《軸及軸系部》課件

軸及軸系部本課件將深入探討機(jī)械系統(tǒng)中軸及軸系的基本知識(shí)和關(guān)鍵組成部分,為您展示其設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)方面的關(guān)鍵技術(shù)。課程目標(biāo)掌握軸的基本概念了解軸的定義、特性和分類,為后續(xù)的軸系設(shè)計(jì)和分析奠定基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)軸的力學(xué)分析掌握軸的應(yīng)力分析、強(qiáng)度計(jì)算及其設(shè)計(jì)方法,保證軸的安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。熟悉軸承選型和安裝了解滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的工作原理、選型方法及正確的安裝步驟。掌握聯(lián)軸器基本知識(shí)學(xué)習(xí)聯(lián)軸器的種類、選型和安裝,確保軸系可靠傳動(dòng)。軸的基本概念軸是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中最基本、最關(guān)鍵的零部件之一。它主要用于傳遞動(dòng)力、支撐荷載和定位工作裝置。軸還可分為主軸和從動(dòng)軸等不同類型，具有不同的結(jié)構(gòu)和功能。軸的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮材料強(qiáng)度、表面質(zhì)量、熱處理工藝等因素,以確保其能夠安全、可靠地工作。同時(shí),軸系還需配合各種軸承、聯(lián)軸器等部件,形成完整的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。軸的分類按軸的加工制造方法軸可以通過(guò)鑄造、鍛造、焊接等方式制造而成。采用不同的制造工藝,軸的性能和成本都會(huì)有所差異。按軸的形狀結(jié)構(gòu)軸可以是直軸、曲軸、錐軸等不同形狀。不同結(jié)構(gòu)的軸承擔(dān)的功能也略有不同。按軸的載荷情況軸可分為受拉應(yīng)力的拉桿軸、受壓應(yīng)力的壓桿軸、受彎曲應(yīng)力的彎曲軸等。需要根據(jù)實(shí)際工作情況選用合適的軸。按軸的應(yīng)用場(chǎng)合軸可用于機(jī)械傳動(dòng)、電機(jī)轉(zhuǎn)子、工程機(jī)械等不同領(lǐng)域,所需性能也有所區(qū)別。軸的應(yīng)用領(lǐng)域汽車行業(yè)軸是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,用于將動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到車輪,確保行駛穩(wěn)定性和動(dòng)力性能。工業(yè)機(jī)械軸廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械設(shè)備,如電機(jī)、泵、壓縮機(jī)等,承擔(dān)負(fù)載并傳遞動(dòng)力。航空航天航空航天領(lǐng)域使用高強(qiáng)度、低重量的軸材料,滿足高轉(zhuǎn)速、高精度的要求。能源設(shè)備大型發(fā)電機(jī)和渦輪發(fā)電機(jī)使用特殊軸系,用于傳遞巨大轉(zhuǎn)矩和承受極端工況。軸的材料選擇1材料強(qiáng)度軸承承受的應(yīng)力決定了軸的材料強(qiáng)度需求。常用高強(qiáng)度碳素鋼或合金鋼。2抗疲勞性能軸在長(zhǎng)期循環(huán)載荷下必須具備良好的抗疲勞性能，常選用熱處理合金鋼。3抗腐蝕性工作環(huán)境決定軸的抗腐蝕性需求，可選用不銹鋼或噴涂防腐涂層。4加工性能軸的制造工藝決定材料的加工性能需求，有時(shí)也需要考慮成本因素。軸的表面處理表面處理目的提高軸的耐磨性、耐腐蝕性和美觀性,延長(zhǎng)軸的使用壽命。電鍍處理在軸表面進(jìn)行鍍鎳、鍍鉻等電鍍處理,提高耐磨性和耐腐蝕性。熱處理通過(guò)滲碳、淬火等熱處理工藝,增加表面硬度,提升耐磨性。表面涂層噴涂或涂敷各種耐磨涂層,如氮化層、硅化層等,可大幅提高耐磨性。軸的力學(xué)分析10MPa軸承載荷軸承所承受的最大壓力通常不超過(guò)10MPa。10^4疲勞壽命軸的預(yù)期疲勞壽命一般在10^4小時(shí)以上。1.5安全系數(shù)軸的設(shè)計(jì)通常采用1.5-2.5的安全系數(shù)。軸在工作過(guò)程中會(huì)承受各種復(fù)雜的力學(xué)載荷,如彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切等。在設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)軸進(jìn)行細(xì)致的力學(xué)分析,確保軸在各種工況下都能夠承受并傳遞所需的負(fù)荷。常見(jiàn)的分析方法包括應(yīng)力分析、疲勞壽命評(píng)估和安全系數(shù)計(jì)算等。這些分析結(jié)果可幫助工程師選擇合適的軸材料、尺寸和制造工藝,確保軸能可靠地工作。軸承的基本知識(shí)1定義軸承是機(jī)械設(shè)備中用于支撐旋轉(zhuǎn)軸的重要零件。其主要作用是減少軸的摩擦力和傳遞負(fù)荷。2作用軸承可以支承軸的徑向力和軸向力,降低摩擦損失,提高機(jī)械的效率和使用壽命。3結(jié)構(gòu)一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架等部件組成,構(gòu)成連續(xù)的滾動(dòng)接觸面。4類型主要分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩大類,根據(jù)滾動(dòng)體的不同又可細(xì)分為多種形式。滾動(dòng)軸承種類球型滾動(dòng)軸承球型軸承通過(guò)滾動(dòng)球體實(shí)現(xiàn)低摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),適用于低速中負(fù)荷的場(chǎng)合。圓柱滾動(dòng)軸承圓柱滾動(dòng)軸承利用滾柱承載,適用于中速中負(fù)荷的場(chǎng)合,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單耐用。針滾軸承針滾軸承采用細(xì)長(zhǎng)滾針,結(jié)構(gòu)緊湊,承載能力強(qiáng),適用于高速重載場(chǎng)合。圓錐滾動(dòng)軸承圓錐滾動(dòng)軸承具有自調(diào)心能力,可承受徑向和軸向載荷,廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備。滾動(dòng)軸承選型1軸承尺寸根據(jù)軸的直徑和所受載荷選擇合適的軸承規(guī)格，以確保軸承的使用壽命。2工作條件考慮軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的轉(zhuǎn)速、溫度、振動(dòng)等因素，選擇適應(yīng)環(huán)境的軸承類型。3預(yù)緊力對(duì)于高速或承受沖擊力的軸承，需要合適的預(yù)緊力以減小軸向間隙。滾動(dòng)軸承的布置軸承位置滾動(dòng)軸承通常布置在軸的兩端,為了增加軸的穩(wěn)定性。軸承排列根據(jù)受力情況選擇串聯(lián)或并聯(lián)的軸承排列方式。封閉件為了防止污染,軸承周圍需要設(shè)置適當(dāng)?shù)姆忾]件。預(yù)緊力通過(guò)調(diào)節(jié)軸承間的預(yù)緊力,確保軸承的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑潤(rùn)滑重要性滾動(dòng)軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要合適的潤(rùn)滑,以減少摩擦損耗,延長(zhǎng)使用壽命。適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑可以降低滾動(dòng)阻力,降低溫度上升。潤(rùn)滑類型滾動(dòng)軸承常用潤(rùn)滑類型包括油浴、油霧、脂肪等。各類型均有其適用場(chǎng)合和優(yōu)缺點(diǎn)。潤(rùn)滑量控制過(guò)量或不足的潤(rùn)滑都會(huì)對(duì)軸承造成傷害。需要根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境和工況合理控制潤(rùn)滑量。潤(rùn)滑周期管理定期檢查和補(bǔ)充潤(rùn)滑劑非常重要。合理安排潤(rùn)滑周期可以最大限度延長(zhǎng)軸承使用壽命。滾動(dòng)軸承的安裝1準(zhǔn)備工作仔細(xì)檢查軸承和軸頸表面，確保無(wú)雜質(zhì)和損壞。2選擇安裝方法根據(jù)軸承類型和軸頸尺寸選擇合適的安裝方法。3加熱軸承使用感應(yīng)加熱器或煤油燈將軸承溫度升高以便安裝。4軸承就位借助專用工具快速、準(zhǔn)確地將軸承推入軸頸。5固定軸承合理使用定位套或止動(dòng)環(huán)固定軸承位置。軸承的正確安裝對(duì)于確保設(shè)備長(zhǎng)期可靠運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。首先做好準(zhǔn)備工作，選擇合適的安裝方法。然后采用加熱的方式擴(kuò)張軸承內(nèi)孔，借助專用工具快速推入軸頸，最后采用定位套或止動(dòng)環(huán)固定軸承位置。每一步都需要小心謹(jǐn)慎地操作。滾動(dòng)軸承的校正1檢查軸承位置確保軸承安裝在正確的位置，不存在偏差或傾斜。2調(diào)整軸承預(yù)載根據(jù)制造商的推薦調(diào)整軸承的預(yù)載力。3平衡軸承使用專業(yè)工具檢查并校正軸承的動(dòng)平衡。4對(duì)準(zhǔn)軸承仔細(xì)調(diào)整軸承與軸心的對(duì)準(zhǔn)度，確保其完全垂直。滾動(dòng)軸承的校正是保證其長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵步驟。需要系統(tǒng)地檢查軸承的各項(xiàng)參數(shù),確保其位置、預(yù)載、平衡及對(duì)準(zhǔn)度都符合標(biāo)準(zhǔn)要求。只有通過(guò)這些細(xì)致的校正工作,滾動(dòng)軸承才能發(fā)揮最佳性能。滾動(dòng)軸承的維護(hù)定期檢查定期檢查軸承的運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理問(wèn)題,確保軸承長(zhǎng)期可靠工作。潤(rùn)滑保養(yǎng)根據(jù)軸承的性質(zhì)和工作條件,定期補(bǔ)充潤(rùn)滑油,保證良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。清潔保養(yǎng)定期對(duì)軸承進(jìn)行清潔,去除污垢和雜質(zhì),避免影響軸承的使用壽命。調(diào)整校正檢查軸承的安裝狀態(tài),及時(shí)進(jìn)行調(diào)整或校正,避免軸承承受不當(dāng)?shù)妮d荷?；瑒?dòng)軸承基本知識(shí)滑動(dòng)軸承工作原理滑動(dòng)軸承由軸和軸承瓦組成,軸在軸承瓦內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)依靠薄膜潤(rùn)滑油分離、支撐,產(chǎn)生很小的摩擦阻力。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使滑動(dòng)軸承能承受大載荷并保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)?；瑒?dòng)軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)滑動(dòng)軸承主要包括軸、軸承瓦和潤(rùn)滑系統(tǒng)三大部件。軸承瓦材料選用有銅、青銅、白口鐵等,能提供良好的耐磨性和承載能力?；瑒?dòng)軸承潤(rùn)滑要求滑動(dòng)軸承依靠薄膜潤(rùn)滑油分離軸與軸承瓦表面,減少磨損和振動(dòng)。合適的潤(rùn)滑油粘度和穩(wěn)定的油膜是確?；瑒?dòng)軸承性能的關(guān)鍵。滑動(dòng)軸承的工作原理滑動(dòng)軸承利用軸和軸承表面之間的液體潤(rùn)滑膜承載軸的全部荷載。它依靠流體動(dòng)壓效應(yīng)來(lái)支撐和分擔(dān)軸荷載，減少摩擦、降低功率損耗。通過(guò)精密設(shè)計(jì)和加工,可實(shí)現(xiàn)軸與軸承表面間的微米級(jí)間隙,形成高效的流體潤(rùn)滑膜?；瑒?dòng)軸承的選型1工況分析考慮軸承工作環(huán)境、載荷、速度等因素。2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇合適的軸承材料、尺寸、形狀。3潤(rùn)滑要求根據(jù)工作條件選擇合適的潤(rùn)滑方式。4安裝空間考慮軸承的安裝位置和尺寸限制?；瑒?dòng)軸承的選型需要綜合考慮工況分析、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、潤(rùn)滑要求和安裝空間等因素。首先要確定軸承的工作環(huán)境、承受載荷和轉(zhuǎn)速等參數(shù),然后選擇合適的材料、尺寸和形狀。同時(shí)還要考慮軸承的潤(rùn)滑方式和安裝位置,確保軸承能夠可靠地工作。滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑潤(rùn)滑劑選擇選擇適合滑動(dòng)軸承使用環(huán)境的潤(rùn)滑劑非常關(guān)鍵,包括粘度、滴點(diǎn)、抗磨損性等指標(biāo)。常見(jiàn)潤(rùn)滑劑有油脂、液體潤(rùn)滑油等。潤(rùn)滑方式滑動(dòng)軸承通常采用連續(xù)潤(rùn)滑或定期加注潤(rùn)滑的方式。合理的加注周期和潤(rùn)滑量能有效延長(zhǎng)軸承使用壽命。潤(rùn)滑系統(tǒng)大型設(shè)備常配有潤(rùn)滑系統(tǒng),能自動(dòng)供給潤(rùn)滑劑。系統(tǒng)的可靠性直接影響軸承的潤(rùn)滑效果。潤(rùn)滑管理定期檢查潤(rùn)滑情況,及時(shí)補(bǔ)充或更換潤(rùn)滑劑,是確?；瑒?dòng)軸承長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。滑動(dòng)軸承的安裝清潔表面首先,需要徹底清潔軸承和軸承座的表面,去除任何污垢和雜質(zhì)。尺寸匹配仔細(xì)檢查軸承和軸承座的尺寸,確保兩者完全匹配,并提供良好的配合。熱裝/冷裝根據(jù)軸承類型,選擇熱裝或冷裝的方式,確保軸承能夠平穩(wěn)無(wú)損地安裝到位。精密調(diào)整調(diào)整軸承的安裝間隙和預(yù)緊力,確保軸承能夠順暢運(yùn)轉(zhuǎn)而不過(guò)度磨損?；瑒?dòng)軸承的校正1拆卸軸承小心謹(jǐn)慎地拆下軸承2清潔軸承徹底清潔軸承內(nèi)外表面3檢查磨損仔細(xì)檢查軸承是否有磨損或損壞4精確調(diào)整使用量規(guī)精確調(diào)整軸承間隙5重新組裝按正確順序重新安裝軸承滑動(dòng)軸承的校正是一個(gè)精細(xì)且關(guān)鍵的步驟,需要專業(yè)的工具和技術(shù)。只有通過(guò)徹底的拆卸、清潔、檢查和調(diào)整,才能確保軸承運(yùn)行平穩(wěn)可靠,延長(zhǎng)使用壽命?；瑒?dòng)軸承的維護(hù)定期檢查定期檢查滑動(dòng)軸承的狀態(tài),包括油液含量、溫度、振動(dòng)等,及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并采取相應(yīng)措施。潤(rùn)滑保養(yǎng)按照制造商推薦的潤(rùn)滑油品和周期添加潤(rùn)滑油,確保軸承始終處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。及時(shí)更換一旦滑動(dòng)軸承出現(xiàn)明顯磨損或損壞,應(yīng)及時(shí)更換以避免進(jìn)一步損壞和故障。聯(lián)軸器基本概念聯(lián)軸器定義聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中用于連接兩個(gè)轉(zhuǎn)軸的部件。其主要作用是傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，并允許軸線的微小偏差。聯(lián)軸器功能聯(lián)軸器可以補(bǔ)償軸線不對(duì)中、角度偏差以及軸向位移,確保系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。聯(lián)軸器特點(diǎn)聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便,維修容易。可根據(jù)應(yīng)用需求選擇不同型號(hào)。聯(lián)軸器的種類剛性聯(lián)軸器用于承受軸向、徑向和角度誤差較小的場(chǎng)合。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，適用于一般工業(yè)機(jī)械。柔性聯(lián)軸器能承受較大的軸向、徑向和角度誤差。通過(guò)彈性元件實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)力矩的連接，可以緩解振動(dòng)和沖擊。液力聯(lián)軸器利用液壓傳遞動(dòng)力,能吸收沖擊和減小振動(dòng),適用于大功率和高速重載的場(chǎng)合。摩擦離合聯(lián)軸器可以在運(yùn)行中分離或聯(lián)結(jié)傳動(dòng),適用于需要頻繁啟動(dòng)和停止的場(chǎng)合。聯(lián)軸器的選型1負(fù)荷分析評(píng)估聯(lián)軸器承受的軸向力、徑向力和扭矩，確保選用適當(dāng)承載能力的聯(lián)軸器。2安裝空間考慮聯(lián)軸器的尺寸和安裝位置，確保選用合適的類型和尺寸。3運(yùn)行環(huán)境根據(jù)使用環(huán)境的溫度、濕度、腐蝕性等因素，選用適合的聯(lián)軸器材質(zhì)。聯(lián)軸器的安裝1確認(rèn)型號(hào)在安裝前先仔細(xì)確認(rèn)聯(lián)軸器型號(hào)是否與設(shè)備匹配。2對(duì)準(zhǔn)中心確保軸心對(duì)準(zhǔn),誤差不超過(guò)制造要求。3固定連接使用螺栓等方式可靠固定聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的安裝是保證軸系平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵步驟。需要仔細(xì)檢查型號(hào)、對(duì)準(zhǔn)軸心,并采用可靠的固定方式,確保聯(lián)軸器與軸系零件充分咬合,避免脫離或松動(dòng)。嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,才能最大限度降低故障隱患。聯(lián)軸器的維護(hù)1定期檢查對(duì)聯(lián)軸器進(jìn)行定期的檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理任何故障或磨損。2適當(dāng)潤(rùn)滑根據(jù)制造商的說(shuō)明,定期添加適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑脂或油,保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。3校正對(duì)準(zhǔn)確保聯(lián)軸器兩端的軸線保持良好的對(duì)準(zhǔn),以避免過(guò)度振動(dòng)和磨損。4更換損壞零件一旦發(fā)現(xiàn)任何零件有損壞或磨損,立即進(jìn)行更換,以確保聯(lián)軸器的可靠性。常見(jiàn)軸系故障分析軸承損壞由于負(fù)荷過(guò)大、潤(rùn)滑不足或安裝不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е碌妮S承磨損、腐蝕、疲勞等問(wèn)題，可能造成軸系故障。