土木工程机械课件 第五章.ppt

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1、第五章轴及轴系零部件5.1轴5.2轴承5.3联轴器与离合器5.1轴轴系零部件：由轴、轴承、联轴器和离合器及轴上的转动零件组合起来的系统。轴的作用是用于支撑轴上的旋转零件，使其具有确定的工作位置，同时传递运动和动力。5.1.1轴的分类及应用1.直轴按轴的承载情况分：心轴、传动轴、转轴。5.1轴(1)心轴：只承受弯矩作用的轴。5.1轴(2)传动轴：既传递运动和动力（传递扭矩）、又支撑回转零件的轴。5.1轴(3)转轴：既承受弯矩又承受扭矩的轴。5.1轴按轴的形状分：轴光轴阶梯轴直轴曲轴钢丝软轴5.1轴5.1.2轴的材料(1)一般用途的轴采用碳素钢：30~50碳素钢，常用45#钢(2)不重要、轻载、

2、一般的转动轴采用球墨铸铁：Q235~Q275(3)传动功率大、受尺寸限制、有特殊要求的轴：采用合金钢。5.1轴5.1.3轴的结构设计轴的外形尺寸应满足：(a)轴上的零件便于装卸；(b)轴上的零件有可靠的轴向和周向固定；(c)轴的结构应便于加工、并尽量减少应力集中。5.1轴1.轴的结构为了便于制造、轴上零件定位准确、固定可靠、装拆方便，阶梯轴被设计成两端向中间逐渐增大的阶梯。轴颈轴颈轴身轴身轴身轴头轴头5.1轴2.零件在轴上的定位与固定(1)零件在轴向的定位与固定：轴肩套筒挡圈或螺母零件在轴向的定位与固定的方法有：轴肩、套筒、轴端挡圈及螺母定位。5.1轴a.轴肩与轴毂的定位结构5.1轴b.轴肩

3、与套筒定位与固定5.1轴c.轴肩与圆螺母定位与固定5.1轴d.轴肩与挡圈的定位与固定5.1轴e.轴端挡圈的定位与固定5.1轴（2）零件在轴上的周向定位与固定轴上零件的周向固定是为了防止零件与轴产生相对转动。键键5.1轴周向定位与固定常用的方法有键、花键、成型、弹性环、销、过盈配合等联接形式5.1轴3.轴的结构工艺性：（1）加工工艺性：越程槽、退刀槽、中心孔越程槽退刀槽中心孔5.1轴（2）装配工艺性：为了便于轴上零件的装配，轴的直径应采用从两边向中间逐渐增大的阶梯轴。从两边向中间逐渐增大的阶梯轴5.1轴轴端应有倒角或圆角，并去掉毛刺，以便于装配。导角：45°、30°、15°倒角倒角5.1轴（4

4、）提高疲劳强度在轴的结构上，应尽量避免应力集中、提高表面加工质量、强化处理等措施。凹切圆角圆角过渡肩环5.1轴5.1.4轴的设计根据轴所传递的功率、轴的转速、轴上传动零件的主要参数和结构尺寸进行。1.按扭矩初算轴径：系数，值表5—2轴的转速，r／min式中：tT—轴的最大扭应力，MPa;5.1轴P—轴的传动功率，KW;d—受扭轴段上的最小直径，mm;5.1轴c)越程槽：d)退刀槽:3.弯扭合成强度计算（不讲）5.2轴承轴承：用来支撑轴，并使轴和毂能相互转动的部件。两种：滑动轴承、滚动轴承。按照载荷方向：承受径向载荷的向心轴承、承受轴向载荷的推力轴承、同时承受径向和轴向载荷的向心推力轴承5.2

5、.1滑动轴承滑动轴承：包含零件少，工作面为面接触，一般有润滑油膜。5.2轴承1.结构形式(1)整体向心滑动轴承特点：只能承受径向载荷，多用于重载、低速、间歇工作的机械。5.2轴承(2)剖分式向心滑动轴承：5.2轴承(3)调心式向心球轴承：5.2轴承2.轴瓦的材料和结构(1)轴瓦的材料：(a)轴承合金：是锡、铅、锑和铜的合金。广泛应用于高、中速、及重、中载荷下工作的轴承。(b)铸造青铜：(c)铸铁、粉末冶金材料、工程塑料。5.2轴承(2)轴瓦的结构：(a)整体式轴瓦：用于整体式向心滑动轴承5.2轴承(b)剖分式轴瓦:5.2轴承(c)双金属轴瓦:双金属轴瓦5.2轴承油沟形式(d)轴瓦上的油沟与油

6、孔:5.2轴承（3）混合摩擦向心滑动轴承承载能力的校核：混合摩擦向心滑动轴承主要失效形式：磨损、胶合。(1)对于低速或间歇工作的轴承：应保证良好的润滑性能，避免轴瓦过度磨损，应使压力p(MPa)满足如下条件：F—径向力，N;d—轴颈直径，mm；B—轴承工作宽度，mm；[p]—轴瓦材料的许用压力，Mpa5.2轴承(2)对于载荷较大转速较高的轴承，应保证轴承工作时不使因过渡发热而产生胶合，应计算表征轴承发热因素pv(N/mm2·m/s)值，应使：式中：n—轴的转速，r/min；[pv]—许用值，5.2轴承(3)对于轻载高速轴承，应限制最高滑动速度：5.2轴承5.2.2滚动轴承1.基本结构：基本结

7、构：内圈、外圈、滚动体、保持架。5.2轴承滚动体的形式：5.2轴承2.滚动轴承的主要类型(1)单列向心球轴承（类型代号0000）：主要承受径向载荷，也可一定的承受双向轴向力。极限转速高。5.2轴承(2)调心球轴承（类型代号1000):滚动体为双列钢球，内圈有沟状滚道，外圈内表面为球面，可以调整调整轴心线的位置，允许最大偏转角为3º。可承受径向载荷和较小的轴向载荷，但不能承受纯轴向载荷。5.2轴承(3)圆柱滚子