第八章 支承零 部件

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1、第8章支承零、部件轴8.1轴的工作能力计算8.2轴的设计方法8.3滑动轴承8.5滚动轴承8.4【学习目标】1．熟悉轴的功用、分类及常用材料。2．熟悉轴的结构分析方法。3．了解轴的结构设计特点。4．熟悉轴的工作能力计算。5．熟悉滚动轴承的常用类型及代号。6．了解滑动轴承的的构造。传动零件必须借助其他零、部件的支持才能传递运动和动力。这种起支持作用的零、部件称为支承零、部件。支承零、部件主要有轴和轴承。8.1轴8.1.1轴的功用与分类8.1.2轴的结构设计8.1.3轴的结构分析8.1.1轴的功用与分类1．轴的功

2、用轴是组成机器的重要零件之一。轴的主要功用是支承旋转零件（如齿轮、蜗轮等），并传递运动和动力。按轴承受的载荷不同,可将轴分为转轴、心轴和传动轴三种。2．轴的分类图8-1自行车前轮轴图8-2减速器中的轴图8-3汽车中联接变速箱与后桥之间的轴光轴阶梯轴各轴段截面的直径不同，这种设计使各轴段的强度相近，而且便于轴上零件的装拆和固定，因此阶梯轴在机器中的应用最为广泛。一般为实心轴，有时为减少重量或结构需要，空心轴图8-6光轴图8-7阶梯轴曲轴挠性轴轴的材料主要是碳钢和合金钢。最常用的是45号钢。3．轴的常用材料及热

3、处理8.1.2轴的结构设计1．轴的组成为防止轴上零件沿轴向移动，应对它们进行轴向固定和定位。常用的有：轴肩和轴环、套筒、圆螺母和止动垫圈、弹性挡圈和紧定螺钉、轴端挡圈。此外轴承端盖常用来做整个轴的轴向定位。2.轴上零件的轴向固定和定位（1）轴肩和轴环：简单可靠，不需附加零件，能承受较大的轴向力，但会使轴径增大，阶梯处形成应力集中，阶梯过多不利于加工。（2）套筒特点：简单可靠，简化了轴的结构设计且不削弱轴的强度；但机器重量增加，且由于套筒与轴的配合较松，故不宜于高速运转的轴。（3）圆螺母特点：可承受较大的轴向

4、力，但切制螺纹处有较大的应力集中，降低轴的疲劳强度。（4）弹性挡圈：结构简单紧凑，常用于滚动轴承的轴向固定，但承受的轴向力较小。3．轴上零件的周向固定周向固定目的是传递转矩和防止零件与轴产生相对转动。一般用键、销联接、紧定螺钉及过盈配合等联接方式。（1）便于零件装拆，轴端45°倒角，零件装拆时所经过轴径要小于零件孔径；（2）轴上有两个以上键槽时，应尽可能布置在同一条母线上，以利于加工。4．轴的结构设计时应注意的问题（3）轴肩或轴环定位时，其高度必须小于轴承内圈端部的厚度；（4）用套筒、圆螺母、轴端挡圈作轴向

5、定位时，一般装配零件的轴头长度应比零件的轮毂长度短2～3mm，以确保套筒、螺母或轴端挡圈能靠紧零件端面。（5）装配段忌过长。4．轴的结构设计时应注意的问题（6）磨削的轴段和车螺纹的轴段，应留有砂轮越程槽和螺纹退刀槽。5．减少应力集中的措施（1）倒角和倒圆：零件截面突然变化处，都会产生应力集中现象，降低轴的强度，在两截面的变化处采用圆角过渡。（2）过渡结构：当轴肩尺寸不够，圆角半径达不到规定值而又要减小轴肩处的应力集中，采用凹圆角或卸载槽。（3）过盈配合：当轴与轴上零件采用过盈配合时，轴上零件的轮毂边缘和轴过

6、盈配合处将会引起应力集中，在配合处的轴上磨卸载槽。（4）改善受力情况。（5）提高轴表面的机械性能，降低表面粗糙度，对提高轴的疲劳强度有重要意义。（1）分析轴的结构形状分析阶梯轴各个轴段、轴肩或轴环所起的作用。（2）找出轴上的传动零件找出轴上传动零件，判断其功能，分析固定方式。（3）找出轴的的支承件找出轴的支承件，并分析其固定方式。（4）分析轴上零件的装拆顺序轴的结构形式取决于轴上零件的装拆顺序（5）分析轴的结构工艺性从加工、装配工艺性，分析轴的结构细节。8.1.3轴的结构分析1．分析的内容及步骤2．实例分析

7、圆柱齿轮减速器高速轴阶梯轴轴段1和轴段4为轴头，轴段3和轴段7为轴颈，轴段5为轴环，轴段2为轴身。安装带轮的外伸轴头1处是最细的轴段，向中间安装齿轮的轴头4逐渐加粗。（1）分析轴的结构形状轴头1和轴身2、轴段6和轴颈7之间分别构成定位轴肩，用于带轮和右侧轴承的轴向定位；轴环5和轴头4之间构成定位轴肩，用于齿轮的轴向定位。轴身2和轴颈3之间构成非定位轴肩，便于左侧轴承的装拆；轴颈3和轴头4之间也构成非定位轴肩，以便于装拆齿轮。（2）找出轴上的传动零件轴上有两个传动零件——齿轮和带轮。齿轮与减速器低速轴上的齿轮

8、啮合，成齿轮传动实现减速器内的一级减速传动。带轮与传动带构成带传动，在减速器的外部实现减速传动。齿轮位于减速器箱体内部的中央，依靠轴环和套筒实现轴向双向固定。当齿轮受到轴向力的作用时，向右是通过轴环5，并由定位轴肩6—7顶在右侧轴承的内圈上，借助于轴承和轴承端盖实现轴向固定；向左则是通过套筒顶在左侧轴承的内圈上，同样是借助于轴承和轴承端盖实现轴向固定。这样，齿轮在轴上的轴向位置被完全确定。带轮安装在左侧的外伸轴头