机械设计第12章轴系零部件

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1、第十二章轴系零部件图12-1减速器的输出轴第一节滑动轴承案例导入：通过观察实物或减速器输出轴，说明轴是组成机器的重要冬件z•,各种作回转或摆动的零件(如齿轮、带轮等)，都必须安装在用轴承正确支撑的轴上才能正常运动及传递动力，本章主婆介绍轴、轴承、键和销的结构特点及设计计算。轴是机械设备中的重要零件Z-,它的主要功能是直接支承回转零件，如齿轮、车轮和带轮等，以实现回转运动并传递动力,轴要山轴承支承以承受作用在轴上的载荷。这种起支持作用的零部件称为支承零部件。而且有很多的轴上零件需要彼此联接，它们的性能互相影响，所以将轴及轴上零部件统称为轴系

2、零部件。如图12-1所示减速器的输出轴由轴1、轴承2、齿轮3、联轴器4、键5等组成。一、概述轴承是支承轴的部件，根据轴承工作的摩擦性质，可分为滑动轴承和滚动轴承两大类。一般情况下，滚动摩擦小于滑动摩擦，因此滚动轴承应用很广泛，但滑动轴承具有工作平稳、无噪声、耐冲击、冋转精度高和承载能力人等优点，所以在汽轮机、精密机床和重型机械中被广泛地应用。滑动轴承按摩擦状态可分为：(1)液体摩擦滑动轴承。轴承工作时在轴颈和轴承的工作表面Z间被一层润滑油膜完全隔开，因而金属工作表面之间无摩擦和磨损。(2)非液体糜擦滑动轴承。轴颈和轴承的工作表而之间未形成

3、足够厚的汕膜，局部金属直接接触，因而存在着摩擦和懒损。二、滑动轴承的主要类型和结构按受载荷方向不同，滑动轴承可分为径向轴承和止推轴承。(1)径向滑动轴承。川于承受径向载荷，常川滑动轴承的结构形式及具尺寸已经标准化，应尽量选用标准形式。图12・2所示为整体式滑动轴承。还可在机架或箱体上直接制出轴承孔，如图12・2a）,再装上轴套成为无轴承座的整体式滑动轴承。整体式滑动轴承结构简单，制造方便，但轴套燃损后轴承间隙无法调整；装拆时轴或轴承需轴向移动，故只适用于低速、轻载和间歇工作的场合。如小型齿轮油泵、减速箱等。图12-2整体式滑动轴承图12・

4、3所示为剖分式滑动轴承，由上轴瓦1、螺栓2、轴承盖3、轴承座4、下轴瓦5等组成。为了提高安装的对心精度，在剖分而上设置有阶梯形止口。考虑到径向载荷方向的不同，剖分而可以制成水平式（图a）和斜开式（图b）两种。但使用时应保证径向载荷的作用线不超出剖分面垂直中线左右各35°的范围。剖分式滑动轴承装拆方便，轴瓦磨损后可方便更换及调整间隙，因而应用广泛。径向滑动轴承还有其他许多类型。如图12・4所示为调心轴承。把轴瓦支承面做成球面，使具能自动适应轴线的偏转和变形。a）b)图12-3剖分式滑动轴承（2）止推滑动轴承。止推滑动轴承用來承受轴向载荷，如

5、图12・5所示。按轴颈支承面的形式不同，分为实心式、空心式、坏形式三种。图a）为实心止推轴颈，当轴旋转吋，山于端而上不同半径处的线速度不相等，因而使端面中心部的磨损很小，而边缘的磨损却很大，结果造成轴颈端面中心处应力集中。实际结构中多数采用空心轴颈（图b）,可使其端面上压力的分布得到明显改善，并有利于储存润滑汕；图c）为单坏形推力轴颈；图d）为多环形推力轴颈，由于支承面积人，故可承受较人的载荷。三、轴瓦和轴承衬B球面图12-4调心轴承（1）轴瓦的结构。轴瓦是滑动轴承中直接与轴颈接触的重耍零件，常用的轴瓦有整体式和剖分式两种。整体式轴瓦又称

6、轴套，如图12・6所示，用于整体式滑动轴承，剖分式轴瓦用于剖分式滑动轴承（如图12-7所示）。为了改善轴瓦表面的摩擦性能，可在轴瓦内表面浇注一层轴承合金等减摩材料（称为轴承衬），厚度为0.5〜6mm。为使轴承衬牢固地粘在轴瓦的内表面上，常在轴瓦上预制出各种形式的沟槽，如图12-8所示，图a）、b）用于钢制轴瓦，图c）用于青铜轴瓦。为使润滑油均布于轴瓦工作表面，在轴瓦的非承载区开设油孔和油槽，如图12・9所示。汕槽不宜过短，以保证润滑汕流到整个轴瓦与轴颈的接触表面。但是，不得与轴瓦端血开通，以减少端部泄油。（2）材料。轴瓦和轴承衬材料直接影

7、响轴承的性能，应根据使用要求，经济性要求合理选择。由于滑动轴承的主要失效形式是磨损、胶合，当强度不足时也可能出现疲劳破坏。因此，轴瓦和轴承衬材料应具备下述性能：①耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强；②摩擦系数小；③导热性好；④足够的强度和一定的塑性；⑤良好的跑合性。常用轴瓦和轴承衬材料的牌号和性能见表12・1所示。此外还可采用粉末合金（如铁—石墨、青铜一石墨）、非金属材料（如塑料、橡胶和木材等）作轴承材料。油扎油沟图12-6S体式轴乩油沟油孔图12-7剖分式轴乩b)图12-8轴承衬表12-1常用轴瓦和轴承衬材料的牌号和性能轴瓦材料戢大许用值最高工

8、作温度°C性能比较备注IP](MPa)[V](ms'1)[pv](MPams1)铸造锡伊轴承合金ZSnSbllCu6平稳载荷150摩擦系数小，抗胶合性良好，耐腐蚀，易磨合,变载荷卜•易疲劳用于