第6章轴系零部件.ppt

第6章轴系零部件
轴
6. 2 滑动轴承
滚动轴承
6. 4 减速器
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第6章轴系零部件
一台机器从制造和装配的角度讲是由零件和部件组成的。常用的轴系零部件包括轴、轴承和减速机等,通过本章的学****应达到如下目标:
知识目标
了解轴的分类和材料选择,理解轴的结构设计
掌握轴上零件的固定方法
了解滑动轴承的特点和应用场合,了解滑动轴承的典型结构和轴瓦材料
掌握滚动轴承常用的类型及代号
掌握滚动轴承的拆装与调整
了解减速机的类型
掌握减速机的结构
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第6章轴系零部件
能力目标
能结合实际判明轴的类型,在此基拙上掌握轴的材料选择、轴的结构设计和常用的轴毅连接方法
能正确的选择滚动轴承类型
具备滚动轴承的拆装与调整的能力
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轴

轴是组成机器的重要零件之一。用于支承做回转运动或摆动的零件,使其有确定的工作位置。它的结构和尺寸是由被它支承的零件和支承它的轴承的结构和尺寸决定的,轴是重要的非标准零件

轴的分类方法很多。按照轴线形状,轴可分为直轴(图6一1)、曲轴(图6一2)和挠性轴(图6-3);按照外形,轴可分为光轴(图6一1)和阶梯轴(图6一4);按照心部结构,轴可分为实心轴和空心轴。
根据承受载荷的不同,轴可分为传动轴、心轴和转轴三种。
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轴

只承受扭矩、不承受弯矩或受很小弯矩的轴。如图6一5所示为汽车的传动轴。

通常指只承受弯矩而不承受扭矩的轴。心轴按其是否转动可分为转动心轴和固定心轴。如图6-6(a)所示为车辆的转动心轴;如图6-6(b)所示为自行车前轮的固定心轴。

既承受弯矩又承受扭矩的轴。转轴在各种机器中最为常见,如1 。图6 -7所示齿轮减速器中的轴都是车专轴。
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轴

在轴的设计中,首先要选择合适的材料。轴的材料常采用碳素钢
和合金钢。
碳素钢有35 , 45 , 50等优质中碳钢。它们具有较高的综合机械性能,因此应用较多,特别是45号钢应用最为广泛为了改善碳素钢的机械性能,应进行正火或调质处理。不重要或受力较小的轴,可采用Q235, Q275等普通碳素钢。
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轴
合金钢具有较高的机械性能,但价格较贵,多用于有特殊要求的轴。例如采用滑动轴承的高速轴,常用20Cr, 20CrMnTi等低碳合金钢,经渗碳悴火后可提高轴颈耐磨性;汽轮发电机转子轴在高温、高速和重载条件下工作,必须具有良好的高温机械性能,常采用38 CrMoAIA合金结构钢。值得注意的是:钢材的种类和热处理对其弹性模量的影响甚小,因此如欲采用合金钢或通过热处理来提高轴的刚度,并无实效。此外,合金钢对应力集中的敏感性较高,因此设计合金钢
轴时,更应从结构上避免或减小应力集中,并减小其表面粗糙度。
轴的毛坯一般用圆钢或锻件,有时也可采用铸钢或球墨铸铁。例如,用球墨铸铁制造曲轴、凸轮轴,具有成本低廉、吸振性较好、对应力集中的敏感性较低、强度较好等优点,适合制造结构形状复杂的轴。表6一1列出轴的常用材料及其主要机械性能。
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轴

轴的结构设计就是根据轴的受载情况和工作条件确定轴的形状和全部结构尺寸。轴的结构设计的总原则是:在满足工作能力的前提下,力求轴的尺寸小、重量轻、工艺性好
轴的结构应满足的基本要求:
(1)安装在轴上的零件要有准确的定位和牢固而可靠的固定
(2)良好的工艺性,便于轴的加工和轴上零件的装拆和调整
(3)轴上零件的位置和受力要合理,尽量减少应力集中,有利于提高轴的强度和刚度。
(4)有利于节省材料,减轻重量。
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轴

如图6一8所示,轴上被轴承支承部分称为轴颈(①和⑤处);与传动零件
(带轮、齿轮、联轴器)轮毅配合部分称为轴头(④和⑦处);连接轴颈和轴头的非配合部分叫轴身(⑥处);阶梯轴上直径变化处叫做轴肩,起轴向定位作用。图中⑥与⑦间的轴肩使联轴器在轴上定位;①与②间的轴肩使左端滚动轴承定位;③处为轴环.

(1)轴上零件的轴向固定
目的:保证轴上零件在轴上具有确定的位置,防止在工作中零件沿轴向窜动,承受一定的轴向力。零件的轴向固定可采用轴肩、轴环、套简、圆螺母、轴端挡圈、弹性挡圈、紧定螺钉等方式,其结构形式、特点与应用见表6 -2
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轴
(2)轴上零件的周向固定
轴上零件周向固定的目的是使其能同轴一起转动并传递转矩,防止轴上零件与轴产生相对的转动。常用的周向固定方法有键连接、花键连接、销连接和轴与零件的过盈配合