但需要防松。由于在轴上切制了螺纹，使轴的强度降低。常用于轴上零件距离较大处及轴端零件的固定 轴肩与轴环 结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力，广泛用于各轴上零件的定位。应用时，应使轴肩、轴环的过渡圆角半径r小于轴上零件孔端的圆角半径R或倒角半径C，这样才能使轴上零件的端面紧靠定位面 套筒 结构简单，定位可靠，适用于轴上零件间距离较短的场合，但当轴的转速较高时不宜采用 轴端挡圈 工作可靠，结构简单，可承受剧烈振动和冲击载荷，使用时，应采取制动垫片、防转螺钉等防松措施。应用广泛，常用于固定轴端零件 弹性挡圈 结构简单紧凑，拆装方便，只能承受很小的轴向力。需要在轴上切槽，这将引起应力集中，常用于滚动轴承的固定 轴端挡板 结构简单，常用于心轴上零件的固定和轴端固定 紧定螺钉 结构简单，同时起轴向和周向固定作用，但承载能力低，且不适用于高速场合 圆锥面 能消除轴与轮毂间的径向间隙，拆装方便，可兼做周向固定，常与轴端挡圈联合使用，实现零件的双向固定。适用于有冲击载荷和对中性要求较高的场合，常用于轴端零件的固定 （2）轴上零件的周向固定 周向固定的目的是为了保证轴能可靠地传递运动和转矩，防止轴上零件与轴产生相对转动。常用的轴上零件的周向固定方法及应用见表1-5-2。 表1-5-2常用的轴上零件的周向固定方法及应用 类型 结构特点及应用 平键连接 加工容易、拆装方便，但轴向不能固定，不能承受轴向力 花键连接 具有接触面积大、承载能力强、对中性和导向性好等优点，适用于承载较大、定心要求较高的动、静连接。加工工艺较复杂，成本高 销连接 轴向、周向都可以固定，常用于安全装置，过载时可被剪断。不能承受较大载荷，销孔对轴的强度有削弱作用 紧定螺钉 轴向、周向都可以固定，紧定螺钉端部拧入轴上凹坑实现固定。结构简单，不能承受较大载荷，只适用于辅助连接 过盈配合 同时有轴向和周向固定作用，对中精度高。选择不同的配合有不同的连接强度。不适用于重载和经常拆卸的场合 3．轴的结构工艺性 轴的结构工艺性包括加工工艺性和装配工艺性。应用中应具有良好的加