機械知識的教案

機械知識的教案第1頁/共81頁

汽車行駛時，由于道路的不平會引起變速器輸出軸與后驅動橋輸入軸之間相對位置發(fā)生變化。汽車后橋傳動裝置中后傳動軸采用了可伸縮萬向聯(lián)軸器結構，才能實現(xiàn)上述兩軸之間的傳動。1-變速器2-前傳動軸3-軸承4-中間支撐5-后傳動軸6-后驅動橋第2頁/共81頁本章主要內容1.軸的用途及分類，軸上零件的軸向固定和周向固定的方法。2.滑動軸承和滾動軸承的結構、類型、特點及代號。3.滾動軸承的安裝、潤滑、密封與選擇原則。4.鍵、銷連接的功用、類型和特點。5.聯(lián)軸器的功用、類型和特點。第3頁/共81頁§6－1軸§6－2軸承§6－3軸轂連接§6－4聯(lián)軸器第4頁/共81頁一切作回轉運動的零件（如齒輪、帶輪等），都必須安裝在軸上才能運動或傳遞動力。因此，軸的主要功用是支撐回轉零件，并使其具有確定的工作位置以傳遞運動和動力。

§6－1軸一、軸的分類和應用第5頁/共81頁軸的分類軸按受載的特點心軸轉軸傳動軸按軸線的形狀直軸曲軸撓性軸等徑軸階梯軸跳過本部分詳細內容繼續(xù)第6頁/共81頁返回第7頁/共81頁返回第8頁/共81頁返回第9頁/共81頁二、軸的結構和軸上零件的固定1.軸的組成由右圖所示的齒輪減速器軸可知，軸主要由軸頸、軸頭和軸身三部分構成。被軸承支撐的部分稱為軸頸，支撐回轉零件的部位稱為軸頭，連接軸頸和軸頭的部位稱為軸身，階梯軸中用作零件軸向固定的臺階部位稱為軸肩，環(huán)形部位稱為軸環(huán)。第10頁/共81頁2.軸上零件的定位和固定（1）軸向定位和固定1）軸肩、軸環(huán)固定第11頁/共81頁2）套筒固定第12頁/共81頁3）圓螺母固定第13頁/共81頁4）軸用彈性擋圈固定第14頁/共81頁5）緊定螺釘固定（2）周向定位和固定常用的方法有鍵連接、銷連接、過盈連接等，稱為軸轂連接。第15頁/共81頁3.軸的結構工藝性（1）階梯軸的直徑應該是中間大，兩端小，由中間向兩端依次減小，以便于軸上零件的裝拆。（2）軸端、軸頸與軸頭的端部應倒角，一般為45°。為防止產生應力集中現(xiàn)象，對階梯軸中截面尺寸變化處應采用圓角過渡。第16頁/共81頁（3）軸上切削螺紋處應留有退刀槽，需要磨削的軸段應留有砂輪的越程槽。（4）為了減少加工時換刀及裝夾工具的時間，同一根軸上所有的圓角半徑、倒角尺寸、退刀槽和越程槽的寬度應盡量統(tǒng)一。當軸上有兩個以上鍵槽時，應置于同一條母線上，以便一次裝夾后就能加工完成。第17頁/共81頁返回到本章目錄或單擊繼續(xù)下節(jié)內容第18頁/共81頁§6－2軸承軸承是機器的重要組成部分，其功用是支撐轉動的軸及軸上零件，根據摩擦性質的不同，分為滾動軸承和滑動軸承。第19頁/共81頁一、滑動軸承概述根據所承受載荷方向的不同，滑動軸承一般分為只承受徑向載荷的徑向滑動軸承和只承受軸向載荷的推力滑動軸承兩大類。常見的徑向滑動軸承結構有整體式和剖分式兩種類型。第20頁/共81頁（1）與滾動軸承相比，滑動軸承的主要優(yōu)點是：運轉平穩(wěn)可靠，徑向尺寸小，承載能力大，抗沖擊能力強，能獲得很高的旋轉精度，可實現(xiàn)液體潤滑以及能在較惡劣的條件下工作。（2）滑動軸承適用于低速、重載或轉速特別高、對軸的支承精度要求較高以及徑向尺寸受限制等場合。滑動軸承的優(yōu)點及適用場合第21頁/共81頁1.整體式滑動軸承整體式滑動軸承，一般由軸承座、軸瓦和緊定螺釘組成。

整體式滑動軸承的特點是結構簡單、成本低，但磨損后軸承的徑向間隙無法調整，且裝拆時需沿軸向移動軸或軸承，對重量大或具有中間軸頸的軸裝拆不方便。一般用于低速、輕載及間歇工作的場合。第22頁/共81頁剖分式滑動軸承，一般由軸承座、軸承蓋、上下軸瓦以及雙頭螺柱等組成。剖分式滑動軸承的特點是軸頸與軸瓦之間的徑向間隙可以調整，且裝拆方便，故應用廣泛。2.剖分式滑動軸承第23頁/共81頁軸瓦結構

常見的軸瓦形式有整體式和剖分式兩種。軸瓦頂部的油孔和軸瓦內表面上的油溝分別用于導入和分布潤滑油，以使軸承獲得良好的潤滑。第24頁/共81頁軸瓦材料軸瓦材料應具備摩擦因數(shù)小，耐磨性、抗蝕性和抗膠合能力較強，同時應有足夠的強度、塑性以及導熱性好等性能。常用的軸瓦材料有軸承合金、銅合金、粉末冶金、鑄鐵及非金屬材料等。第25頁/共81頁3.滑動軸承的潤滑

滑動軸承的潤滑的潤滑方式很多，對用于低速、輕載的軸承，可采用間歇式供油潤滑，例如用油壺定期加油；對用于高速、重載的軸承必須采取連續(xù)供油的潤滑方式。第26頁/共81頁滑動軸承常用的潤滑方式及裝置—間歇潤滑第27頁/共81頁滑動軸承常用的潤滑方式及裝置—連續(xù)潤滑第28頁/共81頁二、滾動軸承的結構與類型1.滾動軸承的結構

滾動軸承由內圈、外圈、滾動體和保持架四個基本元件組成。第29頁/共81頁

滾動軸承的內、外圈上做有滾道。滾動體沿滾道滾動，滾道既起導軌的作用，又能限制滾動體的軸向移動，并且改善了滾動體與座圈之間的接觸狀況。保持架用來隔開兩相鄰滾動體，以減少它們之間的摩擦。一般情況下，滾動軸承的內圈裝在被支承軸的軸頸上，外圈裝在軸承座（或機座）孔內。第30頁/共81頁滾動體是滾動軸承中必不可少的元件，常見的滾動體種類有球、圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子和滾針等。滾動體的種類第31頁/共81頁2.滾動軸承的類型

滾動軸承分類的方式很多，按滾動體種類，可分為球軸承和滾子軸承；按所能承受載荷方向，可分為以承受徑向載荷為主的向心軸承和以承受軸向載荷為主的推力軸承兩大類。

還有按能否自動調心分類等方式。第32頁/共81頁常用的滾動軸承類型和特性第33頁/共81頁三、滾動軸承代號的組成及意義

滾動軸承代號由前置代號、基本代號和后置代號三部分構成，其中基本代號是滾動軸承代號的核心。滾動軸承代號的構成第34頁/共81頁1.基本代號（1）軸承類型代號

軸承類型代號由數(shù)字或字母表示。第35頁/共81頁

尺寸系列代號由兩位數(shù)字組成，前一位數(shù)字為寬（高）度系列代號，后一位數(shù)字為直徑系列代號。（2）尺寸系列代號1）寬（高）度系列代號

寬（高）度系列代號表示內徑、外徑相同而寬（高）度不同的軸承系列。對于向心軸承用寬度系列代號，代號有8、0、1、2、3、4、5和6，寬度尺寸依次遞增；對于推力軸承用高度系列代號，代號有7、9、1和2，高度尺寸依次遞增。第36頁/共81頁例：圓錐滾子軸承的寬度系列第37頁/共81頁2）直徑系列代號

直徑系列代號表示內徑相同而具有不同外徑的軸承系列。代號有7、8、9、0、1、2、3、4和5，其外徑尺寸按序由小到大排列。例：深溝球軸承

的直徑系列第38頁/共81頁

在軸承代號中，軸承類型代號和尺寸系列代號組合代號的形式表達。常用軸承類型的組合代號第39頁/共81頁3）軸承內徑代號

軸承內徑代號一般由兩位數(shù)字表示，并緊接在尺寸系列代號之后標寫。第40頁/共81頁2.前置代號和后置代號

前置代號和后置代號是軸承代號的補充，只有在軸承的結構形狀、尺寸、公差、技術要求等有所改變時才使用，一般情況下可部分或全部省略。

后置代號用字母（或加數(shù)字）表示，置于基本代號的右邊并與基本代號間空半個漢字距（代號中有符號“－”、“”時除外）。第41頁/共81頁（1）內部結構代號內部結構代號是以字母表示軸承內部結構的變化情況。例如，角接觸球軸承的三種不同公稱接觸角，其內部結構代號分別標注為：1）公稱接觸角α=15°時標注為：7210C2）公稱接觸角α=25°時標注為：7210AC3）公稱接觸角α=40°時標注為：7210B第42頁/共81頁（2）公差等級代號滾動軸承的公差等級分為六級，其代號用“/P+數(shù)字”表示，數(shù)字代表公差等級。第43頁/共81頁（3）游隙代號

游隙是指軸承內外圈之間的相對極限移動量。游隙代號用“/C+數(shù)字”表示，數(shù)字為游隙組號。游隙組有1、2、0、3、4、5六組，游隙量按序由小到大排列。其中游隙0組為基本游隙，“/C0”在軸承代號中省略不表示。第44頁/共81頁三、滾動軸承代號示例示例1第45頁/共81頁示例2第46頁/共81頁四、滾動軸承類型的選擇原則1.載荷的類型機器中的轉動零件，通常要由軸和軸承來支撐。作用在軸承上的載荷按方向不同，可分為沿半徑方向作用的徑向載荷、沿軸線方向作用的軸向載荷和同時有徑向、軸向作用的聯(lián)合載荷。第47頁/共81頁2.滾動軸承類型的基本選用原則第48頁/共81頁五、滾動軸承的安裝、潤滑與密封

滾動軸承部件的組合安裝，是指把滾動軸承安裝到機器中去，與軸、軸承座、潤滑及密封裝置等組成一個有機的整體。它包括軸承的布置、固定、調整、預緊和配合等方面。

另外，在使用過程中為減小摩擦，防止灰塵侵入，也要采取相應的潤滑和密封措施。本節(jié)只介紹滾動軸承與軸、座孔之間的安裝固定及其潤滑和密封。第49頁/共81頁1.滾動軸承的軸向固定（1）軸承內圈的軸向固定第50頁/共81頁（2）軸承外圈的軸向固定第51頁/共81頁2.滾動軸承的潤滑滾動軸承潤滑的目的在于減小摩擦阻力、降低磨損、緩沖吸振、冷卻和防銹。

滾動軸承的潤滑劑有液態(tài)的、固態(tài)的和半固體的，液態(tài)的潤滑劑稱為潤滑油，半固態(tài)的、在常溫下呈油膏狀的潤滑劑稱為潤滑脂。第52頁/共81頁（1）脂潤滑

潤滑脂是一種黏稠的凝膠狀材料，潤滑膜強度高，能承受較大的載荷，而且不易流失，便于密封和維護，一次充脂可以維持較長時間，無需經常補充或更換。由于潤滑脂不宜在高速條件下工作，故適用于軸頸圓周速度不大于5m/s的滾動軸承潤滑。第53頁/共81頁（2）油潤滑油潤滑用于軸頸圓周速度大和工作溫度較高的場合。油潤滑的關鍵是根據工作溫度、載荷大小、運動速度和結構特點選擇合適的潤滑油黏度。原則上，溫度高、載荷大的場合，潤滑油黏度應選大些，反之可選小些。油潤滑的方式有浸油潤滑、滴油潤滑和噴霧潤滑等。（3）固體潤滑固體潤滑劑有石墨、二硫化鉬（MoS2）等多種品種，一般在重載或高溫工作條件下使用。第54頁/共81頁3.滾動軸承的密封密封的目的是防止灰塵、水分、雜質等侵入軸承和阻止?jié)櫥瑒┝魇?。常用的密封方式有接觸式密封和非接觸式密封兩類。第55頁/共81頁返回到本章目錄或單擊繼續(xù)下節(jié)內容第56頁/共81頁

軸與軸上零件（如齒輪、帶輪等）是通過軸轂連接結合在一起，來實現(xiàn)周向固定以傳遞轉矩的，常用的有鍵連接、銷連接和過盈連接?！?－3軸轂連接一、鍵連接鍵連接主要用來實現(xiàn)軸與軸上零件（如帶輪、齒輪等）的周向固定，并傳遞運動和轉矩。第57頁/共81頁有的類型的鍵還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定和當軸上零件沿軸向移動時起導向作用。鍵連接分為松鍵連接和緊鍵連接兩類，其中松鍵連接應用較為普遍。常用的松鍵連接有普通平鍵連接、導向平鍵連接、半圓鍵連接和花鍵連接等。緊鍵連接有楔鍵連接和切向鍵連接。

第58頁/共81頁1.松鍵連接及其常用形式

松鍵連接是以鍵的兩個側面為工作面，例如普通平鍵連接，使用時鍵裝在軸和零件轂孔的鍵槽內，鍵的兩側面與鍵槽側面緊密接觸，借以傳遞運動和轉矩。鍵的頂面與輪轂槽底之間留有間隙，裝配時不需打緊，不影響軸與輪轂的同心精度。第59頁/共81頁常用的松鍵連接第60頁/共81頁2.普通平鍵尺寸的選用及標記

普通平鍵的主要尺寸是鍵寬b，鍵高h和鍵長L。其中鍵寬b和鍵高h一般根據軸頸尺寸按標準確定；鍵長L應參照標準中的鍵長系列值，選取略短于輪轂長度的尺寸。A型B型C型第61頁/共81頁普通平鍵的標記形式標記示例第62頁/共81頁緊鍵連接

緊鍵連接是以鍵的上下表面為工作面，例如楔鍵連接，鍵的上表面和與之相配合的輪轂鍵槽底均有1∶100的斜度，應用時靠鍵的上下表面與轂、軸鍵槽底面擠緊工作。緊鍵連接能對軸上零件作軸向固定，但由于鍵裝配時需要打緊，所以連接的對中性差。第63頁/共81頁二、銷連接

銷連接主要用于固定零件之間的相互位置，并能傳遞少量載荷，有時還可作為安全裝置中的過載剪斷元件，對機器的其他重要零部件起過載保護作用。

銷的形式很多，基本類型有圓柱銷和圓錐銷兩種，它們均有帶螺紋和不帶螺紋兩種形式。第64頁/共81頁

常用圓柱銷的形式及應用特點

第65頁/共81頁

常用圓錐銷的形式及應用特點

第66頁/共81頁

圓柱銷利用較小的過盈固定在銷孔中，多次拆卸會降低定位精度和可靠性；圓錐銷的定位精度和可靠性較高，并且多次拆卸不會影響定位精度。因此，需要經常裝拆的場合不宜采用圓柱銷，而應選用圓錐銷連接。第67頁/共81頁返回到本章目錄或單擊繼續(xù)下節(jié)內容第68頁/共81頁

卷揚機傳動系統(tǒng)中，聯(lián)軸器將電動機軸與減速器連接起來并傳遞扭矩及運動?！?－4聯(lián)軸器第69頁/共81頁

聯(lián)軸器的功用是連接兩軸或軸和回轉件，使它們在傳遞轉矩和運動過程中一同回轉而不脫開，某些特殊結構的聯(lián)軸器還具有過載保護作用。

聯(lián)軸器所連接的兩根軸常屬于兩個不同的機械或部件，由于制造和安裝誤差，以及工作時受載或受熱后基礎、機架和其他部件的彈性變形與溫差變形等原因，兩軸軸線不可避免地要產生相對偏移。第70頁/共81頁偏移形式通常有：軸向偏移、徑向偏移、角向偏移和組合偏移。機械式聯(lián)軸器按結構和功用的不同可分為剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器和安全聯(lián)軸器三大類。第71頁/共81頁一、剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器不具有補償被連接兩軸軸線相對偏移的能力，也不具有緩沖、減振性能