汽車機(jī)械基礎(chǔ)第十二章汽車常用零部件

1、第十二章第十二章 汽車常用零部件汽車常用零部件 12. 1軸軸 12. 2軸承軸承 12. 3聯(lián)軸器及離合器聯(lián)軸器及離合器 12. 4其他常用零部件其他常用零部件12. 1軸軸 軸是機(jī)械中的重要零件，其功用主要是承受轉(zhuǎn)矩與彎矩，支撐其他軸是機(jī)械中的重要零件，其功用主要是承受轉(zhuǎn)矩與彎矩，支撐其他回轉(zhuǎn)件，如齒輪、帶輪等，并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。本節(jié)主要介紹軸的分回轉(zhuǎn)件，如齒輪、帶輪等，并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。本節(jié)主要介紹軸的分類、結(jié)構(gòu)、材料等。類、結(jié)構(gòu)、材料等。 12.1.1軸的分類軸的分類 軸一般根據(jù)其承受的載荷和結(jié)構(gòu)形狀來分類。軸一般根據(jù)其承受的載荷和結(jié)構(gòu)形狀來分類。 根據(jù)所受載荷的不同，軸可分為心軸、傳

2、動(dòng)軸和轉(zhuǎn)軸三種。根據(jù)所受載荷的不同，軸可分為心軸、傳動(dòng)軸和轉(zhuǎn)軸三種。 (1)心軸。只承受彎矩作用的軸稱為心軸，如心軸。只承受彎矩作用的軸稱為心軸，如圖圖12-1所示。心軸可所示。心軸可以是轉(zhuǎn)動(dòng)的，如以是轉(zhuǎn)動(dòng)的，如圖圖12-1(a)所示為火車的輪軸所示為火車的輪軸;也可以是固定的，如也可以是固定的，如 圖圖12-1(b)所示為自行車的前輪軸。所示為自行車的前輪軸。 (2)傳動(dòng)軸。只傳遞轉(zhuǎn)矩的軸稱為傳動(dòng)軸，如傳動(dòng)軸。只傳遞轉(zhuǎn)矩的軸稱為傳動(dòng)軸，如圖圖12-2所示連接汽車所示連接汽車變速器與后橋的軸。變速器與后橋的軸。 返回下一頁12. 1軸軸 (3)轉(zhuǎn)軸。既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)軸是機(jī)械

3、中最轉(zhuǎn)軸。既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)軸是機(jī)械中最常見的軸，如齒輪減速箱的軸均是轉(zhuǎn)軸，如常見的軸，如齒輪減速箱的軸均是轉(zhuǎn)軸，如圖圖12-3所示。所示。 按照軸的結(jié)構(gòu)形狀不同，可劃分為直軸按照軸的結(jié)構(gòu)形狀不同，可劃分為直軸(如如圖圖12-4所示所示)和曲軸和曲軸(如如 圖圖12-5(a)所示所示)、光軸和階梯軸、空心軸和實(shí)心軸、剛性軸和撓性軸。、光軸和階梯軸、空心軸和實(shí)心軸、剛性軸和撓性軸。曲軸多用于往復(fù)式機(jī)械中，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等曲軸多用于往復(fù)式機(jī)械中，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等;撓性軸可將轉(zhuǎn)動(dòng)靈活地?fù)闲暂S可將轉(zhuǎn)動(dòng)靈活地傳遞到所需要的任何位置傳遞到所需要的任何位置;階梯軸廣泛應(yīng)用于汽車變速器等各種機(jī)械

4、階梯軸廣泛應(yīng)用于汽車變速器等各種機(jī)械設(shè)備中。設(shè)備中。下一頁返回上一頁12. 1軸軸 12.1.2軸的結(jié)構(gòu)特征軸的結(jié)構(gòu)特征 軸一般由軸頭、軸身和軸頸三部分組成。軸上與傳動(dòng)零件或聯(lián)軸器、軸一般由軸頭、軸身和軸頸三部分組成。軸上與傳動(dòng)零件或聯(lián)軸器、離合器相配的部分，稱為軸頭離合器相配的部分，稱為軸頭;與軸承相配的部分，稱為軸頸與軸承相配的部分，稱為軸頸;連接軸連接軸頭和軸頸的其余部分稱為軸身。頭和軸頸的其余部分稱為軸身。 軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸受到很多因素的影響，如軸上載荷的大小、分軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸受到很多因素的影響，如軸上載荷的大小、分布及性質(zhì)，軸上零件的數(shù)目、類型、布置及固定方式，軸的加工和裝布及

5、性質(zhì)，軸上零件的數(shù)目、類型、布置及固定方式，軸的加工和裝配方法等。因此，在進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)具體的工作情況，綜合考配方法等。因此，在進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)具體的工作情況，綜合考慮各種影響因素，不存在一個(gè)固定形式，而是隨著工作條件與要求的慮各種影響因素，不存在一個(gè)固定形式，而是隨著工作條件與要求的不同而不同。軸的結(jié)構(gòu)一般應(yīng)主要考慮以下三方面問題。不同而不同。軸的結(jié)構(gòu)一般應(yīng)主要考慮以下三方面問題。上一頁 下一頁返回12. 1軸軸1.軸上零件的固定軸上零件的固定 為實(shí)現(xiàn)軸的功能，必須保證軸上零件有準(zhǔn)確的工作位置，要求軸上為實(shí)現(xiàn)軸的功能，必須保證軸上零件有準(zhǔn)確的工作位置，要求軸上零件沿周向和軸向固定。

6、零件沿周向和軸向固定。1)周向定位和固定周向定位和固定 周向定位和固定是指將軸上的零件在圓周方向進(jìn)行定位和固定。零周向定位和固定是指將軸上的零件在圓周方向進(jìn)行定位和固定。零件的周向固定可采用鍵、花鍵、成形、銷、彈性環(huán)以及過盈配合等連件的周向固定可采用鍵、花鍵、成形、銷、彈性環(huán)以及過盈配合等連接，見接，見表表12-1。 2)軸向定位和固定軸向定位和固定 軸向定位和固定是指將軸上的零件沿軸線方向進(jìn)行定位和固定。常軸向定位和固定是指將軸上的零件沿軸線方向進(jìn)行定位和固定。常見的軸向固定方法及特點(diǎn)與應(yīng)用見見的軸向固定方法及特點(diǎn)與應(yīng)用見表表12-2。其中軸肩、軸環(huán)、套筒、。其中軸肩、軸環(huán)、套筒、軸端擋圈及

7、圓螺母應(yīng)用更為廣泛。軸端擋圈及圓螺母應(yīng)用更為廣泛。 上一頁 下一頁返回12. 1軸軸2良好的結(jié)構(gòu)工藝性良好的結(jié)構(gòu)工藝性 在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能使軸的形狀簡單，并且具有良好在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能使軸的形狀簡單，并且具有良好的加工下藝性能和裝配工藝性能。的加工下藝性能和裝配工藝性能。1)加工工藝性加工工藝性 軸的直徑變化應(yīng)盡可能少，應(yīng)盡量限制軸的最大直徑與各軸段的直軸的直徑變化應(yīng)盡可能少，應(yīng)盡量限制軸的最大直徑與各軸段的直徑差，這樣既能節(jié)省材料，又可減少切削量。徑差，這樣既能節(jié)省材料，又可減少切削量。 軸上有磨削與切螺紋處，要留砂輪越程槽和螺紋退刀槽軸上有磨削與切螺紋處，要留砂輪越

8、程槽和螺紋退刀槽(如如圖圖12-6所示所示)，以保證加工的完整和方便。，以保證加工的完整和方便。 軸上有多個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)將鍵槽布置在同一母線上，以免加工鍵槽時(shí)軸上有多個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)將鍵槽布置在同一母線上，以免加工鍵槽時(shí)多次裝夾，從而提高生產(chǎn)效率。多次裝夾，從而提高生產(chǎn)效率。上一頁 下一頁返回12. 1軸軸 如有可能，應(yīng)使軸上各過渡圓角、倒角、鍵槽、越程槽、退刀槽及如有可能，應(yīng)使軸上各過渡圓角、倒角、鍵槽、越程槽、退刀槽及中心孔等尺寸分別相同，并符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，以利于加工和檢驗(yàn)。中心孔等尺寸分別相同，并符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，以利于加工和檢驗(yàn)。 軸上配合軸段直徑應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值軸上配合軸段直徑應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值(GB/T

9、 2822-2005);與滾動(dòng)軸承配合與滾動(dòng)軸承配合的軸段直徑應(yīng)按滾動(dòng)軸承內(nèi)徑尺寸選取的軸段直徑應(yīng)按滾動(dòng)軸承內(nèi)徑尺寸選取;軸上的螺紋部分直徑應(yīng)符合軸上的螺紋部分直徑應(yīng)符合螺紋標(biāo)準(zhǔn)等。螺紋標(biāo)準(zhǔn)等。 2)裝配工藝性裝配工藝性 為了便于軸上零件的裝配，常采用直徑從兩端向中間逐漸增大的階為了便于軸上零件的裝配，常采用直徑從兩端向中間逐漸增大的階梯軸，使軸上零件通過軸的軸段直徑小于軸上零件的孔徑。軸上的各梯軸，使軸上零件通過軸的軸段直徑小于軸上零件的孔徑。軸上的各階梯，除軸上零件軸向固定的可按階梯，除軸上零件軸向固定的可按表表12-3確定軸肩高度外，其余僅為確定軸肩高度外，其余僅為便于安裝而設(shè)置的軸肩，

10、軸有高度可取便于安裝而設(shè)置的軸肩，軸有高度可取0. 53mm。上一頁 下一頁返回12. 1軸軸 軸端應(yīng)倒角，并去掉毛刺，以便于裝配。軸端應(yīng)倒角，并去掉毛刺，以便于裝配。 固定滾動(dòng)軸承的軸肩高度應(yīng)符合軸承的安裝尺寸要求，以便于軸承固定滾動(dòng)軸承的軸肩高度應(yīng)符合軸承的安裝尺寸要求，以便于軸承的拆卸。的拆卸。 3.提高軸的疲勞強(qiáng)度提高軸的疲勞強(qiáng)度 軸通常在變應(yīng)力下工作，多數(shù)軸因疲勞而失效，因此設(shè)計(jì)軸時(shí)，應(yīng)軸通常在變應(yīng)力下工作，多數(shù)軸因疲勞而失效，因此設(shè)計(jì)軸時(shí)，應(yīng)設(shè)法提高其疲勞強(qiáng)度。常采取的措施有以下兩種。設(shè)法提高其疲勞強(qiáng)度。常采取的措施有以下兩種。 1)改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)形狀改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)形狀 軸的破壞大多是

11、因?yàn)槠谄茐?。提高軸的抗疲勞破壞強(qiáng)度的關(guān)鍵是軸的破壞大多是因?yàn)槠谄茐?。提高軸的抗疲勞破壞強(qiáng)度的關(guān)鍵是減少應(yīng)力集中，盡量使軸徑變化處過渡平緩，并采用較大的過渡圓角。減少應(yīng)力集中，盡量使軸徑變化處過渡平緩，并采用較大的過渡圓角。如相配合零件內(nèi)孔倒角或圓角很小時(shí)，可采用凹切圓角如相配合零件內(nèi)孔倒角或圓角很小時(shí)，可采用凹切圓角(如如圖圖12-7(a)所示所示)或過渡肩環(huán)或過渡肩環(huán)(如如圖圖12-7(b)所示所示)。上一頁 下一頁返回12. 1軸軸 鍵槽端部與階梯處距離不宜過小，以避免損傷過渡圓角及減少多種鍵槽端部與階梯處距離不宜過小，以避免損傷過渡圓角及減少多種應(yīng)力集中源重合的機(jī)會(huì)。鍵槽根部圓角半徑

12、越小，應(yīng)力集中越嚴(yán)重。應(yīng)力集中源重合的機(jī)會(huì)。鍵槽根部圓角半徑越小，應(yīng)力集中越嚴(yán)重。因此在重要軸的零件圖上應(yīng)注明其大小。避免在軸上打印及留下一些因此在重要軸的零件圖上應(yīng)注明其大小。避免在軸上打印及留下一些不必要的痕跡，因?yàn)樗鼈兛赡艹蔀槌跏计诹鸭y源。不必要的痕跡，因?yàn)樗鼈兛赡艹蔀槌跏计诹鸭y源。 2)改善軸的表面質(zhì)量改善軸的表面質(zhì)量 提高軸的表面質(zhì)量可通過提高軸的表面精度、進(jìn)行熱處理或表面強(qiáng)提高軸的表面質(zhì)量可通過提高軸的表面精度、進(jìn)行熱處理或表面強(qiáng)化處理來實(shí)現(xiàn)。采用滾壓、噴丸或滲碳、氰化、氮化、高頻淬火等表化處理來實(shí)現(xiàn)。采用滾壓、噴丸或滲碳、氰化、氮化、高頻淬火等表面強(qiáng)化處理方法，可以大大提高軸

13、的承載能力。面強(qiáng)化處理方法，可以大大提高軸的承載能力。上一頁 下一頁返回12. 1軸軸 12.1.3軸的材料軸的材料 軸的常用材料是碳素鋼及合金鋼，有時(shí)也用球墨鑄鐵。軸的常用材料是碳素鋼及合金鋼，有時(shí)也用球墨鑄鐵。 1.碳素鋼碳素鋼 優(yōu)質(zhì)中碳鋼優(yōu)質(zhì)中碳鋼3550鋼因具有較高的綜合機(jī)械性能，常用于比較重要或鋼因具有較高的綜合機(jī)械性能，常用于比較重要或承載較大的軸，其中承載較大的軸，其中45鋼的應(yīng)用范圍最廣。對(duì)于這類材料，可通過調(diào)鋼的應(yīng)用范圍最廣。對(duì)于這類材料，可通過調(diào)質(zhì)或正火等熱處理方法改善和提高其機(jī)械性能。普通碳素鋼質(zhì)或正火等熱處理方法改善和提高其機(jī)械性能。普通碳素鋼Q235, Q275等可用

14、于不重要或承載較小的軸。等可用于不重要或承載較小的軸。 2.合金鋼合金鋼 合金鋼具有較高的綜合力學(xué)性能和較好的熱處理性能，常用于重要、合金鋼具有較高的綜合力學(xué)性能和較好的熱處理性能，常用于重要、承載質(zhì)量很大而尺寸受限或有較高耐磨性、防腐性要求的軸。承載質(zhì)量很大而尺寸受限或有較高耐磨性、防腐性要求的軸。上一頁 下一頁返回12. 1軸軸 例如，采用滑動(dòng)軸承的高速軸，常用例如，采用滑動(dòng)軸承的高速軸，常用20Cr, 20CrMnTi等低碳合金等低碳合金鋼，經(jīng)滲碳淬火后可提高軸頸耐磨性鋼，經(jīng)滲碳淬火后可提高軸頸耐磨性;汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸在高溫、高汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸在高溫、高速和重載條件下工作，必須具有良好的

15、高溫機(jī)械性能，常采用速和重載條件下工作，必須具有良好的高溫機(jī)械性能，常采用27Cr2MolV, 38CrMoAlA等合金結(jié)構(gòu)鋼。值得注意的是等合金結(jié)構(gòu)鋼。值得注意的是:鋼材的種類鋼材的種類和熱處理對(duì)其彈性模量影響甚小，因此如欲采用合金鋼代替碳素鋼或和熱處理對(duì)其彈性模量影響甚小，因此如欲采用合金鋼代替碳素鋼或通過熱處理來提高軸的剛度，收效甚微。此外，合金鋼對(duì)應(yīng)力集中敏通過熱處理來提高軸的剛度，收效甚微。此外，合金鋼對(duì)應(yīng)力集中敏感性較強(qiáng)，且價(jià)格較高。感性較強(qiáng)，且價(jià)格較高。上一頁 下一頁返回12. 1軸軸3. 球墨鑄鐵球墨鑄鐵 球墨鑄鐵適于制造成形軸球墨鑄鐵適于制造成形軸(如曲軸、凸輪軸等如曲軸、凸

16、輪軸等)，具有價(jià)廉、強(qiáng)度較，具有價(jià)廉、強(qiáng)度較高、良好的耐磨性、吸振性和易切性以及對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低等高、良好的耐磨性、吸振性和易切性以及對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低等優(yōu)點(diǎn)。但鑄鐵件品質(zhì)不易控制，可靠性差。鋼軸毛坯多是軋制圓鋼或優(yōu)點(diǎn)。但鑄鐵件品質(zhì)不易控制，可靠性差。鋼軸毛坯多是軋制圓鋼或鍛件。軸的常用材料及其主要機(jī)械性能見鍛件。軸的常用材料及其主要機(jī)械性能見表表12-3。上一頁返回12. 2軸承軸承 12.2.1滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承 滾動(dòng)軸承是依靠滾動(dòng)體與軸承座圈之間的滾動(dòng)接觸來工作的軸承，滾動(dòng)軸承是依靠滾動(dòng)體與軸承座圈之間的滾動(dòng)接觸來工作的軸承，用于支撐旋轉(zhuǎn)零件或擺動(dòng)零件。它廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中

17、，如汽用于支撐旋轉(zhuǎn)零件或擺動(dòng)零件。它廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中，如汽車變速器、分動(dòng)器等，全部采用滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承的尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，車變速器、分動(dòng)器等，全部采用滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承的尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，并由專門的軸承廠成批量生產(chǎn)。所謂滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)，只是根據(jù)具體并由專門的軸承廠成批量生產(chǎn)。所謂滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)，只是根據(jù)具體的載荷、轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)精度和工作條件等方面的要求，正確地選擇軸承的載荷、轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)精度和工作條件等方面的要求，正確地選擇軸承的類型和型號(hào)的類型和型號(hào)(尺寸尺寸)及進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)。及進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)。1.滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu) 滾動(dòng)軸承一般由外圈滾動(dòng)軸承一般由外圈1、內(nèi)圈、內(nèi)圈2、滾

18、動(dòng)體、滾動(dòng)體3和保持架和保持架4組成，如組成，如 圖圖12-8所示。通常內(nèi)圈緊套在軸頸上，隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)所示。通常內(nèi)圈緊套在軸頸上，隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng);外圈固定在機(jī)外圈固定在機(jī)座或零件的軸承孔內(nèi)，起支撐作用。座或零件的軸承孔內(nèi)，起支撐作用。下一頁返回12. 2軸承軸承 內(nèi)、外圈上加工有滾道。工作時(shí)，滾動(dòng)體在內(nèi)、外圈滾道上滾動(dòng)，內(nèi)、外圈上加工有滾道。工作時(shí)，滾動(dòng)體在內(nèi)、外圈滾道上滾動(dòng)，形成滾動(dòng)摩擦。保持架使?jié)L動(dòng)體均勻地相互隔開，以避免滾動(dòng)體之間形成滾動(dòng)摩擦。保持架使?jié)L動(dòng)體均勻地相互隔開，以避免滾動(dòng)體之間的摩擦和磨損。滾動(dòng)體是滾動(dòng)軸承的核心元件，其形狀如的摩擦和磨損。滾動(dòng)體是滾動(dòng)軸承的核心元件，其形狀如圖

19、圖12-9所示，所示，有球形滾動(dòng)體，短圓柱、圓錐、鼓形滾子及滾針等。有球形滾動(dòng)體，短圓柱、圓錐、鼓形滾子及滾針等。 滾動(dòng)體和內(nèi)、外圈間是點(diǎn)或線接觸，表面接觸應(yīng)力大，故滾動(dòng)體和滾動(dòng)體和內(nèi)、外圈間是點(diǎn)或線接觸，表面接觸應(yīng)力大，故滾動(dòng)體和內(nèi)、外圈的材料選用強(qiáng)度高、耐磨性和沖擊韌性好的鉻錳高碳鋼制造，內(nèi)、外圈的材料選用強(qiáng)度高、耐磨性和沖擊韌性好的鉻錳高碳鋼制造，如如GCr15 ,GCr15 SiMn等，熱處理后的硬度應(yīng)不低于等，熱處理后的硬度應(yīng)不低于6165 HRC，工作表面要求磨削拋光。保持架多用低碳鋼板沖壓制成，也可用有色工作表面要求磨削拋光。保持架多用低碳鋼板沖壓制成，也可用有色金屬合金或塑料制

20、成。金屬合金或塑料制成。上一頁 下一頁返回12. 2軸承軸承2.滾動(dòng)軸承的主要類型及其特征滾動(dòng)軸承的主要類型及其特征 滾動(dòng)軸承類型較多，可以適應(yīng)各種機(jī)械裝置的多種要求。滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承類型較多，可以適應(yīng)各種機(jī)械裝置的多種要求。滾動(dòng)軸承按滾動(dòng)體的形狀可分為球軸承和滾子軸承。球形滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈是按滾動(dòng)體的形狀可分為球軸承和滾子軸承。球形滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈是點(diǎn)接觸，滾子滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈是線接觸。在相同條件下，球軸承制點(diǎn)接觸，滾子滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈是線接觸。在相同條件下，球軸承制造方便、價(jià)格低、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦損耗少，但承載能力和抗沖擊能力不如造方便、價(jià)格低、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦損耗少，但承載能力和抗沖擊能力不如滾子軸

21、承。滾子軸承。 按軸承所承受載荷的方向或公稱接觸角的不同，滾動(dòng)軸承可分為向按軸承所承受載荷的方向或公稱接觸角的不同，滾動(dòng)軸承可分為向心軸承和推力軸承。軸承公稱接觸角是指滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體與外圈滾心軸承和推力軸承。軸承公稱接觸角是指滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體與外圈滾道接觸點(diǎn)的法線和軸承徑向平面的夾角道接觸點(diǎn)的法線和軸承徑向平面的夾角a，如，如圖圖12-10所示。所示。a越大，越大，滾動(dòng)軸承承受軸向載荷的能力也越大。滾動(dòng)軸承承受軸向載荷的能力也越大。 上一頁 下一頁返回12. 2軸承軸承 向心軸承主要用于承受徑向載荷，向心軸承主要用于承受徑向載荷，0a45。向心軸承分為。向心軸承分為:徑徑向接觸軸承，向接觸軸

22、承，a =0，如，如圖圖12-10(a)所示所示;向心角接觸軸承，向心角接觸軸承，0a45，如圖，如圖12-10(c)所示。推力軸承主要用于承受軸向載荷，所示。推力軸承主要用于承受軸向載荷，45a90，如，如圖圖12-10(b)所示。推力軸承又可分為軸向接觸軸承，所示。推力軸承又可分為軸向接觸軸承，a =90;推力角接觸軸承，推力角接觸軸承，45a 0. 05。軸承襯厚度通常由十分之幾毫米到。軸承襯厚度通常由十分之幾毫米到6毫米，毫米，直徑大的取大值。直徑大的取大值。上一頁 下一頁返回12. 2軸承軸承 為了摩擦表面間加注潤滑劑，在軸承上方開設(shè)注油孔，壓力供油時(shí)為了摩擦表面間加注潤滑劑，在軸承

23、上方開設(shè)注油孔，壓力供油時(shí)油孔也可以開在兩側(cè)。為了向摩擦表面輸送和分布潤滑劑，在軸瓦內(nèi)油孔也可以開在兩側(cè)。為了向摩擦表面輸送和分布潤滑劑，在軸瓦內(nèi)表面開有油溝。表面開有油溝。圖圖12-20和和圖圖12-21分別表示整體軸瓦和剖分軸瓦內(nèi)表分別表示整體軸瓦和剖分軸瓦內(nèi)表面上的油溝。從圖中可以看出，油溝有軸向的、周向的和斜向的，也面上的油溝。從圖中可以看出，油溝有軸向的、周向的和斜向的，也可以設(shè)計(jì)成其他形式的油溝。設(shè)計(jì)油溝時(shí)必須注意以下問題可以設(shè)計(jì)成其他形式的油溝。設(shè)計(jì)油溝時(shí)必須注意以下問題:軸向油軸向油溝不得在軸承的全長上開通，以免潤滑劑流失過多，油溝長度一般為溝不得在軸承的全長上開通，以免潤滑劑

24、流失過多，油溝長度一般為軸承長度的軸承長度的80%;液體摩擦軸承的油溝應(yīng)開在非承載區(qū)，周向油溝應(yīng)液體摩擦軸承的油溝應(yīng)開在非承載區(qū)，周向油溝應(yīng)開在軸承的兩端，以免影響軸承的承載能力。開在軸承的兩端，以免影響軸承的承載能力。 3. 滑動(dòng)軸承的失效形式及材料滑動(dòng)軸承的失效形式及材料 1)主要失效形式主要失效形式 上一頁 下一頁返回12. 2軸承軸承 滑動(dòng)軸承的失效通常由多種原因引起，失效形式也有多種，有時(shí)幾滑動(dòng)軸承的失效通常由多種原因引起，失效形式也有多種，有時(shí)幾種失效形式并存，相互影響。所以，很難把各種失效形式截然分開。種失效形式并存，相互影響。所以，很難把各種失效形式截然分開。最常見的失效形式是

25、軸瓦磨損、膠合最常見的失效形式是軸瓦磨損、膠合(燒瓦燒瓦)、疲勞破壞和由于制造工、疲勞破壞和由于制造工藝原因而引起的軸承襯脫落。其中，最主要的是軸瓦磨損和膠合。藝原因而引起的軸承襯脫落。其中，最主要的是軸瓦磨損和膠合。 2)軸承材料的性能要求軸承材料的性能要求 滑動(dòng)軸承中，軸承座和蓋通常選用鑄鐵制造。所以，軸承材料主要滑動(dòng)軸承中，軸承座和蓋通常選用鑄鐵制造。所以，軸承材料主要是指軸瓦和軸承襯材料。根據(jù)軸承的主要失效形式，對(duì)軸承材料的主是指軸瓦和軸承襯材料。根據(jù)軸承的主要失效形式，對(duì)軸承材料的主要要求如下。要要求如下。 (1)良好的減摩性、耐磨性和抗膠合性。良好的減摩性、耐磨性和抗膠合性。 (2

26、)良好的跑合性、順應(yīng)性、嵌藏性和塑性。良好的跑合性、順應(yīng)性、嵌藏性和塑性。 上一頁 下一頁返回12. 2軸承軸承 (3)足夠的抗壓強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。足夠的抗壓強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。 (4)良好的導(dǎo)熱性、加工工藝性，熱膨脹系數(shù)低，耐腐蝕等。良好的導(dǎo)熱性、加工工藝性，熱膨脹系數(shù)低，耐腐蝕等。應(yīng)該指出的是，上述軸承材料的性能有些彼此有聯(lián)系，有些則相互矛應(yīng)該指出的是，上述軸承材料的性能有些彼此有聯(lián)系，有些則相互矛盾盾;任何一種材料很難全面滿足這些要求。因此，選用軸承材料時(shí)應(yīng)任何一種材料很難全面滿足這些要求。因此，選用軸承材料時(shí)應(yīng)根據(jù)軸承的具體工作條件，有側(cè)重地選用較合適的材料。根據(jù)軸承的具體工作條件，有側(cè)重地

27、選用較合適的材料。 3)常用軸承材料常用軸承材料 常用軸承材料有軸承合金、青銅、鑄鐵、多孔質(zhì)金屬材料及非金屬常用軸承材料有軸承合金、青銅、鑄鐵、多孔質(zhì)金屬材料及非金屬材料。材料。 (1)軸承合金軸承合金(可稱巴氏合金可稱巴氏合金)。軸承合金有錫銻軸承合金和鉛銻軸承。軸承合金有錫銻軸承合金和鉛銻軸承合金兩類。合金兩類。上一頁 下一頁返回12. 2軸承軸承 它們各以較軟的錫或鉛作基體，懸浮銻錫及銅錫硬晶粒，軟基體具它們各以較軟的錫或鉛作基體，懸浮銻錫及銅錫硬晶粒，軟基體具有良好的跑合性、順應(yīng)性和嵌藏性，硬晶粒則起耐磨作用。軸承合金有良好的跑合性、順應(yīng)性和嵌藏性，硬晶粒則起耐磨作用。軸承合金由于其特

28、有的金屬組織，具備了作軸承材料的優(yōu)良睦質(zhì)，并且易澆鑄由于其特有的金屬組織，具備了作軸承材料的優(yōu)良睦質(zhì)，并且易澆鑄;但由于其機(jī)械強(qiáng)度較低、價(jià)格高，故通常作為軸承襯材料，澆鑄在青但由于其機(jī)械強(qiáng)度較低、價(jià)格高，故通常作為軸承襯材料，澆鑄在青銅、鋼或鑄鐵軸瓦上，如銅、鋼或鑄鐵軸瓦上，如圖圖12-15所示。所示。 錫基軸承合金的熱膨脹系數(shù)低、摩擦因數(shù)小、耐腐蝕、易跑合、抗錫基軸承合金的熱膨脹系數(shù)低、摩擦因數(shù)小、耐腐蝕、易跑合、抗膠合能力強(qiáng)，常用于高速、重載機(jī)械。鉛基軸承合金較脆，不宜承受膠合能力強(qiáng)，常用于高速、重載機(jī)械。鉛基軸承合金較脆，不宜承受較大載荷，常用于中速、中載機(jī)械。較大載荷，常用于中速、中載

29、機(jī)械。 (2)青銅。在一般機(jī)械中，有青銅。在一般機(jī)械中，有50%的滑動(dòng)軸承采用青銅材料。青銅的滑動(dòng)軸承采用青銅材料。青銅主要有錫青銅、鉛青銅和鋁青銅等。主要有錫青銅、鉛青銅和鋁青銅等。 上一頁 下一頁返回12. 2軸承軸承 錫青銅和鉛青銅既有較好的減摩性和耐磨性，又有足夠的強(qiáng)度，且錫青銅和鉛青銅既有較好的減摩性和耐磨性，又有足夠的強(qiáng)度，且熔點(diǎn)高，但跑合性較差，故適用于重載、中速機(jī)械。熔點(diǎn)高，但跑合性較差，故適用于重載、中速機(jī)械。 鋁青銅的強(qiáng)度和硬度都較高，但抗膠合能力差，適用于重載、低速鋁青銅的強(qiáng)度和硬度都較高，但抗膠合能力差，適用于重載、低速機(jī)械。機(jī)械。 (3)鑄鐵。常用的鑄鐵材料有灰鑄鐵和

30、減磨鑄鐵。由于鑄鐵材料塑鑄鐵。常用的鑄鐵材料有灰鑄鐵和減磨鑄鐵。由于鑄鐵材料塑性差，跑合性差，故只在低速、輕載或不重要的場(chǎng)合采用。性差，跑合性差，故只在低速、輕載或不重要的場(chǎng)合采用。 (4)其他材料。除上述常用的三種金屬材料外，軸承材料還可采用其他材料。除上述常用的三種金屬材料外，軸承材料還可采用多孔質(zhì)金屬材料和非金屬材料。多孔質(zhì)金屬材料和非金屬材料。 用多孔質(zhì)金屬材料制成的軸承，又稱含油軸承。由于這種材料具有用多孔質(zhì)金屬材料制成的軸承，又稱含油軸承。由于這種材料具有多孔組織，軸承在工作前經(jīng)潤滑油浸泡，其材料孔隙中吸存了潤滑油。多孔組織，軸承在工作前經(jīng)潤滑油浸泡，其材料孔隙中吸存了潤滑油。上一

31、頁 下一頁返回12. 2軸承軸承 工作時(shí)，由于軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)的抽吸作用及熱膨脹作用，使孔隙中儲(chǔ)存的工作時(shí)，由于軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)的抽吸作用及熱膨脹作用，使孔隙中儲(chǔ)存的潤滑油流出而潤滑軸承。含油軸承在一定的使用期限內(nèi)不必加油，可潤滑油流出而潤滑軸承。含油軸承在一定的使用期限內(nèi)不必加油，可自行潤滑。自行潤滑。 這種軸承主要用于輕載、低速和不易注油的場(chǎng)合。這種軸承主要用于輕載、低速和不易注油的場(chǎng)合。 非金屬軸承材料中應(yīng)用最多的是各種塑料、尼龍和夾布膠木等。塑非金屬軸承材料中應(yīng)用最多的是各種塑料、尼龍和夾布膠木等。塑料材料具有摩擦因數(shù)低、抗壓強(qiáng)度高、耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)，但導(dǎo)熱能力料材料具有摩擦因數(shù)低、抗壓強(qiáng)度高、耐磨性好

32、等優(yōu)點(diǎn)，但導(dǎo)熱能力差，易變形。因此，在使用中應(yīng)注意冷卻。差，易變形。因此，在使用中應(yīng)注意冷卻。4.滑動(dòng)軸承的潤滑滑動(dòng)軸承的潤滑 潤滑的目的是減少摩擦，降低磨損，同時(shí)還有散熱冷卻、緩沖吸振、潤滑的目的是減少摩擦，降低磨損，同時(shí)還有散熱冷卻、緩沖吸振、密封和防銹等作用。密封和防銹等作用。上一頁 下一頁返回12. 2軸承軸承 1)潤滑劑及其選用潤滑劑及其選用 潤滑劑主要有固體潤滑劑、潤滑脂、液體潤滑劑和氣體潤滑劑四種，潤滑劑主要有固體潤滑劑、潤滑脂、液體潤滑劑和氣體潤滑劑四種，其中最常用的是液體潤滑劑其中最常用的是液體潤滑劑(潤滑油潤滑油)和潤滑脂。和潤滑脂。 (1)潤滑油及選用。潤滑油是滑動(dòng)軸承中

33、應(yīng)用范圍最廣的一種潤滑潤滑油及選用。潤滑油是滑動(dòng)軸承中應(yīng)用范圍最廣的一種潤滑劑。最常用的潤滑油是礦物油，對(duì)于特殊工況還可以采用合成油。潤劑。最常用的潤滑油是礦物油，對(duì)于特殊工況還可以采用合成油。潤滑油最主要的物理性能指標(biāo)是鉆度。它反映了潤滑油流動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦阻滑油最主要的物理性能指標(biāo)是鉆度。它反映了潤滑油流動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦阻力的大小。鉆度越大，內(nèi)摩擦阻力越大，流動(dòng)性越差，承載后潤滑油力的大小。鉆度越大，內(nèi)摩擦阻力越大，流動(dòng)性越差，承載后潤滑油不易流失，有利于形成壓力油膜。鉆度的表示方法很多，主要有動(dòng)力不易流失，有利于形成壓力油膜。鉆度的表示方法很多，主要有動(dòng)力鉆度、運(yùn)動(dòng)鉆度和相對(duì)鉆度。鉆度、運(yùn)動(dòng)鉆度和相

34、對(duì)鉆度。 工業(yè)上常用運(yùn)動(dòng)鉆度標(biāo)定潤滑油的鉆度。根據(jù)國標(biāo)，潤滑油產(chǎn)品油工業(yè)上常用運(yùn)動(dòng)鉆度標(biāo)定潤滑油的鉆度。根據(jù)國標(biāo)，潤滑油產(chǎn)品油牌號(hào)一般按牌號(hào)一般按40時(shí)的運(yùn)動(dòng)鉆度平均值時(shí)的運(yùn)動(dòng)鉆度平均值(單位為單位為mm2/s)劃分。劃分。上一頁 下一頁返回12. 2軸承軸承 例如例如L-FC46潤滑油表示在潤滑油表示在40時(shí)，其運(yùn)動(dòng)鉆度平均值為時(shí)，其運(yùn)動(dòng)鉆度平均值為46 mm2/s。 潤滑油的選用一般主要指潤滑油鉆度的選擇。選擇鉆度時(shí)，主要考潤滑油的選用一般主要指潤滑油鉆度的選擇。選擇鉆度時(shí)，主要考慮軸承壓強(qiáng)、滑動(dòng)速度、工作溫度、摩擦表面狀況及潤滑方式等條件。慮軸承壓強(qiáng)、滑動(dòng)速度、工作溫度、摩擦表面狀況及潤

35、滑方式等條件。一般原則是一般原則是: 在壓強(qiáng)大或有沖擊、變載荷等工作條件下，應(yīng)選用鉆度較大的油。在壓強(qiáng)大或有沖擊、變載荷等工作條件下，應(yīng)選用鉆度較大的油。 滑動(dòng)速度高時(shí)，應(yīng)選用鉆度低的油。滑動(dòng)速度高時(shí)，應(yīng)選用鉆度低的油。 軸承散熱條件差，工作溫度高，應(yīng)選用鉆度較大的油。軸承散熱條件差，工作溫度高，應(yīng)選用鉆度較大的油。 摩擦表面粗糙或未經(jīng)跑合，應(yīng)選用鉆度較大的油。摩擦表面粗糙或未經(jīng)跑合，應(yīng)選用鉆度較大的油。 潤滑油的選用可參考潤滑油的選用可參考表表12-9。 上一頁 下一頁返回12. 2軸承軸承 (2)潤滑脂及選用。潤滑脂是由潤滑油潤滑脂及選用。潤滑脂是由潤滑油(主要是礦物油主要是礦物油)和各種

36、增稠劑和各種增稠劑(如鈣、鈉、銼等金屬皂如鈣、鈉、銼等金屬皂)混合制成，屬于半固體潤滑劑。最常用的潤混合制成，屬于半固體潤滑劑。最常用的潤滑脂有鈣基潤滑脂滑脂有鈣基潤滑脂(鈣脂鈣脂)、鈉基潤滑脂、鈉基潤滑脂(鈉脂鈉脂)和銼基潤滑脂和銼基潤滑脂(銼脂銼脂)。潤。潤滑脂的主要性能指標(biāo)是錐入度、滴點(diǎn)和耐水性。滑脂的主要性能指標(biāo)是錐入度、滴點(diǎn)和耐水性。 錐入度是表征潤滑脂鉆稠程度的指標(biāo)，錐入度越小，潤滑脂越稠錐入度是表征潤滑脂鉆稠程度的指標(biāo)，錐入度越小，潤滑脂越稠;反之，流動(dòng)性越好。潤滑脂稠度大，不易流失，但摩擦功耗大，不宜反之，流動(dòng)性越好。潤滑脂稠度大，不易流失，但摩擦功耗大，不宜在溫度變化大或高速

37、運(yùn)轉(zhuǎn)條件下使用，一般在軸承相對(duì)滑動(dòng)速度低于在溫度變化大或高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下使用，一般在軸承相對(duì)滑動(dòng)速度低于12 m /s時(shí)或不便注油的場(chǎng)合使用。時(shí)或不便注油的場(chǎng)合使用。 潤滑脂的選擇主要根據(jù)軸承的工作溫度、壓強(qiáng)和速度進(jìn)行選擇，可潤滑脂的選擇主要根據(jù)軸承的工作溫度、壓強(qiáng)和速度進(jìn)行選擇，可參考參考表表12-10。上一頁 下一頁返回12. 2軸承軸承2)潤滑方法和潤滑裝置潤滑方法和潤滑裝置 為保證軸承良好的潤滑狀態(tài)，除合理選擇潤滑劑外，合理選擇潤滑為保證軸承良好的潤滑狀態(tài)，除合理選擇潤滑劑外，合理選擇潤滑方法和潤滑裝置也是十分重要的。常用的潤滑方法和潤滑裝置包括以方法和潤滑裝置也是十分重要的。常用的潤滑

38、方法和潤滑裝置包括以下幾方面。下幾方面。 (1)油潤滑。油潤滑的潤滑方法有間歇供油潤滑和連續(xù)供油潤滑兩油潤滑。油潤滑的潤滑方法有間歇供油潤滑和連續(xù)供油潤滑兩種。種。 間歇供油潤滑有手工油壺注油和油杯注油供油。這種潤滑方法只適間歇供油潤滑有手工油壺注油和油杯注油供油。這種潤滑方法只適用于低速不重要的軸承或間歇工作的軸承。用于低速不重要的軸承或間歇工作的軸承。 對(duì)于重要軸承，必須采用連續(xù)供油潤滑。連續(xù)供油潤滑方法及裝置對(duì)于重要軸承，必須采用連續(xù)供油潤滑。連續(xù)供油潤滑方法及裝置主要有以下主要有以下4種。種。 上一頁 下一頁返回12. 2軸承軸承 油杯滴油潤滑。油杯滴油潤滑。圖圖12-22、圖圖12-

39、23分別為針閥油杯和芯捻油杯。分別為針閥油杯和芯捻油杯。針閥油杯可調(diào)節(jié)油滴速度，以改變供油量，在軸承停止工作時(shí)，可通針閥油杯可調(diào)節(jié)油滴速度，以改變供油量，在軸承停止工作時(shí)，可通過油杯上部手柄關(guān)閉油杯，停止供油。芯捻油杯利用毛細(xì)管作用將油過油杯上部手柄關(guān)閉油杯，停止供油。芯捻油杯利用毛細(xì)管作用將油引到軸承工作表面上，這種方法不易調(diào)節(jié)供油量。引到軸承工作表面上，這種方法不易調(diào)節(jié)供油量。 浸油潤滑。將部分軸承直接浸人油池中潤滑，如浸油潤滑。將部分軸承直接浸人油池中潤滑，如圖圖12-24所示。所示。 飛濺潤滑。飛濺潤滑主要用于潤滑如減速器、內(nèi)燃機(jī)等機(jī)械中的飛濺潤滑。飛濺潤滑主要用于潤滑如減速器、內(nèi)燃機(jī)

40、等機(jī)械中的軸承。通常直接利用傳動(dòng)齒輪或甩油環(huán)軸承。通常直接利用傳動(dòng)齒輪或甩油環(huán)(如如圖圖12-25所示所示)將油池中的將油池中的潤滑油濺到軸承上或箱壁上，再經(jīng)油溝導(dǎo)人軸承工作面以潤滑軸承。潤滑油濺到軸承上或箱壁上，再經(jīng)油溝導(dǎo)人軸承工作面以潤滑軸承。采用傳動(dòng)齒輪濺油來潤滑軸承，齒輪圓周速度采用傳動(dòng)齒輪濺油來潤滑軸承，齒輪圓周速度v2 m /s;采用甩油環(huán)采用甩油環(huán)濺油來潤滑軸承，適用于轉(zhuǎn)速為濺油來潤滑軸承，適用于轉(zhuǎn)速為5003 000 r/min的水平軸上的軸承，的水平軸上的軸承，轉(zhuǎn)速太低，油環(huán)不能把油濺起，而轉(zhuǎn)速太高，油環(huán)上的油會(huì)被甩掉。轉(zhuǎn)速太低，油環(huán)不能把油濺起，而轉(zhuǎn)速太高，油環(huán)上的油會(huì)被甩

41、掉。上一頁 下一頁返回12. 2軸承軸承 壓力循環(huán)潤滑。如壓力循環(huán)潤滑。如圖圖12-26所示，壓力循環(huán)潤滑是一種強(qiáng)制潤滑所示，壓力循環(huán)潤滑是一種強(qiáng)制潤滑方法。潤滑油泵將一定壓力的油經(jīng)油路導(dǎo)人軸承，潤滑油經(jīng)軸承兩端方法。潤滑油泵將一定壓力的油經(jīng)油路導(dǎo)人軸承，潤滑油經(jīng)軸承兩端流回油池，構(gòu)成循環(huán)潤滑。這種供油方法供油量充足，潤滑可靠，并流回油池，構(gòu)成循環(huán)潤滑。這種供油方法供油量充足，潤滑可靠，并有冷卻和沖洗軸承的作用。但潤滑裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、費(fèi)用較高。常用于有冷卻和沖洗軸承的作用。但潤滑裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、費(fèi)用較高。常用于重載、高速或載荷變化較大的軸承中。重載、高速或載荷變化較大的軸承中。 (2)脂潤滑。潤滑

42、脂只能間歇供給。常用潤滑裝置為如脂潤滑。潤滑脂只能間歇供給。常用潤滑裝置為如圖圖12-27所示所示的旋蓋油杯和的旋蓋油杯和圖圖12-28所示的壓注油杯。旋蓋油杯靠旋緊杯蓋將杯內(nèi)所示的壓注油杯。旋蓋油杯靠旋緊杯蓋將杯內(nèi)潤滑脂壓人軸承工作面潤滑脂壓人軸承工作面;壓注油杯靠油槍壓注潤滑脂至軸承工作面。壓注油杯靠油槍壓注潤滑脂至軸承工作面。上一頁返回12. 3聯(lián)軸器及離合器聯(lián)軸器及離合器 12.3.1聯(lián)軸器聯(lián)軸器 1.聯(lián)軸器的功用聯(lián)軸器的功用 聯(lián)軸器主要用于軸與軸之間的連接并使它們一同旋轉(zhuǎn)，以傳遞轉(zhuǎn)矩聯(lián)軸器主要用于軸與軸之間的連接并使它們一同旋轉(zhuǎn)，以傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)的一種機(jī)械傳動(dòng)裝置。若要使兩軸分離，必

43、須通過停車拆卸才和運(yùn)動(dòng)的一種機(jī)械傳動(dòng)裝置。若要使兩軸分離，必須通過停車拆卸才能實(shí)現(xiàn)。能實(shí)現(xiàn)。 如如圖圖12-29所示，聯(lián)軸器所要連接的軸之間，由于存在制造、安裝誤所示，聯(lián)軸器所要連接的軸之間，由于存在制造、安裝誤差，受載、受熱后的變形以及傳動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)等因素，往往存差，受載、受熱后的變形以及傳動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)等因素，往往存在著軸向、徑向或偏角等相對(duì)位置的偏移。因此，聯(lián)軸器除了傳動(dòng)外，在著軸向、徑向或偏角等相對(duì)位置的偏移。因此，聯(lián)軸器除了傳動(dòng)外，還要有一定的位置補(bǔ)償和吸振緩沖的功用。還要有一定的位置補(bǔ)償和吸振緩沖的功用。 2.聯(lián)軸器類型聯(lián)軸器類型 下一頁返回12. 3聯(lián)軸器及離合器聯(lián)軸器

44、及離合器 根據(jù)各種位移有無補(bǔ)償能力，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸根據(jù)各種位移有無補(bǔ)償能力，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類。在撓性聯(lián)軸器中，又以是否存在彈性元件來區(qū)別，中間連器兩大類。在撓性聯(lián)軸器中，又以是否存在彈性元件來區(qū)別，中間連接件是彈性元件的聯(lián)軸器稱為彈性聯(lián)軸器。接件是彈性元件的聯(lián)軸器稱為彈性聯(lián)軸器。 1)剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器 (1)套筒聯(lián)軸器。套筒聯(lián)軸器如套筒聯(lián)軸器。套筒聯(lián)軸器如圖圖12-30所示，其材料通常用所示，其材料通常用45鋼，鋼，適于軸徑小于適于軸徑小于6070mm的對(duì)中性較好的場(chǎng)合。其徑向尺寸小、結(jié)構(gòu)的對(duì)中性較好的場(chǎng)合。其徑向尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單，可根據(jù)不同軸徑自

45、行設(shè)計(jì)制造，在儀器中應(yīng)用較廣。簡單，可根據(jù)不同軸徑自行設(shè)計(jì)制造，在儀器中應(yīng)用較廣。 (2)凸緣聯(lián)軸器。凸緣聯(lián)軸器由兩個(gè)帶凸緣的半聯(lián)軸器組成，半聯(lián)凸緣聯(lián)軸器。凸緣聯(lián)軸器由兩個(gè)帶凸緣的半聯(lián)軸器組成，半聯(lián)軸器分別由鍵與兩軸連接，然后兩個(gè)半聯(lián)軸器用螺栓連接。對(duì)中方式軸器分別由鍵與兩軸連接，然后兩個(gè)半聯(lián)軸器用螺栓連接。對(duì)中方式有有圖圖12-31所示的兩種。凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、傳遞轉(zhuǎn)矩大，傳力可所示的兩種。凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、傳遞轉(zhuǎn)矩大，傳力可靠、對(duì)中性好、裝拆方便、應(yīng)用廣泛，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選用。靠、對(duì)中性好、裝拆方便、應(yīng)用廣泛，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選用。上一頁 下一頁返回12. 3聯(lián)軸器及離合器聯(lián)軸器及離合器 但它不具有

46、位移補(bǔ)償功能。但它不具有位移補(bǔ)償功能。2)撓性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器 (1)無彈性元件的撓性聯(lián)軸器。無彈性元件的撓性聯(lián)軸器是利用其無彈性元件的撓性聯(lián)軸器。無彈性元件的撓性聯(lián)軸器是利用其組成元件間構(gòu)成的動(dòng)連接具有某一方向或幾個(gè)方向的活動(dòng)來補(bǔ)償兩軸組成元件間構(gòu)成的動(dòng)連接具有某一方向或幾個(gè)方向的活動(dòng)來補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移的。因無彈性元件，這類聯(lián)軸器不能緩沖減振。主要類型有相對(duì)位移的。因無彈性元件，這類聯(lián)軸器不能緩沖減振。主要類型有齒式聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器。齒式聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器。 齒式聯(lián)軸器是允許綜合位移剛性聯(lián)軸器中具有代表性的一種聯(lián)軸器。齒式聯(lián)軸器是允許綜合位移剛性聯(lián)軸器中具有代表性的一種聯(lián)軸器。圖圖

47、12-32(a), (b)分別為齒式聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)和位移補(bǔ)償示意圖。由兩個(gè)分別為齒式聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)和位移補(bǔ)償示意圖。由兩個(gè)帶有內(nèi)齒及凸緣外套筒和兩個(gè)帶有外齒的內(nèi)套筒組成。兩個(gè)外套筒用帶有內(nèi)齒及凸緣外套筒和兩個(gè)帶有外齒的內(nèi)套筒組成。兩個(gè)外套筒用螺栓連接，兩個(gè)內(nèi)套筒用鍵與兩軸連接，內(nèi)、外齒相互嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩。螺栓連接，兩個(gè)內(nèi)套筒用鍵與兩軸連接，內(nèi)、外齒相互嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩。 上一頁 下一頁返回12. 3聯(lián)軸器及離合器聯(lián)軸器及離合器 由于內(nèi)、外齒嚙合時(shí)具有較大的頂隙和側(cè)隙，因此這種聯(lián)軸器具有由于內(nèi)、外齒嚙合時(shí)具有較大的頂隙和側(cè)隙，因此這種聯(lián)軸器具有徑向、軸向和角度位移補(bǔ)償?shù)墓δ?。由于?nèi)、外齒廓均為漸開線，故徑

48、向、軸向和角度位移補(bǔ)償?shù)墓δ?。由于?nèi)、外齒廓均為漸開線，故制造和安裝精度要求較高，成本高。但由于傳遞載荷能力與位移補(bǔ)償制造和安裝精度要求較高，成本高。但由于傳遞載荷能力與位移補(bǔ)償能力強(qiáng)，所以在汽車、重型機(jī)械中廣泛應(yīng)用。能力強(qiáng)，所以在汽車、重型機(jī)械中廣泛應(yīng)用。 十字滑塊聯(lián)軸器如十字滑塊聯(lián)軸器如圖圖12-33所示，由兩個(gè)具有徑向通槽的半聯(lián)軸器所示，由兩個(gè)具有徑向通槽的半聯(lián)軸器和一個(gè)具有相互垂直凸樺的十字滑塊組成。由于滑塊的凸樺能在半聯(lián)和一個(gè)具有相互垂直凸樺的十字滑塊組成。由于滑塊的凸樺能在半聯(lián)軸器的凹槽中移動(dòng)，故補(bǔ)償了兩軸間的位移。為了減少滑動(dòng)引起的摩軸器的凹槽中移動(dòng)，故補(bǔ)償了兩軸間的位移。為了減

49、少滑動(dòng)引起的摩擦，要予以一定的潤滑并對(duì)工作表面進(jìn)行熱處理以提高硬度。擦，要予以一定的潤滑并對(duì)工作表面進(jìn)行熱處理以提高硬度。 十字滑塊聯(lián)軸器常用十字滑塊聯(lián)軸器常用45鋼制造，要求較低時(shí)也可以采用鋼制造，要求較低時(shí)也可以采用Q275，此，此時(shí)不需熱處理。時(shí)不需熱處理。 上一頁 下一頁返回12. 3聯(lián)軸器及離合器聯(lián)軸器及離合器 在無彈性元件的撓性聯(lián)軸器中還有萬向聯(lián)軸器，簡稱為萬向節(jié)。它在無彈性元件的撓性聯(lián)軸器中還有萬向聯(lián)軸器，簡稱為萬向節(jié)。它是汽車傳動(dòng)系中重要而且常用的傳動(dòng)裝置，在后面內(nèi)容中介紹。是汽車傳動(dòng)系中重要而且常用的傳動(dòng)裝置，在后面內(nèi)容中介紹。 (2)有彈性元件的撓性聯(lián)軸器。有彈性元件的撓性

50、聯(lián)軸器是靠彈性有彈性元件的撓性聯(lián)軸器。有彈性元件的撓性聯(lián)軸器是靠彈性元件的彈性變形來補(bǔ)償兩軸軸線的相對(duì)偏移，而且可以緩沖減振。常元件的彈性變形來補(bǔ)償兩軸軸線的相對(duì)偏移，而且可以緩沖減振。常用有彈性元件的撓性聯(lián)軸器有用有彈性元件的撓性聯(lián)軸器有:彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器。彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器。 彈性套柱銷聯(lián)軸器的構(gòu)造與凸緣聯(lián)軸器類似，不同之處是用有彈性彈性套柱銷聯(lián)軸器的構(gòu)造與凸緣聯(lián)軸器類似，不同之處是用有彈性的柱銷代替剛性的螺栓。的柱銷代替剛性的螺栓。圖圖12-34中的彈性套常用耐油橡膠制造，作中的彈性套常用耐油橡膠制造，作為緩沖吸振元件。柱銷材料為為緩沖吸振元件。柱銷材料為4

51、5鋼，半聯(lián)軸器的材料用鑄鐵或鑄鋼。鋼，半聯(lián)軸器的材料用鑄鐵或鑄鋼。其與軸的配合可以采用圓柱或圓錐配合孔。其與軸的配合可以采用圓柱或圓錐配合孔。 上一頁 下一頁返回12. 3聯(lián)軸器及離合器聯(lián)軸器及離合器 彈性套柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，裝拆方便，成本較低，適彈性套柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，裝拆方便，成本較低，適用于轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速高、頻繁正反轉(zhuǎn)、需要緩和沖擊振動(dòng)的地方。用于轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速高、頻繁正反轉(zhuǎn)、需要緩和沖擊振動(dòng)的地方。 彈性柱銷聯(lián)軸器的構(gòu)造也與凸緣聯(lián)軸器的構(gòu)造相仿。彈性柱銷聯(lián)軸器的構(gòu)造也與凸緣聯(lián)軸器的構(gòu)造相仿。圖圖12-35所示所示為彈性的柱銷將兩個(gè)半聯(lián)軸器連接起來。為防止柱銷脫落，采

52、用了擋為彈性的柱銷將兩個(gè)半聯(lián)軸器連接起來。為防止柱銷脫落，采用了擋板。柱銷多用尼龍或酚醛布棒等彈性材料制造。板。柱銷多用尼龍或酚醛布棒等彈性材料制造。 彈性柱銷聯(lián)軸器雖然與上述的彈性套柱銷聯(lián)軸器十分相似，但其載彈性柱銷聯(lián)軸器雖然與上述的彈性套柱銷聯(lián)軸器十分相似，但其載荷傳遞能力更大、結(jié)構(gòu)更為簡單，使用壽命及緩沖吸振能力更強(qiáng)。但荷傳遞能力更大、結(jié)構(gòu)更為簡單，使用壽命及緩沖吸振能力更強(qiáng)。但由于柱銷材料的緣故，它的工作溫度受到限制。由于柱銷材料的緣故，它的工作溫度受到限制。 12.3.2萬向節(jié)萬向節(jié) 萬向節(jié)是汽車萬向傳動(dòng)裝置中實(shí)現(xiàn)變角度傳動(dòng)的一種聯(lián)軸器。它可萬向節(jié)是汽車萬向傳動(dòng)裝置中實(shí)現(xiàn)變角度傳動(dòng)的

53、一種聯(lián)軸器。它可以分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。以分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。上一頁 下一頁返回12. 3聯(lián)軸器及離合器聯(lián)軸器及離合器 剛性萬向節(jié)又可分為不等速萬向節(jié)剛性萬向節(jié)又可分為不等速萬向節(jié)(十字軸式十字軸式)、準(zhǔn)等速萬向節(jié)、準(zhǔn)等速萬向節(jié)(雙聯(lián)雙聯(lián)式、三銷軸式等式、三銷軸式等)和等速萬向節(jié)和等速萬向節(jié)(球籠式、球叉式等球籠式、球叉式等)。下面介紹汽車中。下面介紹汽車中最常見的不等速萬向節(jié)。最常見的不等速萬向節(jié)。 1.十字軸式萬向節(jié)結(jié)構(gòu)十字軸式萬向節(jié)結(jié)構(gòu) 十字軸式剛性萬向節(jié)在汽車傳動(dòng)系中應(yīng)用最為廣泛，它允許相鄰兩十字軸式剛性萬向節(jié)在汽車傳動(dòng)系中應(yīng)用最為廣泛，它允許相鄰兩軸的最大夾角為軸的最大

54、夾角為1520。它一般由一個(gè)十字軸、兩個(gè)萬向節(jié)叉和。它一般由一個(gè)十字軸、兩個(gè)萬向節(jié)叉和四個(gè)滾針軸承等機(jī)件組成。四個(gè)滾針軸承等機(jī)件組成。 圖圖12-36所示為解放所示為解放CA1091型汽車上使用的十字軸式剛性萬向節(jié)。型汽車上使用的十字軸式剛性萬向節(jié)。萬向節(jié)叉萬向節(jié)叉7與前傳動(dòng)軸后端凸緣盤用四個(gè)螺栓連接。兩個(gè)萬向節(jié)的兩與前傳動(dòng)軸后端凸緣盤用四個(gè)螺栓連接。兩個(gè)萬向節(jié)的兩對(duì)孔通過四個(gè)滾針軸承對(duì)孔通過四個(gè)滾針軸承(由滾針由滾針4和套筒和套筒5組成組成)分別與十字軸分別與十字軸9的兩對(duì)的兩對(duì)軸頸相鉸接。軸頸相鉸接。上一頁 下一頁返回12. 3聯(lián)軸器及離合器聯(lián)軸器及離合器 這樣，當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)軸即可

55、隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。為了潤滑軸承，十這樣，當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)軸即可隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。為了潤滑軸承，十字軸的軸頸上套著裝在金座圈內(nèi)的毛氈油封字軸的軸頸上套著裝在金座圈內(nèi)的毛氈油封3，以防止?jié)櫥土魇Щ颍苑乐節(jié)櫥土魇Щ蚧覊m進(jìn)入軸承。灰塵進(jìn)入軸承。 2.十字軸式萬向節(jié)工作特點(diǎn)十字軸式萬向節(jié)工作特點(diǎn) 剛性萬向節(jié)結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)效率較高。但其不足之處是對(duì)于單個(gè)萬剛性萬向節(jié)結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)效率較高。但其不足之處是對(duì)于單個(gè)萬向節(jié)而言，在輸入軸和輸出軸之間有夾角的情況下，其兩軸的角速度向節(jié)而言，在輸入軸和輸出軸之間有夾角的情況下，其兩軸的角速度不相等，這就是單個(gè)萬向節(jié)的不等速性，如不相等，這就是單個(gè)萬向節(jié)的不等速性，如圖圖1

56、2-37所示。所示。 如如圖圖12-37(a)所示，當(dāng)主動(dòng)叉在垂直位置，十字軸平面與主動(dòng)軸相所示，當(dāng)主動(dòng)叉在垂直位置，十字軸平面與主動(dòng)軸相垂直時(shí)，十字軸上垂直時(shí)，十字軸上A點(diǎn)的瞬時(shí)圓周速度點(diǎn)的瞬時(shí)圓周速度vA為為上一頁 下一頁返回12. 3聯(lián)軸器及離合器聯(lián)軸器及離合器 vA=w1r=w2r cos a所以所以 w1= w2 cos a 式中，式中，w1是主動(dòng)叉角速度是主動(dòng)叉角速度;w2是從動(dòng)叉角速度是從動(dòng)叉角速度;r是十字軸旋轉(zhuǎn)半徑是十字軸旋轉(zhuǎn)半徑(r= OA= OB) ;a是兩軸偏轉(zhuǎn)角。是兩軸偏轉(zhuǎn)角。 此時(shí)此時(shí)w2w1，即從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速大于主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速。，即從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速大于主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速。 如如

57、圖圖12-37(b)所示，當(dāng)主動(dòng)叉轉(zhuǎn)到水平位置，十字軸平面與從動(dòng)軸所示，當(dāng)主動(dòng)叉轉(zhuǎn)到水平位置，十字軸平面與從動(dòng)軸相垂直時(shí)，十字軸上相垂直時(shí)，十字軸上B點(diǎn)的瞬時(shí)圓周速度點(diǎn)的瞬時(shí)圓周速度vB為為 vB=w1 r cos a=w2 r所以所以 w2=w1 cos a 此時(shí)此時(shí)w1w2，即從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速小于主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速。，即從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速小于主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速。 上一頁 下一頁返回12. 3聯(lián)軸器及離合器聯(lián)軸器及離合器 由上面兩個(gè)位置的角速度分析可見，若主動(dòng)叉從由上面兩個(gè)位置的角速度分析可見，若主動(dòng)叉從0開始以開始以w1勻速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)叉角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)叉角速度w2的變化則由快到慢的變化則由快到慢;當(dāng)主動(dòng)

58、叉轉(zhuǎn)過當(dāng)主動(dòng)叉轉(zhuǎn)過90后，后，從動(dòng)叉從動(dòng)叉w2又由慢變快。即主動(dòng)叉每轉(zhuǎn)過半圈，從動(dòng)叉的角速度變化一又由慢變快。即主動(dòng)叉每轉(zhuǎn)過半圈，從動(dòng)叉的角速度變化一個(gè)周期。由前述轉(zhuǎn)角關(guān)系可以看出，當(dāng)主動(dòng)叉每轉(zhuǎn)過個(gè)周期。由前述轉(zhuǎn)角關(guān)系可以看出，當(dāng)主動(dòng)叉每轉(zhuǎn)過90時(shí)，從動(dòng)叉時(shí)，從動(dòng)叉剛好轉(zhuǎn)過相同的角度。當(dāng)只從剛好轉(zhuǎn)過相同的角度。當(dāng)只從0轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到90時(shí)，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)角相對(duì)于主時(shí)，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)角相對(duì)于主動(dòng)軸轉(zhuǎn)角是超前的，即動(dòng)軸轉(zhuǎn)角是超前的，即21且兩角差在且兩角差在1=45時(shí)達(dá)到最大，隨后時(shí)達(dá)到最大，隨后開始減小。當(dāng)開始減小。當(dāng)1從從90到到180時(shí)，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)角是滯后的，即時(shí)，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)角是滯后的，即2 1且兩角差在且兩角差

59、在1=135時(shí)達(dá)到最大值。后半圈與前半圈情況相同。時(shí)達(dá)到最大值。后半圈與前半圈情況相同。 一般，兩軸偏轉(zhuǎn)角一般，兩軸偏轉(zhuǎn)角a越大，轉(zhuǎn)角差越大，轉(zhuǎn)角差1-2也越大，即萬向節(jié)傳動(dòng)的不也越大，即萬向節(jié)傳動(dòng)的不等速性越嚴(yán)重。等速性越嚴(yán)重。上一頁 下一頁返回12. 3聯(lián)軸器及離合器聯(lián)軸器及離合器 單個(gè)十字軸式萬向節(jié)傳動(dòng)的不等速性，將使從動(dòng)軸及與其相連的傳單個(gè)十字軸式萬向節(jié)傳動(dòng)的不等速性，將使從動(dòng)軸及與其相連的傳動(dòng)部件產(chǎn)生嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，從而產(chǎn)生附加的交變載荷，影響部件壽動(dòng)部件產(chǎn)生嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，從而產(chǎn)生附加的交變載荷，影響部件壽命。因此，當(dāng)兩軸間有較大偏轉(zhuǎn)角時(shí)，單個(gè)十字軸萬向節(jié)不宜采用。命。因此，當(dāng)兩軸

60、間有較大偏轉(zhuǎn)角時(shí)，單個(gè)十字軸萬向節(jié)不宜采用。在汽車上，萬向傳動(dòng)裝置往往采用雙十字軸萬向節(jié)來實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)，在汽車上，萬向傳動(dòng)裝置往往采用雙十字軸萬向節(jié)來實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)，但必須滿足如下兩個(gè)條件，如但必須滿足如下兩個(gè)條件，如圖圖12-38所示。所示。 (1)第一萬向節(jié)兩軸偏轉(zhuǎn)角第一萬向節(jié)兩軸偏轉(zhuǎn)角a1與第二萬向節(jié)兩軸偏轉(zhuǎn)角與第二萬向節(jié)兩軸偏轉(zhuǎn)角a2相等，即相等，即a1= a2。 (2)傳動(dòng)軸兩端的兩個(gè)萬向節(jié)叉?zhèn)鲃?dòng)軸兩端的兩個(gè)萬向節(jié)叉(即第一萬向節(jié)的從動(dòng)叉與第二萬向即第一萬向節(jié)的從動(dòng)叉與第二萬向節(jié)的主動(dòng)叉節(jié)的主動(dòng)叉)在同一平面內(nèi)。在同一平面內(nèi)。 在上述兩個(gè)條件中，條件在上述兩個(gè)條件中，條件(2)完全可以