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1、第八章 支承零部件,机械零件的正常转动,离不开轴、轴承的支撑。支承零部件是机械零件的重要组成部分。 本章学习常见轴、滑动轴承、滚动轴承的结构、特点为正确使用和维护掌握必要的知识。,8.1 轴,第八章 支承零部件,8.2 滑动轴承,8.3 滚动轴承,7.5,第一节 轴,教学目标: 1.掌握轴的功用和结构 2.掌握轴的分类和影响轴结构的因素 3.了解轴的常用材料,一、轴的结构,1.功用: (1)、支承回转零件。(2)、传递运动和转矩,轴颈 被支撑的部分,安装轴承处 轴头 安装轮毂的部分 轴身 连接轴颈和轴头的部分,2.结构:,(1)直 轴,(2)曲 轴,(3)挠性钢丝轴,3.轴的分类 按轴线形状不
2、同,分为:,各轴段轴线共线,各轴段轴线平行但不共线,实现转动和往复直线 运动的转换,有转轴和曲柄的功能,内燃机及曲柄压力机器,具有良好的挠性,可将扭矩灵活的传到空间 的任何位置。,牙科医生用于修磨牙齿的钢丝软轴和油门操纵软轴,(1)、直轴的分类,1.按承载情况分,。,2.根据外形不同,光轴,阶梯轴(应用最广泛),二、转轴的结构,1、转轴正常工作结构上的要求: (1)、轴上零件要有可靠的周向固定和轴向固定。 (2)、轴应便于加工并尽量避免或减少应力集中。 (3)、轴上零件便于安装和拆卸。,2、轴上零件的固定,()轴向固定 作用:保证零件在轴上有确定的轴向位置。 目的:防止零件作轴向移动,并能承受
3、轴向力 常用方法:轴肩、轴环、轴套、圆螺母、轴端挡圈等。,轴肩 轴肩:轴上截面突变的部位。 非定位轴肩:便于装拆、起过渡作用, h=(12)mm。 定位轴肩:起轴向定位作用。 定位轴肩高度: 轴肩高度h轴上零件倒角 尺寸c(圆角半径R )轴圆角半径r。 h=(0.070.1)d mm 安装标准件的轴肩高度应符合标准件的 标准。,定位轴肩宽度:b=1.4h 特点:结构简单, 定位可靠,可承 受较大的轴向力。 套筒 特点:结构简单,定位可靠, 能承受较大轴向力。 能同时固定两个零 件的轴向位置,但 两零件相距不宜 太远,不宜高速。,圆螺母,特点:定位可靠,可承受较大的轴向力,装拆方便。但切制螺纹使
4、轴的疲劳强度下降。,轴端挡圈,特点:固定可靠,能承受 较大的轴向力,用于轴端。 当用轴肩、轴环、套筒、 圆螺母、轴端挡圈进行零 件的轴向定位时,为保证 轴向定位可靠, 要求L轴L毂 。,圆锥面(+挡圈、螺母),特点:能消除轴与 轮毂间的径向间隙, 能承受冲击载荷。 常用于高速轴端 且对中性要求高 或需经常拆卸的 场合 。,弹性挡圈固定,特点:结构简单 紧凑,只能承受 很小的轴向力, 切槽需要一定 的精度。常用 于固定滚动轴承 等的轴向定位。,紧定螺钉固定,特点:承受轴向力很小, 亦可起周向固定作用。 适用于轴向力小, 转速低的场合。,2.周向固定,保证零件传递扭矩和防止零件与轴产生相对的转动。
5、 常用的连接方式:平键、花键、销、过盈配合、弹性环联接、成形联接等。,4、轴的加工和装配工艺性,(1)轴径相近处的圆角、倒角、键槽等尺寸应一致; (2)固定不同零件的各键槽应布置在同一母线上,以减少装夹次数;,(3)需切制螺纹的轴段:螺纹退刀槽; (4)需磨削的轴段:砂轮越程槽;,(5)轴端应有倒角:c45便于装配;,(6)过盈联接的轴头一般应有引导装配的锥度 ; (7)零件装配时应尽量不接触其它零件的配合表面; (8)轴肩高度应考虑零件拆卸方便 。,5、提高轴承载能力的措施,(1)结构设计方面(减少应力集中),a、相邻轴段直径不宜相差太大; b、过渡圆角半径不能太小,或用凹切圆角或中间环;
6、c、尽量避免在轴上开横孔、凹槽等,合理选择键槽(盘铣); d、过盈配合轴段可采用一些特殊结构,a)过盈配合应力集中 b)轮毂上开卸载槽 c)轴上开卸载槽 d)增大轴径,(2)制造工艺方面(提高表面质量),a、降低表面粗糙度; b、对轴表面进行强化处理,如对表面辗压、喷丸处理等。,1.轴的主要功能是( )、( )。 2.轴按轴线情况不同可分为( )轴、( )轴和( )轴。 3.直轴按承载情况不同可分为( )、( )和( )。 4.自行车的前轮属于( )轴,减速器中的轴属于( )轴,汽车中的变速箱属于( )轴。 5.曲轴是内燃机等机器中用于( )运动和( )运动相互转换的专用零件。 6.( )轴有
7、良好的扰性,它可以把回转运动灵活的传倒任何空间位置。,练 习 题,2、传递运动和转矩,支承回转零件,直,曲,挠性钢丝,传动轴,心轴,转轴,心轴,转,传动,往复,旋转,挠性钢丝,1、传递运动和转矩,支承回转零件,二、轴的材料及其选择,1.要求: 应具有足够的疲劳强度,较小的应力集中敏感性和 良好的加工性能。,2.材料: 主要是优质碳钢,合金钢,其次是球墨铸铁和高强铸铁。,三、影响轴结构的因素,1. 轴的毛坯种类,2. 轴上作用力的大小及其分布情况,3. 轴上零件的位置、配合性质及其连接固定的方法,4. 轴的加工方法、装配方法以及其它特殊要求,在选择轴的结构和形状时,,应使轴的形状接近于等强度条件
8、; 避免各轴段剖面突然改变,以降低局部应力集中; 改变轴上零件的布置和结构,可减小轴上的载荷; 轴的结构应便于加工与装配,形状力求简单,阶梯轴的级数尽可能少,各段直径不能相差太大。,磨削轴段有越程槽,(1)轴上需磨削的轴段,应设置砂轮越程槽; (2)车制螺纹的轴段,应有螺尾退刀槽; (3)各圆角,倒角,砂轮越程槽及退刀槽等尺寸,尽可能 统一; (4)同一轴上的各个键槽,应开在同一母线位置上; (5)为便于装配,轴端应倒角; (6)轴肩高度不能妨碍零件的拆卸; (7)对于阶梯轴,应设计成两端小中间大的形状,便于零件 从两端装配。,车制螺纹轴段有退刀槽,1.轴的主要功能是( )、( )。 2.轴按
9、轴线情况不同可分为( )轴、( )轴和( )轴。 3.直轴按承载情况不同可分为( )、( )和( )。 4.自行车的前轮属于( )轴,减速器中的轴属于( )轴 汽车中的变速箱属于( )轴。 5.曲轴是内燃机等机器中用于( )运动和( )运动相互转换 的专用零件。 6.( )轴有良好的扰性,它可以把回转运动灵活的传倒任何空 间位置。,传递运动和转矩,支承回转零件,直,曲,挠性钢丝,传动轴,心轴,转轴,心轴,转,传动,往复,旋转,课堂练习:,挠性钢丝,结束?,继续?,第二节 滑动轴承,教学目标: 1.了解轴承的作用及分类 2.掌握滑动轴承的结构与特点 3.了解滑动轴承的安装与维护,滑动轴承,一、轴
10、承的作用,1.功用: 1)支承轴或轴上回转零件 2)保持轴线的旋转精度 3) 减少转轴与支承之间的摩擦和磨损,2.分类:,根据摩擦性质,轴承分为:,滚动轴承:广泛用于各种机器中,滑动轴承:要求不高或有特殊要求的场合,高速, 重载,冲击较大,滚动轴承:滚动磨擦,滑动轴承:滑动摩擦,滑动轴承,二、滑动轴承,承受载荷的方向,轴系和拆装的需要,径向滑动轴承,推力滑动轴承,整体式,对开式,整体式滑动轴承,对开式滑动轴承,承受径向力,承受轴向力,分类,1.,径向滑动轴承,推力滑动轴承,常用的径向滑动轴承有整体式 、对开式两种形式。,(1)整体式滑动轴承,1)结构: 由轴承座、轴瓦、轴颈等组成。,油杯孔,轴
11、瓦,轴承座,2)特点: a.结构简单、成本低 b.装拆不便,磨损后轴承的径向间隙无法调整 c.适于低速、轻载或间隙工作的 机器。,2.结构,(二) 对开式滑动轴承,特点:a.结构复杂,安装方便 b.可以调整磨损造成的间隙 c.用于中高速,重载的场合,(二) 推力滑动轴承,轴承座,止推轴,空心式:,环式,3.滑动轴承的材料,1).对轴承材料的要求,基本要求:,2). 常用材料,减摩性,耐磨性,抗胶粘性,摩擦顺应性,嵌入性,磨合性 还应有足够的强度和抗腐蚀能力,良好的导热性,工艺性和 经济性,滑动轴承,4、轴瓦,整体式轴瓦(轴套),剖开式轴瓦,油沟的形状,上轴瓦开有油孔和油沟,开在非承载区,油孔:
12、,油沟:,供应润滑油,使润滑油均匀分布,三. 滑动轴承的安装、维护, 滑动轴承安装要保证轴颈在轴承孔内转动灵活、准确、平稳。 轴瓦与轴承座孔要修刮贴实,轴瓦剖分面要高出0.050.1 ,以便压紧。整体式轴瓦压入时要防止偏斜,并用紧定螺钉固定。 注意油路畅通,油路与油槽接通。 轴承使用过程中要经常检查润滑状况,防止轴瓦过度发热。,结束?,继续?,第三节 滚动轴承,教学目标: 1.熟悉滚动轴承的结构.类型 .特点,代号和应用 2.了解滚动轴承的安装与维护及失效形式,2,1,3,4,1,2,3,4,一、滚动轴承的结构,1.由内圈、外圈、滚动体和保持架组成,,内圈随轴颈转动; 外圈装在机座的轴承孔内,
13、主要起支撑的作用,一般不转动; 保持架将滚动体沿滚道均匀的隔开,2.每部分的作用:,3.材料:,(1)内外圈和滚动体:应具有高硬度和接触疲劳强度,耐磨性和冲击韧性。采用含铬合金钢。 (2)保持架:采用低碳钢冲压而成,也可用有色金属或塑料,4.特点(与滑动轴承相比):,(1)优点:摩擦系数小、启动灵敏、效率高、轴向尺寸小。 (2)缺点:抗冲击能力较差,高速时出现噪声,工作寿命不及液体摩擦的滑动轴承。,二、滚动轴承的分类,1.按照所受载荷或公称接触角的不同, (1)向心轴承:主要承受径向载荷,如深沟球轴承 (2)推力轴承:仅承受轴向载荷,如推力球轴承。 (3)向心推力球轴承:同时承受径向载荷和轴向
14、载荷,如圆锥滚子轴承。,2.按滚动体的形状 (1)球轴承滚动体为球 (2)滚子轴承滚动体为滚子,3.按工作时是否调心 (1)调心轴承 (2)非调心轴承,三、滚动轴承的代号,按照GB/T2721993规定,滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号组成。,(1)类型代号,1、基本代号 基本代号是轴承代号的基础,用来表示轴承的基本类型、结构和尺寸。由类型代号、尺寸系列代号和内径代号组成。,如:63208 51209,(2)尺寸系列代号:由宽度系列代号和直径系列代号组合而成,用一位数字,或一至两个字母表示,组合排列时,宽度系列在前,直径系列在后。,宽度系列代号: 表示内径,外径相同,宽度 (对推力轴
15、承指高度)不同的系列,用一位数字表示 对多数轴承宽度系列代号为0时可省略,,直径系列代号:表示同一内径,不同外径的系列, 用一位数字表示,(3)内径代号:,用两位数字表示,2、前置、后置代号 前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等方面有改变时,在其基本代号前后增加补充代号。,6 2 2 03,练一练,3 0 2 13,N 1 05 / P5,注:公差等级中0级最低,向右依次增高,2级最高。,7 (0) 3 12 / P6,四 滚动轴承的安装与维护,1、内圈与轴选用较紧的过盈配合;外圈与座孔选用间隙配合。 2、安装时借用铜棒敲入,不能用手锤直接敲打滚动轴承;或用加热方法套入内圈,
16、加热温度不超过100。 3、拆卸滚动轴承时常用拆卸器拆卸滚动轴承的内圈较为快速、方便。,五、滚动轴承的失效形式,1、疲劳点蚀:一般发生在良好的润滑和密封,安装 与维护正常的轴承中。,2、塑性变形:转速低或摆动的轴承中。,3、磨粒磨损 粘着磨损:密封不可靠及多尘的环境中, 转速越高磨损越严重。,小结,1、滚动轴承代号有哪些部分组成? 2、简述滚动轴承内径的表示方法。 3、滚动轴承的尺寸系列、直径系列和宽度系列如何表示? 4、滚动轴承的前置代号后置代号的含义是什么,想一想,1.试说明滚动轴承代号30210/p6x和61202的意义,2.写出下列滚动轴承代号的具体含义: 61840/P6 N1030 6202 30210/P6 21304 29230 7220 1208 71900 2219 7200