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1、 第第2章轴系零件的种类及其功能章轴系零件的种类及其功能2.1 轴轴2.2 键键2.3 销销2.4 轴承轴承2.5 联轴器联轴器2.6 2.7 制动器制动器2.1 轴轴2.1.1 轴的种类及应用轴的种类及应用按照轴的轴线形状不同，轴可以分为曲轴按照轴的轴线形状不同，轴可以分为曲轴图图2-1(a)、直轴、直轴(图图2-2)和挠性轴和挠性轴图图2-1(b)三大类。三大类。1.曲轴曲轴是往复式机械中的专用零件，可以将回转运动转变为直线往是往复式机械中的专用零件，可以将回转运动转变为直线往复运动或将直线往复运动转变为回转运动。复运动或将直线往复运动转变为回转运动。2.直轴直轴 按照外形的不同，可以分为
2、光轴按照外形的不同，可以分为光轴图图2-2(a)和阶梯轴两类和阶梯轴两类图图2-2(b)。将轴制成空心的。将轴制成空心的图图2-2(c)，如车床的主轴。，如车床的主轴。下一页返回2.1 轴轴可将直轴按照所受载荷的不同，分为转轴、心轴和传动轴三可将直轴按照所受载荷的不同，分为转轴、心轴和传动轴三大类。大类。 (1)转轴。既支承回转零件又传递动力，同时承受弯曲转轴。既支承回转零件又传递动力，同时承受弯曲(弯矩弯矩)和扭转和扭转(转矩转矩)两种作用的轴称为转轴。转轴是机械中最常用两种作用的轴称为转轴。转轴是机械中最常用的轴。在的轴。在图图2-3(a)所示减速装置传动简图中，联轴器所示减速装置传动简图
3、中，联轴器6所联所联接的左、右两根轴，传动带接的左、右两根轴，传动带2联接的轴，小齿轮联接的轴，小齿轮3联接的轴都联接的轴都是转轴。图是转轴。图2-3(b)所示为与联轴器左半边相联接的减速装置所示为与联轴器左半边相联接的减速装置输出轴的结构简图。输出轴的结构简图。上一页 下一页返回2.1 轴轴 (2)心轴。用来支承转动的零件，只承受弯曲作用心轴。用来支承转动的零件，只承受弯曲作用(弯矩弯矩)，而不传递动力而不传递动力(转矩转矩)的轴称为心轴。既有转动的心轴，如图的轴称为心轴。既有转动的心轴，如图2-4(a)所示的车轴所示的车轴;也有固定不动的心轴，如图也有固定不动的心轴，如图2-4(b)所所示
4、滑轮支承轴。示滑轮支承轴。 (3)传动轴用来传递动力传动轴用来传递动力(转矩转矩)，只承受扭转作用而不受弯，只承受扭转作用而不受弯曲曲(弯矩弯矩)作用或弯曲作用或弯曲(弯矩弯矩)作用很小的轴称为传动轴，如作用很小的轴称为传动轴，如图图2-5所示为汽车传动轴所示为汽车传动轴(轴是空心的，由自重所引起的弯曲作轴是空心的，由自重所引起的弯曲作用很小用很小)。上一页 下一页返回2.1 轴轴2.1.2 轴的结构轴的结构1.常用轴的结构常用轴的结构光轴虽然结构简单、加工方便，但是轴上零件如齿轮、带轮光轴虽然结构简单、加工方便，但是轴上零件如齿轮、带轮和轴承等的固定和装拆不便，在工程上的应用不广。阶梯轴和轴
5、承等的固定和装拆不便，在工程上的应用不广。阶梯轴的结构多种多样，没有标准的形式。阶梯轴的各个阶台均有的结构多种多样，没有标准的形式。阶梯轴的各个阶台均有其作用，工程上多用阶梯轴。轴的结构应满足下述三个方面其作用，工程上多用阶梯轴。轴的结构应满足下述三个方面的要求的要求:.轴上零件要便于用手安装和拆却轴上零件要便于用手安装和拆却;.安装在轴上的零件，要牢固可靠的相对固定安装在轴上的零件，要牢固可靠的相对固定;.轴的结构应便于加工和尽量避免或减小力集中。轴的结构应便于加工和尽量避免或减小力集中。下一页返回上一页2.1 轴轴2.估算轴颈估算轴颈 按轴上各段的不同作用一般可分三部分。被轴承支承的部位按
6、轴上各段的不同作用一般可分三部分。被轴承支承的部位称为支承轴颈，支承回转零件（如齿轮、联轴器等）的部位称为支承轴颈，支承回转零件（如齿轮、联轴器等）的部位称为轴妥。联接配合轴颈与轴妥的部分称为轴身。称为轴妥。联接配合轴颈与轴妥的部分称为轴身。 轴的直径除根据强度计算确定外，通常可应用经验式进行估轴的直径除根据强度计算确定外，通常可应用经验式进行估算。轴的各部位直径应符合标准尺寸系列，支承轴颈的直径算。轴的各部位直径应符合标准尺寸系列，支承轴颈的直径还必须符合轴承内孔的直径系列。不同级别低速轴的轴径可还必须符合轴承内孔的直径系列。不同级别低速轴的轴径可按同级齿轮副的中心距按同级齿轮副的中心距 来
7、估算，如用经验式来估算，如用经验式 估算。估算后的轴径，应圆整为标准尺寸值，如下估算。估算后的轴径，应圆整为标准尺寸值，如下表表2-1:上一页 下一页返回2.1 轴轴2.1.3 轴上零件的固定方法轴上零件的固定方法1.轴上零件的轴向固定方法轴上零件的轴向固定方法 轴上零件轴向固定是为了防止零件作轴向移动，保证零件在轴上零件轴向固定是为了防止零件作轴向移动，保证零件在轴上有确定的轴向位置，并能承受轴向力。常用的方法有利轴上有确定的轴向位置，并能承受轴向力。常用的方法有利用轴肩、轴环、圆锥面，以及采用轴端挡圈、轴套、圆螺母、用轴肩、轴环、圆锥面，以及采用轴端挡圈、轴套、圆螺母、弹性挡圈等零件进行轴
8、向固定。弹性挡圈等零件进行轴向固定。 (1)轴套固定轴套又称为套筒，轴套固定结构简单、装拆方轴套固定轴套又称为套筒，轴套固定结构简单、装拆方便，用其轴向固定零件时，主要依靠已确定位置的零件来作便，用其轴向固定零件时，主要依靠已确定位置的零件来作轴向定位，适用于相邻两零件间距较小的场合轴向定位，适用于相邻两零件间距较小的场合(图图2-6)。上一页 下一页返回2.1 轴轴 (2)轴端挡圈和圆锥面固定当零件位于轴端位置时，可以利轴端挡圈和圆锥面固定当零件位于轴端位置时，可以利用轴端挡圈或者圆锥面加挡圈进行轴向固定的方法。用轴端挡圈或者圆锥面加挡圈进行轴向固定的方法。图图2-7所示就是用轴端挡圈定位，
9、采用图示的锁紧装置可以防止轴所示就是用轴端挡圈定位，采用图示的锁紧装置可以防止轴端挡圈和螺钉松动。无轴肩和轴环的轴端，可采用端挡圈和螺钉松动。无轴肩和轴环的轴端，可采用图图2-8所所示圆锥面加挡圈进行轴向固定，这种固定有较高的定心精度，示圆锥面加挡圈进行轴向固定，这种固定有较高的定心精度，并能承受冲击载荷。并能承受冲击载荷。 (3)轴肩和轴环固定这是一种最常用的固定方法，常用于齿轴肩和轴环固定这是一种最常用的固定方法，常用于齿轮、带轮、轴承和联轴器等传动零件的轴向固定。轴肩和轴轮、带轮、轴承和联轴器等传动零件的轴向固定。轴肩和轴环是指阶梯轴的截面变化部位环是指阶梯轴的截面变化部位(图图2-9
10、)。用轴肩和轴环轴向。用轴肩和轴环轴向固定轴上零件，具有定位可靠、结构简单、能够承受大强度固定轴上零件，具有定位可靠、结构简单、能够承受大强度的轴向力等优点。的轴向力等优点。上一页 下一页返回2.1 轴轴 (4)弹性挡圈固定弹性挡圈结构简单紧凑、拆装方便，但缺弹性挡圈固定弹性挡圈结构简单紧凑、拆装方便，但缺点是能承受的轴向力较小，而且要求切槽尺寸保持精确度，点是能承受的轴向力较小，而且要求切槽尺寸保持精确度，以免出现弹性挡圈不能装入切槽或者弹性挡圈与被固定零件以免出现弹性挡圈不能装入切槽或者弹性挡圈与被固定零件间存在空隙的现象。间存在空隙的现象。图图2-10所示为利用弹性挡圈作轴向固定。所示为
11、利用弹性挡圈作轴向固定。 (5)圆螺母固定使用圆螺母作轴向固定，通常是无法采用轴圆螺母固定使用圆螺母作轴向固定，通常是无法采用轴套固定或轴套太长时才采用套固定或轴套太长时才采用(图图2-11)。这种方法通常用在轴。这种方法通常用在轴的中部或端部位置，具有固定可靠、装拆方便、能承受较大的中部或端部位置，具有固定可靠、装拆方便、能承受较大的轴向力的优点。的轴向力的优点。上一页 下一页返回2.1 轴轴2.轴上零件的周向固定方法轴上零件的周向固定方法 为了传递转矩及防止零件与轴产生相对运动，常采用转动轴为了传递转矩及防止零件与轴产生相对运动，常采用转动轴上零件周向固定的方法。常采用键和过盈配合等方法实
12、现零上零件周向固定的方法。常采用键和过盈配合等方法实现零件的周向固定。件的周向固定。 (1)用过盈配合作周向固定不拆卸的轴与轮毅的连接常用这用过盈配合作周向固定不拆卸的轴与轮毅的连接常用这种方法。由于包容件轮毅的配合尺寸种方法。由于包容件轮毅的配合尺寸(孔径孔径)小于被包容件轴小于被包容件轴的配合尺寸的配合尺寸(轴颈直径轴颈直径)，装配后在两者之间产生较大压力，装配后在两者之间产生较大压力，通过此压力所产生的摩擦力来传递转矩。采用键联接与过盈通过此压力所产生的摩擦力来传递转矩。采用键联接与过盈配合组合的固定方法可以针对于对中性要求高，以传递大的配合组合的固定方法可以针对于对中性要求高，以传递大
13、的转矩及使轴上零件的周向固定更加牢固。转矩及使轴上零件的周向固定更加牢固。上一页 下一页返回2.1 轴轴 (2)用键作周向固定采用键连接作为轴上零件的周向固定应用键作周向固定采用键连接作为轴上零件的周向固定应用最广。用平键连接作周向固定，结构简单，制造容易，装用最广。用平键连接作周向固定，结构简单，制造容易，装拆方便，对中性好，可用于较高精度、较高转速及受冲击或拆方便，对中性好，可用于较高精度、较高转速及受冲击或变载荷作用的固定连接。变载荷作用的固定连接。 (3)其他方法作周向固定当轴传递的载荷很小时，可以用圆其他方法作周向固定当轴传递的载荷很小时，可以用圆锥销锥销(图图2-12)或紧定螺钉或
14、紧定螺钉(图图2-13)的方法作周向固定。这的方法作周向固定。这两种方法均兼有轴向固定的作用。两种方法均兼有轴向固定的作用。上一页 下一页返回2.1 轴轴2.1.4 轴的加工工艺轴的加工工艺为了保证轴的精度以及便于轴的加工，必要时应设置中心孔。为了保证轴的精度以及便于轴的加工，必要时应设置中心孔。为便于轴上零件的装拆，阶梯轴的直径应该是由中间向两端为便于轴上零件的装拆，阶梯轴的直径应该是由中间向两端依次减小，两端小，中间大。依次减小，两端小，中间大。为便于螺纹车刀退出，轴上有螺纹时，应有退刀槽为便于螺纹车刀退出，轴上有螺纹时，应有退刀槽(图图2-14 );需要磨削的阶台轴，应留有越程槽需要磨削
15、的阶台轴，应留有越程槽(图图2-15 )。为便于装配，当轴上装有质量较大的零件或与轴颈过盈配合为便于装配，当轴上装有质量较大的零件或与轴颈过盈配合的零件时，其装入端应加工出半锥角为的零件时，其装入端应加工出半锥角为 的导向锥面的导向锥面(图图2-16 )。上一页返回2.2 键键2.2.1 半圆键联接半圆键联接 半圆键联接的键为半圆形，在工作时靠两侧面实现周向固定半圆键联接的键为半圆形，在工作时靠两侧面实现周向固定和传递转矩和传递转矩(图图2-17) 键在轴槽中能绕自身几何中心沿槽底键在轴槽中能绕自身几何中心沿槽底圆弧摆动，以适应轮毅上键槽的斜度。半圆键的特点是制造圆弧摆动，以适应轮毅上键槽的斜
16、度。半圆键的特点是制造容易，装拆方便。但是由于键槽较深，削弱了轴的强度，只容易，装拆方便。但是由于键槽较深，削弱了轴的强度，只能传递较小的转矩，因此一般用于轻载或辅助性联接，特别能传递较小的转矩，因此一般用于轻载或辅助性联接，特别对锥形轴与轮毅的联接特别适用。对锥形轴与轮毅的联接特别适用。下一页返回2.2 键键2.2.2平键联接平键联接1.普通平键联接普通平键联接普通平键联接普通平键联接(图图2-18 )特点是装卸方便，对中性良好，适特点是装卸方便，对中性良好，适用于高精度、高速度和承受变载、冲击力的场合。用于高精度、高速度和承受变载、冲击力的场合。根据键的头部形状不同可以将普通平键分为三类根
17、据键的头部形状不同可以将普通平键分为三类:圆头圆头(A型型)、方头方头(B型型)和单圆头和单圆头(C型型)图图2-19。采用。采用B型键时，键槽型键时，键槽用盘铣刀用盘铣刀图图2-19(e)铣出，因此轴的应力集中较小。选用铣出，因此轴的应力集中较小。选用A型和型和C型键时，轴上键槽一般用指状铣刀型键时，轴上键槽一般用指状铣刀图图2-19(d)铣铣出，键在槽中的轴向固定较好，但键槽两端会产生较大的应出，键在槽中的轴向固定较好，但键槽两端会产生较大的应力集中。力集中。上一页 下一页返回2.2 键键2.导向平键联接导向平键联接 导向平键联接一般是当零件必须沿轴线方向移动时，采用平导向平键联接一般是当
18、零件必须沿轴线方向移动时，采用平键联接将普通平键加长，实例如键联接将普通平键加长，实例如图图2-20所示。导向平键较长，所示。导向平键较长，且与键槽配合较松，因此在工作中要用螺钉将其固定于轴槽且与键槽配合较松，因此在工作中要用螺钉将其固定于轴槽内。为了拆装方便，在导向平键中部专门留有起键用的螺孔。内。为了拆装方便，在导向平键中部专门留有起键用的螺孔。 导向平键分为有圆头导向平键分为有圆头(A型型)和方头和方头(B型型)两种形式。零件在两种形式。零件在轴上的移动距离较大时，可以采用滑键轴上的移动距离较大时，可以采用滑键图图2-20(c)连接，连接，如车床光杆与其上面零件如车床光杆与其上面零件(蜗
19、杆或伞齿轮蜗杆或伞齿轮)的连接。滑键用螺的连接。滑键用螺上一页 下一页返回2.2 键键3.平键联接的选用和配合平键联接的选用和配合 平键的主要根据轴的直径来选用不同的标准，从标准中选定平键的主要根据轴的直径来选用不同的标准，从标准中选定键的剖面尺寸键的剖面尺寸b x h;键和键槽剖面尺寸及键槽公差可以从键和键槽剖面尺寸及键槽公差可以从(表表2-2 )查阅。查阅。 键联接的稳定性和使用寿命与表面粗糙度有很大关系。键工键联接的稳定性和使用寿命与表面粗糙度有很大关系。键工作面的表面粗糙度尺作面的表面粗糙度尺Ra值应小于值应小于1. 6 um，与其相配合的轴，与其相配合的轴槽和轮毅槽侧面的表面粗糙度槽
20、和轮毅槽侧面的表面粗糙度Ra值为值为1. 6一一3. 2 um。非。非工作表面工作表面(键的顶面、底面和键槽底面键的顶面、底面和键槽底面)的表面粗糙度的表面粗糙度Ra值为值为6. 3 um。上一页 下一页返回2.2 键键4.平键的标准平键的标准平键是标准件，它的标记由主要尺寸宽度平键是标准件，它的标记由主要尺寸宽度b、高度、高度h、和长度、和长度L三个尺寸来表示。三个尺寸来表示。 标准代号后面的括号是指发布于标准代号后面的括号是指发布于1979年的该国家标准在年的该国家标准在1990年经审定后确认继续有效。以上标记示例中，年经审定后确认继续有效。以上标记示例中，A型平键型平键可以省略标记字母可
21、以省略标记字母A。上一页 下一页返回2.2 键键2.2.3 花键联接花键联接 两零件上等距分布且齿数相同的键齿相互联接称为花键联接，两零件上等距分布且齿数相同的键齿相互联接称为花键联接，由带键齿的轴由带键齿的轴(外花键外花键)和轮毅和轮毅(内花键内花键)所组成所组成图图2-22 ( a ) ，它是递转矩或运动的同轴偶件。，它是递转矩或运动的同轴偶件。可以把常用的花键按照键齿的形状不同分为矩形花键、渐开可以把常用的花键按照键齿的形状不同分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键联接线花键和三角形花键联接图图2-22(b),(c),(d)。下一页返回上一页2.2 键键1.矩形花键联接矩形花键联接 矩形花
22、键是端平面上外花键的键齿或内花键的键槽的两侧齿矩形花键是端平面上外花键的键齿或内花键的键槽的两侧齿形为相互平行的直线且对称于轴平面的花键。分为圆柱直齿形为相互平行的直线且对称于轴平面的花键。分为圆柱直齿矩形花键矩形花键(简称矩形花键简称矩形花键)和圆柱斜齿矩形花键两种。和圆柱斜齿矩形花键两种。 由于矩形齿花键加工容易，所以在花键中，得到广泛的应用。由于矩形齿花键加工容易，所以在花键中，得到广泛的应用。矩形花键联接的定心矩形花键联接的定心(即花键副工作轴线位置的限定即花键副工作轴线位置的限定)方式有方式有三种三种:小径小径d定心、大径定心、大径D定心和齿侧定心和齿侧(即键宽即键宽B)定心定心(图
23、图2-23 )。上一页 下一页返回2.2 键键2.渐开线花键联接渐开线花键联接 渐开线花键是齿在圆柱渐开线花键是齿在圆柱(或圆锥或圆锥)面上且齿形为渐开线的花键。面上且齿形为渐开线的花键。渐开线花键又分为圆锥直齿渐开线花键、圆柱直齿渐开线花渐开线花键又分为圆锥直齿渐开线花键、圆柱直齿渐开线花键和圆柱斜齿渐开线花键。键和圆柱斜齿渐开线花键。3.三角形花键联接三角形花键联接 三角形花键联接是在渐开线花键联接中，外花键齿形为渐开三角形花键联接是在渐开线花键联接中，外花键齿形为渐开线，内花键齿形为直线的联接。三角形齿花键联接的内花键线，内花键齿形为直线的联接。三角形齿花键联接的内花键则采用直线齿形，外
24、花键采用齿形角为则采用直线齿形，外花键采用齿形角为45的渐开线齿形，的渐开线齿形，因此键齿细小，承载能力也小，常用于轻载和直径较小或薄因此键齿细小，承载能力也小，常用于轻载和直径较小或薄壁零件与轴的联接。壁零件与轴的联接。上一页 下一页返回2.2 键键2.2.4楔键联接楔键联接 楔键分普通楔键和钩头楔键两种。钩头楔键只有一种形式楔键分普通楔键和钩头楔键两种。钩头楔键只有一种形式(图图2-25 );普通楔键有圆头普通楔键有圆头(A型型)、方头、方头(B型型)和单圆头和单圆头(C型型)三种形式三种形式(图图2-24 )。 楔键的工作面为上、下表面，两个表面有楔键的工作面为上、下表面，两个表面有1:
25、100的斜度，相的斜度，相应轮毅槽底面也有应轮毅槽底面也有1:100的斜度。为了实现转矩传递的斜度。为了实现转矩传递(图图2-26 )，装配时要将楔键打入轴与轴上零件之间的键槽内，使，装配时要将楔键打入轴与轴上零件之间的键槽内，使之联接成一整体。之联接成一整体。上一页 下一页返回2.2 键键2.2.5 切向键联接切向键联接切向键由一对具有切向键由一对具有1: 100斜度的楔键沿斜面拼合而成，其上斜度的楔键沿斜面拼合而成，其上下两个工作面互相平行，轴和轮毅上的键槽底面没有斜度。下两个工作面互相平行，轴和轮毅上的键槽底面没有斜度。工作时，靠工作面的压紧作用传递转矩。一对切向键只能传工作时，靠工作面
26、的压紧作用传递转矩。一对切向键只能传递单向转矩，需要传递双向转矩时，可安装两对互呈递单向转矩，需要传递双向转矩时，可安装两对互呈120 -135的切向键，如图的切向键，如图2-27 ( b )所示。所示。装配时，一对键分别自轮毅两边打入，使两工作面分另屿轴装配时，一对键分别自轮毅两边打入，使两工作面分另屿轴和轮毅上键槽底面压紧。和轮毅上键槽底面压紧。上一页返回2.3 销销2.31 销的基本类型销的基本类型 销的种类很多，常用的有圆柱销和圆锥销两种，具体参数均销的种类很多，常用的有圆柱销和圆锥销两种，具体参数均已标准化，它们均有带内螺纹和不带螺纹两种形式如图已标准化，它们均有带内螺纹和不带螺纹两
27、种形式如图2-28所示。所示。 普通圆柱销，按公差带不同分为普通圆柱销，按公差带不同分为A,B,C,D四种类型，以满足四种类型，以满足不同的使用要求。不同的使用要求。 内螺纹圆柱销，其公差带只有一种，按结构不同分内螺纹圆柱销，其公差带只有一种，按结构不同分A,B两种两种类型，类型，B型有通气平面，适用于不通孔的场合螺纹供拆卸用。型有通气平面，适用于不通孔的场合螺纹供拆卸用。普通圆锥销，有普通圆锥销，有1: 50的锥度，便于安装，定位精度比圆柱的锥度，便于安装，定位精度比圆柱销高，按加工精度不同分为销高，按加工精度不同分为A,B丙种类型，丙种类型，A型精度较高。型精度较高。下一页返回2.3 销销
28、2.3.2 销的标记销的标记国标规定销的标记为国标规定销的标记为:销的类型号、直径和长度。如销的类型号、直径和长度。如:销销GB/T 119-1986-A8X30表示直径为表示直径为8 mm，长为，长为30 mm的的A型圆柱销。销型圆柱销。销GB/T120-1986-B8X30表示直径表示直径为为8 mm，长为，长为30 mm的的B型内螺纹圆柱销。型内螺纹圆柱销。 销的主要尺寸是直径和长度。销常用销的主要尺寸是直径和长度。销常用35或或45钢作为材料，钢作为材料，并经热处理达到一定硬度，销孔一般需铰制。需要注意的是，并经热处理达到一定硬度，销孔一般需铰制。需要注意的是，圆锥销的公称直径是指其小
29、头直径。圆锥销的公称直径是指其小头直径。上一页 下一页返回2.3 销销2.3.3 销联接的应用销联接的应用销联接可以用来定位、传递动力或转矩，还可以用来作为过销联接可以用来定位、传递动力或转矩，还可以用来作为过载的保护装置。用作确定零件之间相互位置的销，通常称为载的保护装置。用作确定零件之间相互位置的销，通常称为定位销。定位是销最常见的应用。定位销。定位是销最常见的应用。 定位销常采用圆锥销定位销常采用圆锥销(图图2-29)，因为圆锥销具有，因为圆锥销具有1: 50的的锥度，使联接具有可靠的自锁性。锥度，使联接具有可靠的自锁性。采用内螺纹圆锥销采用内螺纹圆锥销(图图2 -30)或内螺纹圆柱销，
30、可以方便装或内螺纹圆柱销，可以方便装拆销联接或对盲孔销联接。拆销联接或对盲孔销联接。 联接销联接销(图图2-31)是用采传递动力或转矩的销，可用圆柱销是用采传递动力或转矩的销，可用圆柱销或圆锥销，销孔坝经铰制。或圆锥销，销孔坝经铰制。上一页返回2.4 轴承轴承2.4.1 滑动轴承的基本概念滑动轴承的基本概念1.滑动轴承的构成滑动轴承的构成 滑动轴承是仅发生滑动摩擦的轴承。滑动轴承主要由滑动轴滑动轴承是仅发生滑动摩擦的轴承。滑动轴承主要由滑动轴承座、轴瓦或轴套构成。装有轴瓦或轴套的壳体称为滑动轴承座、轴瓦或轴套构成。装有轴瓦或轴套的壳体称为滑动轴承座承座;径向滑动轴承中与支承轴颈径向滑动轴承中与
31、支承轴颈(以下简称轴颈以下简称轴颈)相配的圆筒相配的圆筒形整体零件称为轴套，如形整体零件称为轴套，如图图2-32所示所示;与轴颈相配的对开式与轴颈相配的对开式零件称为轴瓦，如零件称为轴瓦，如图图2-33所示所示;为承受轴向载荷而通常与径为承受轴向载荷而通常与径向滑动轴承一起使用的环形板或两个半环形板称为止推垫圈。向滑动轴承一起使用的环形板或两个半环形板称为止推垫圈。下一页返回2.4 轴承轴承2.滑动轴承的类型滑动轴承的类型 根据所受载荷的方向不同，可以将滑动轴承分为径向滑动轴根据所受载荷的方向不同，可以将滑动轴承分为径向滑动轴承、止推滑动轴承和径向止推滑动轴承三类，如承、止推滑动轴承和径向止推
32、滑动轴承三类，如图图2-34 。 (1)径向滑动轴承径向滑动轴承是只承受径向载荷的滑动轴径向滑动轴承径向滑动轴承是只承受径向载荷的滑动轴承。承。 自位滑动轴承。自位滑动轴承是相对于轴颈表面可自行调自位滑动轴承。自位滑动轴承是相对于轴颈表面可自行调整轴线偏角的滑动轴承整轴线偏角的滑动轴承(图图2-35 )。 整体式径向滑动轴承。整体式径向滑动轴承。图图2-37所示为整体式径向滑动轴所示为整体式径向滑动轴承的结构。轴承用螺栓固定在机架上，滑动轴承座孔中压入承的结构。轴承用螺栓固定在机架上，滑动轴承座孔中压入用具有减摩特性的材料制成的轴套用具有减摩特性的材料制成的轴套2，并用紧定螺钉，并用紧定螺钉3
33、固定。固定。上一页 下一页返回2.4 轴承轴承可调间隙式滑动轴承。在使用中滑动轴承的轴瓦难免磨损，可调间隙式滑动轴承。在使用中滑动轴承的轴瓦难免磨损，造成轴承和轴之间的间隙增大，从而影响运动精度。采用间造成轴承和轴之间的间隙增大，从而影响运动精度。采用间隙可调整的滑动轴承隙可调整的滑动轴承(图图2-38 )，不仅避免这种不足，还可，不仅避免这种不足，还可以延长轴瓦的使用寿命。以延长轴瓦的使用寿命。 轴套圆锥面的锥度为轴套圆锥面的锥度为1: 30-1: 10。在。在图图2-38(a)中，轴中，轴颈为圆锥面，轴颈不动，拧动两端螺母调节轴套向右移动时，颈为圆锥面，轴颈不动，拧动两端螺母调节轴套向右移
34、动时，轴承径向间隙减小，反之则增大。在轴承径向间隙减小，反之则增大。在图图2-38(b)所示的结构所示的结构中，轴套内表面采用圆柱面，可避免不均匀磨损，当轴受热中，轴套内表面采用圆柱面，可避免不均匀磨损，当轴受热膨胀伸长时，不会影响轴承与轴颈的配合间隙，如图膨胀伸长时，不会影响轴承与轴颈的配合间隙，如图2-38 ( c)所示。所示。下一页返回上一页2.4 轴承轴承对开式径向滑动轴承对开式径向滑动轴承(图图2-39)。对开式径向滑动轴承由轴。对开式径向滑动轴承由轴承盖承盖1、连接螺柱、连接螺柱2、上轴瓦、上轴瓦3、下轴瓦、下轴瓦4和轴承座和轴承座5等组成。等组成。轴承盖轴承盖1与轴承座与轴承座5
35、之间用连接螺柱联接，压紧轴瓦。轴承盖之间用连接螺柱联接，压紧轴瓦。轴承盖1与轴承座与轴承座5的配合表面上设置阶梯形的定位止口，便于安装的配合表面上设置阶梯形的定位止口，便于安装时对中和防止工作时错动。时对中和防止工作时错动。 轴承座轴承座5是对开式径向滑动轴承的基础部分，用螺栓联接在是对开式径向滑动轴承的基础部分，用螺栓联接在机架上，以防止在轴承座中发生轴向移动，轴瓦的两端通常机架上，以防止在轴承座中发生轴向移动，轴瓦的两端通常带有凸缘带有凸缘;一般还常用销钉或紧定螺钉固定，以防止其周向转一般还常用销钉或紧定螺钉固定，以防止其周向转动。动。图图2-40所示为轴瓦的结构。所示为轴瓦的结构。上一页
36、 下一页返回2.4 轴承轴承 (2)止推滑动轴承止推滑动轴承是只承受轴向载荷的滑动轴止推滑动轴承止推滑动轴承是只承受轴向载荷的滑动轴承。止推端面有实心与空心两种形式，与环形的止推垫圈相承。止推端面有实心与空心两种形式，与环形的止推垫圈相接触接触(图图2-41);止推环有单环与多环两种形式止推环有单环与多环两种形式(图图2-42 )，多环式止推滑动轴承支承面积较大，适用于推力较大的场合。多环式止推滑动轴承支承面积较大，适用于推力较大的场合。 图图2-43所示为一种常见的止推滑动轴承，由轴承座所示为一种常见的止推滑动轴承，由轴承座1、衬套、衬套2、轴套、轴套3、止推轴瓦、止推轴瓦4和销钉和销钉5等
37、组成。轴瓦的底部为球面等组成。轴瓦的底部为球面与轴承座相接触，可以自动调整位置，以保证轴承摩擦表面与轴承座相接触，可以自动调整位置，以保证轴承摩擦表面的良好接触，轴的端面与止推轴瓦是轴承的主要工作部分。的良好接触，轴的端面与止推轴瓦是轴承的主要工作部分。上一页 下一页返回2.4 轴承轴承3.滑动轴承的工作原理和特点滑动轴承的工作原理和特点 滑动轴承按其工作表面的摩擦状态分为两种滑动轴承按其工作表面的摩擦状态分为两种:液体摩擦轴承和液体摩擦轴承和非液体摩擦轴承。非液体摩擦轴承。 摩擦表面完全被润滑油隔开的轴承称为液体摩擦滑动轴承如摩擦表面完全被润滑油隔开的轴承称为液体摩擦滑动轴承如图图2-44所
38、示。这种轴承的摩擦因数很小，其摩擦阻力仅来自所示。这种轴承的摩擦因数很小，其摩擦阻力仅来自润滑油的内部摩擦。润滑油的内部摩擦。 摩擦表面不能被润滑油完全隔开的轴承称为非液体摩擦滑动摩擦表面不能被润滑油完全隔开的轴承称为非液体摩擦滑动轴承。由于润滑油的吸附作用，在轴瓦或轴套与轴颈表面会轴承。由于润滑油的吸附作用，在轴瓦或轴套与轴颈表面会形成一层厚度极薄油膜，使一部分相对滑动表面被油膜隔开，形成一层厚度极薄油膜，使一部分相对滑动表面被油膜隔开，从而减小了滑动副的摩擦因数。从而减小了滑动副的摩擦因数。上一页 下一页返回2.4 轴承轴承4.轴瓦轴瓦(轴套轴套)的材料的材料 (1)常用的轴瓦常用的轴瓦(
39、轴套轴套)材料材料 铸造铜合金。这种材料的强度高，减摩性、耐磨性和导铸造铜合金。这种材料的强度高，减摩性、耐磨性和导热性都较好，但材料的硬度较高，故要求轴颈也要有较高的热性都较好，但材料的硬度较高，故要求轴颈也要有较高的硬度。硬度。 轴承合金轴承合金(又称巴氏合金又称巴氏合金)。该材料具有减摩性、耐磨性、。该材料具有减摩性、耐磨性、跑合性跑合性(指材料消除表面粗糙不平，使相对滑动物体表面相互指材料消除表面粗糙不平，使相对滑动物体表面相互吻合的性能吻合的性能)、导热性和制造工艺性好等优点。、导热性和制造工艺性好等优点。 铸铁。铸铁有耐磨铸铁铸铁。铸铁有耐磨铸铁MT和灰铸铁和灰铸铁(如如HT150
40、，HT200)两种。两种。上一页 下一页返回2.4 轴承轴承 粉末冶金。粉末冶金制品是一种多孔性成型复合材料，用粉末冶金。粉末冶金制品是一种多孔性成型复合材料，用粉末状的铜或铁与石墨粉调和经压制和烧结而形成。粉末状的铜或铁与石墨粉调和经压制和烧结而形成。 聚酞胺聚酞胺(PA)(俗称尼龙俗称尼龙)。有较好的自润性。有较好的自润性(无须外加润滑无须外加润滑剂即可正常工作剂即可正常工作)、耐磨性、减振性和耐腐蚀性。、耐磨性、减振性和耐腐蚀性。 (2)材料特点材料特点 吸附能力强。对润滑油吸附能力强便于建立牢固的润滑吸附能力强。对润滑油吸附能力强便于建立牢固的润滑油膜，改善工作条件。油膜，改善工作条件
41、。 良好的导热性。导热性好，则利于保持油膜，保证轴承良好的导热性。导热性好，则利于保持油膜，保证轴承的承载能力。的承载能力。上一页 下一页返回2.4 轴承轴承 高强度和可塑性。材料强度高，能保证在冲击、变载及较高强度和可塑性。材料强度高，能保证在冲击、变载及较高压力下有足够的承载能力。高压力下有足够的承载能力。减摩性和耐磨性。良好的减摩性是指轴瓦减摩性和耐磨性。良好的减摩性是指轴瓦(轴套轴套)材料的摩材料的摩擦因数小，与钢质轴颈不易产生胶合，相对滑动时不易发热，擦因数小，与钢质轴颈不易产生胶合，相对滑动时不易发热，功率损失少。功率损失少。5.滑动轴承的润滑滑动轴承的润滑 (1)润滑油和润滑脂对
42、轴承进行润滑的目的不仅在于减小轴润滑油和润滑脂对轴承进行润滑的目的不仅在于减小轴承中的摩擦和磨损，还同时起到冷却、吸振和防锈的作用。承中的摩擦和磨损，还同时起到冷却、吸振和防锈的作用。轴承的正常工作与润滑有很大的关系。滑动轴承常用的润滑轴承的正常工作与润滑有很大的关系。滑动轴承常用的润滑剂有润滑油和润滑脂。剂有润滑油和润滑脂。上一页 下一页返回2.4 轴承轴承(2)润滑装置滑动轴承的润滑有连续供油与间歇供油两种方润滑装置滑动轴承的润滑有连续供油与间歇供油两种方式，连续供油多用于重要的轴承。式，连续供油多用于重要的轴承。 压力润滑。压力润滑采用液压泵和油管把油液注入到轴承压力润滑。压力润滑采用液
43、压泵和油管把油液注入到轴承中而实现润滑。这种润滑能保证连续供油，且供油量可以调中而实现润滑。这种润滑能保证连续供油，且供油量可以调节，即使在高速重载下也能获得良好的润滑效果。节，即使在高速重载下也能获得良好的润滑效果。 滴油润滑。滴油润滑。图图2-45所示是一种针阀式油杯。针阀的开闭所示是一种针阀式油杯。针阀的开闭由手柄由手柄1控制，当手柄直立，针阀杆上提，底部输油阀打开，控制，当手柄直立，针阀杆上提，底部输油阀打开，润滑油滴流到轴承工作表面。润滑油滴流到轴承工作表面。 飞溅润滑。飞溅润滑与油环润滑相似，不同的是使轴上的飞溅润滑。飞溅润滑与油环润滑相似，不同的是使轴上的回转零件浸入油池中，回转
44、时将润滑油带到轴承中进行润滑。回转零件浸入油池中，回转时将润滑油带到轴承中进行润滑。上一页 下一页返回2.4 轴承轴承 油环润滑。如油环润滑。如图图2-46所示。润滑油环在轴颈上套有油环所示。润滑油环在轴颈上套有油环1，油环的下部垂浸在油池，油环的下部垂浸在油池2中。当轴回转时，油环被带动旋转，中。当轴回转时，油环被带动旋转，润滑油被带到轴颈和轴承上而实现润滑。润滑油被带到轴颈和轴承上而实现润滑。 润滑脂润滑。润滑脂润滑。图图2-47为常用的润滑脂压力润滑装置。润为常用的润滑脂压力润滑装置。润滑脂润滑属间歇供油，滑脂润滑属间歇供油，图图2-47(a)为旋盖式注油杯，润滑脂为旋盖式注油杯，润滑脂
45、装满在杯体中，每隔一定时间，旋紧一下旋盖装满在杯体中，每隔一定时间，旋紧一下旋盖1便可将润滑脂便可将润滑脂压送到轴承中去。压注油杯也可用油枪压注润滑油。压送到轴承中去。压注油杯也可用油枪压注润滑油。上一页 下一页返回2.4 轴承轴承2.4.2 滚动轴承的基本概念滚动轴承的基本概念1.滚动轴承的构成滚动轴承的构成 滚动轴承是以滚动摩擦为主的轴承，如滚动轴承是以滚动摩擦为主的轴承，如图图2-48所示。滚动所示。滚动轴承主要由外圈轴承主要由外圈1、内圈、内圈2、滚动体、滚动体3和保持架和保持架4等组成。外等组成。外圈的内表面和内圈的外表面上制有凹槽，称为滚道。圈的内表面和内圈的外表面上制有凹槽，称为
46、滚道。常见的滚动体形状有球、圆柱滚子、球面滚子、圆锥滚子、常见的滚动体形状有球、圆柱滚子、球面滚子、圆锥滚子、和滚子等，如和滚子等，如图图2-49所示。所示。下一页返回上一页2.4 轴承轴承按照滚动轴承所受载荷不同，可将滚动轴承分为三类按照滚动轴承所受载荷不同，可将滚动轴承分为三类:(1)向心轴承仅承受径向向心轴承仅承受径向(垂直于回转轴线垂直于回转轴线)载荷的滚动轴承，载荷的滚动轴承，如深沟球轴承。如深沟球轴承。(2)推力轴承仅承受轴向推力轴承仅承受轴向(沿着或平行于回转轴线沿着或平行于回转轴线)载荷的滚载荷的滚动轴承，如推力球轴承。动轴承，如推力球轴承。(3)向心推力轴承同时承受径向载荷和
47、轴向载荷的滚动轴承，向心推力轴承同时承受径向载荷和轴向载荷的滚动轴承，如角接触球轴承。如角接触球轴承。 2.滚动轴承的类型和代号滚动轴承的类型和代号 (1)滚动轴承的类型滚动轴承滚动轴承的类型滚动轴承(滚针轴承除外滚针轴承除外)共共 12种基种基本类型。轴承类型代号用数字或字母表示，如本类型。轴承类型代号用数字或字母表示，如表表2-4所示所示:上一页 下一页返回2.4 轴承轴承 (2)滚动轴承的代号滚动轴承类型很多，为了区别不同类型、滚动轴承的代号滚动轴承类型很多，为了区别不同类型、结构、尺寸和精度的轴承，结构、尺寸和精度的轴承，GB/T 272-1993规定了用字规定了用字母加数字的方法来表
48、示滚动轴承的代号，便于组织生产和使母加数字的方法来表示滚动轴承的代号，便于组织生产和使用。轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号构成，其排用。轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号构成，其排列顺序如下列顺序如下: 前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在其基本代号左右添加的补充代号。等有改变时，在其基本代号左右添加的补充代号。上一页 下一页返回2.4 轴承轴承 基本代号表示滚动轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代基本代号表示滚动轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。基本代号由轴承类型代号号的基础。基本代号由轴
49、承类型代号(见表见表2-4)、尺寸系列、尺寸系列代号、内径代号构成，排列如下代号、内径代号构成，排列如下: 尺寸系列代号，尺寸系列代号由轴承的宽尺寸系列代号，尺寸系列代号由轴承的宽(高高)度系列代号和度系列代号和直径系列代号组合而成。直径系列代号则表示具有同一内径直径系列代号组合而成。直径系列代号则表示具有同一内径而外径不同的轴承系列。尺寸系列代号的表示方法见而外径不同的轴承系列。尺寸系列代号的表示方法见表表2-5 。常用的轴承类型、尺寸系列代号及由轴承类型代号、尺寸。常用的轴承类型、尺寸系列代号及由轴承类型代号、尺寸系列代号组成的组合代号见系列代号组成的组合代号见表表2-6。表示滚动轴承的内
50、径代号见表示滚动轴承的内径代号见表表2-7 。上一页 下一页返回2.4 轴承轴承 3.滚动轴承的特点滚动轴承的特点 滚动轴承的内、外圈和滚动体应具有较高的硬度、耐磨性、滚动轴承的内、外圈和滚动体应具有较高的硬度、耐磨性、接触疲劳强度和冲击韧性的特点。与滑动轴承比较，滚动轴接触疲劳强度和冲击韧性的特点。与滑动轴承比较，滚动轴承在使用上有以下优缺点承在使用上有以下优缺点(见表见表2-8 )。 4.滚动轴承的失效形式滚动轴承的失效形式 (1)各种原因造成的磨损轴承早期磨损一般是润滑不良或各种原因造成的磨损轴承早期磨损一般是润滑不良或杂物和灰尘的侵入，使得轴承旋转精度降低、噪声增大、温杂物和灰尘的侵入
51、，使得轴承旋转精度降低、噪声增大、温度升高，最终导致轴承失效。度升高，最终导致轴承失效。 (2)外力造成的塑性变形作间歇转动或转速低的轴承，在外力造成的塑性变形作间歇转动或转速低的轴承，在大的静载荷或冲击载荷作用下，会使轴承的滚动体和滚道接大的静载荷或冲击载荷作用下，会使轴承的滚动体和滚道接触处的局部应力超过材料的屈服极限，触处的局部应力超过材料的屈服极限，上一页 下一页返回2.4 轴承轴承 (3)产生疲劳点蚀轴承运转时经过长时间周期性脉动循环接产生疲劳点蚀轴承运转时经过长时间周期性脉动循环接触应力的作用，在载荷作用下会在内、外圈滚道表面上或滚触应力的作用，在载荷作用下会在内、外圈滚道表面上或
52、滚动体表面上产生疲劳点蚀。动体表面上产生疲劳点蚀。 5.滚动轴承类型的选择滚动轴承类型的选择 滚动轴承是标准化零部件，种类繁多，特性各异，选择取滚动轴承是标准化零部件，种类繁多，特性各异，选择取决于工作条件和具体要求，如载荷的方向、大小和性质，运决于工作条件和具体要求，如载荷的方向、大小和性质，运转速度，尺寸大小，是否有调心要求等。转速度，尺寸大小，是否有调心要求等。 6.滚动轴承的密封与润滑滚动轴承的密封与润滑 滚动轴承密封的目的是为了阻止轴承内润滑剂的流失，并滚动轴承密封的目的是为了阻止轴承内润滑剂的流失，并防止外部的灰尘、水分及其他杂质进入轴承。常用的密封形防止外部的灰尘、水分及其他杂质
53、进入轴承。常用的密封形式见式见表表2-9。上一页返回2.5 联轴器联轴器2.5.1 挠性联轴器挠性联轴器挠性联轴器是能补偿两轴相对位移的联轴器，又分为弹性联挠性联轴器是能补偿两轴相对位移的联轴器，又分为弹性联轴器和无弹性元件挠性联轴器两类。轴器和无弹性元件挠性联轴器两类。 1.弹性联轴器弹性联轴器 利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴相对位移和缓冲、吸利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴相对位移和缓冲、吸振的挠性联轴器称为弹性联轴器。振的挠性联轴器称为弹性联轴器。下一页返回2.5 联轴器联轴器 (1)弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器图图2-50所示为弹性套柱销联轴器，其所示为弹性套柱销联轴器，其将一端
54、带有弹性套的柱销装在两半联轴器凸缘孔中，而实现将一端带有弹性套的柱销装在两半联轴器凸缘孔中，而实现两半联轴器的联接。它的结构与凸缘联轴器相似，只是两个两半联轴器的联接。它的结构与凸缘联轴器相似，只是两个半联轴器的联接不是用螺栓，而是柱销，每个柱销上装有几半联轴器的联接不是用螺栓，而是柱销，每个柱销上装有几个橡胶圈或皮革圈，补偿两轴的相对位移并缓和冲击、吸收个橡胶圈或皮革圈，补偿两轴的相对位移并缓和冲击、吸收振动。振动。 (2)弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器将若干非金属材料制成弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器将若干非金属材料制成的柱销，置于两半联轴器凸缘孔中，而实现两半联轴器的联的柱销，置于两半联轴器
55、凸缘孔中，而实现两半联轴器的联接接(图图2-51)。弹性柱销联轴器可允许较大的轴向窜动，但径。弹性柱销联轴器可允许较大的轴向窜动，但径向位移和偏角位移的补偿量不大。向位移和偏角位移的补偿量不大。上一页 下一页返回2.5 联轴器联轴器2.无弹性元件挠性联轴器无弹性元件挠性联轴器 (1)滑块联轴器滑块联轴器是由两个带有凹槽的半联轴器滑块联轴器滑块联轴器是由两个带有凹槽的半联轴器和两端面都有凸桦的中间圆盘组成的。中间圆盘两端面上的和两端面都有凸桦的中间圆盘组成的。中间圆盘两端面上的凸桦相互垂直，可嵌入半联轴器相应的凹槽，见凸桦相互垂直，可嵌入半联轴器相应的凹槽，见图图2-52。 (2)万向联轴器万向
56、联轴器允许在较大角位移时传递转矩，万向联轴器万向联轴器允许在较大角位移时传递转矩，属无弹性元件挠性联轴器。最常见的是十字轴万向联轴器，属无弹性元件挠性联轴器。最常见的是十字轴万向联轴器，它由两个叉形半联轴器和十字轴组成它由两个叉形半联轴器和十字轴组成(图图2-53 ) 。十字轴万。十字轴万向联轴器成对使用组成双万向联轴器向联轴器成对使用组成双万向联轴器(图图2-54 ) 。 (3)鼓形齿联轴器，鼓形齿联轴器通过内外齿啮合，实现两鼓形齿联轴器，鼓形齿联轴器通过内外齿啮合，实现两半联轴器的联接半联轴器的联接(图图2-55 )。上一页 下一页返回2.5 联轴器联轴器2.5.2 刚性联轴器刚性联轴器刚
57、性联轴器不能补偿两轴有相对位移的联轴器，常用的有套刚性联轴器不能补偿两轴有相对位移的联轴器，常用的有套筒联轴器、凸缘联轴器等。筒联轴器、凸缘联轴器等。 1.套筒联轴器套筒联轴器 如如图图2-56所示，套筒联轴器是利用套筒及连接零件所示，套筒联轴器是利用套筒及连接零件(键或键或销销)将两轴连接起来。将两轴连接起来。 ( a )中的螺钉用作轴向位置固定，中的螺钉用作轴向位置固定， (b)用销子联接并作轴向固定。用销子联接并作轴向固定。 套筒联轴器结构简单、径向尺寸小、容易制造，但缺点是套筒联轴器结构简单、径向尺寸小、容易制造，但缺点是装拆时因需作轴向移动而使用不太方便。适用于载荷不大、装拆时因需作
58、轴向移动而使用不太方便。适用于载荷不大、工作平稳、两轴严格对中并要求联轴器径向尺寸小的场合。工作平稳、两轴严格对中并要求联轴器径向尺寸小的场合。上一页 下一页返回2.5 联轴器联轴器 2.凸缘联轴器凸缘联轴器 凸缘联轴器利用螺栓联接两半联轴器的凸缘，以实现两轴凸缘联轴器利用螺栓联接两半联轴器的凸缘，以实现两轴的联接，是刚性联轴器中应用最广的一种联轴器。图的联接，是刚性联轴器中应用最广的一种联轴器。图2-57 ( a )是其基本的结构形式，把两个带有凸缘是其基本的结构形式，把两个带有凸缘(俗称法兰俗称法兰)的半联的半联轴器用键分别与两轴联接，然后用螺栓把两个半联轴器联接轴器用键分别与两轴联接，然
59、后用螺栓把两个半联轴器联接成一体，以传递转矩和运动。成一体，以传递转矩和运动。 凸缘联轴器要求严格对中，其对中方法有两种凸缘联轴器要求严格对中，其对中方法有两种:一是一是 ( a )所示，在两半联轴器上分别制出凸肩和凹槽，互相配合而实所示，在两半联轴器上分别制出凸肩和凹槽，互相配合而实现对中现对中;二是二是 ( b )所示，两半联轴器上都制出凸肩，共同与所示，两半联轴器上都制出凸肩，共同与一个剖分环配合而实现对中。一个剖分环配合而实现对中。上一页 下一页返回2.5 联轴器联轴器2.5.3 安全联轴器安全联轴器 安全联轴器具有过载安全保护功能。当机器过载或受冲击时，安全联轴器具有过载安全保护功能
60、。当机器过载或受冲击时，联轴器中的联接件自动断开，中断两轴的联系，从而避免机联轴器中的联接件自动断开，中断两轴的联系，从而避免机器重要零、部件受到损坏。安全联轴器分为钢棒式、摩擦片器重要零、部件受到损坏。安全联轴器分为钢棒式、摩擦片式和永磁式三种。式和永磁式三种。 图图2-58所示为常用的钢棒安全联轴器。钢棒所示为常用的钢棒安全联轴器。钢棒(销销)用作凸用作凸缘联轴器或套筒联轴器的联接件，其直径根据传递极限转矩缘联轴器或套筒联轴器的联接件，其直径根据传递极限转矩时所受剪力确定，即当传动转矩超过极限数值时，钢棒被剪时所受剪力确定，即当传动转矩超过极限数值时，钢棒被剪断为了改善或加强剪切效果，在钢
61、棒预定剪断处，通常切有断为了改善或加强剪切效果，在钢棒预定剪断处，通常切有环槽或在钢棒外面安装钢套，以免损伤联轴器的其他零件。环槽或在钢棒外面安装钢套，以免损伤联轴器的其他零件。返回上一页2.6离合器离合器2.6.1 操纵式离合器操纵式离合器 操纵离合器必须通过操纵接合元件才具有接合或分离功能的操纵离合器必须通过操纵接合元件才具有接合或分离功能的离合器称为操纵离合器。按操纵方式不同，操纵离合器分有离合器称为操纵离合器。按操纵方式不同，操纵离合器分有机械离合器、电磁离合器、液压离合器和气压离合器四种。机械离合器、电磁离合器、液压离合器和气压离合器四种。这里我们主要介绍机械离合器。这里我们主要介绍
62、机械离合器。 1.牙嵌离合器牙嵌离合器 如如图图2-59所示的牙嵌离合器，它是由两个端面带牙的半所示的牙嵌离合器，它是由两个端面带牙的半联轴器组成。常用的凸牙形状联轴器组成。常用的凸牙形状(沿圆周展开沿圆周展开)如如图图2-60所示。所示。其中，正梯形凸牙强度高，易于接合，能传递较大的转矩并其中，正梯形凸牙强度高，易于接合，能传递较大的转矩并自动补偿凸牙的磨损与间隙，应用较广。自动补偿凸牙的磨损与间隙，应用较广。下一页返回2.6离合器离合器2.齿形离合器齿形离合器齿形离合器多用于机床变速箱内，是用内齿和外齿组成嵌合齿形离合器多用于机床变速箱内，是用内齿和外齿组成嵌合副的离合器副的离合器(图图2
63、-61)。 3.片式离合器片式离合器 片式离合器是靠主、从动摩擦片接触面间的摩擦力来传递片式离合器是靠主、从动摩擦片接触面间的摩擦力来传递转矩的，它属于摩擦类离合器。片式离合器又称盘式离合器，转矩的，它属于摩擦类离合器。片式离合器又称盘式离合器，如如图图2-62所示。所示。 多片结构如多片结构如图图2-63所示。这种离合器有内、外两组摩擦片，所示。这种离合器有内、外两组摩擦片，其中主动轴其中主动轴1、主动轴套筒、主动轴套筒2与外摩擦片与外摩擦片6图图2-63 (b)组组成主动部分，成主动部分， 图图2-63(c)组成从动部分。组成从动部分。上一页 下一页返回2.6离合器离合器 与牙嵌离合器相比
64、较，多片离合器的优点是与牙嵌离合器相比较，多片离合器的优点是:被连接的两轴可被连接的两轴可以在任何速度下接合以在任何速度下接合;接合和分离的过程平稳接合和分离的过程平稳;通过改变摩擦通过改变摩擦面间的压力，就能调节从动轴的加速时间和所传递的最大转面间的压力，就能调节从动轴的加速时间和所传递的最大转矩矩;过载时将发生打滑过载时将发生打滑 离合器的操纵方式还有电磁、液压、气压等，由此而形成的离合器的操纵方式还有电磁、液压、气压等，由此而形成的离合器结构各有不同，但其主体部分的工作原理是相同的。离合器结构各有不同，但其主体部分的工作原理是相同的。图图2-64为一种电磁操纵的摩擦式离合器，用电磁力来操
65、纵摩为一种电磁操纵的摩擦式离合器，用电磁力来操纵摩擦片的接合与分离的。擦片的接合与分离的。上一页 下一页返回2.6离合器离合器2.6.2 自动式离合器自动式离合器 自动式离合器是指在主动部分或从动部分某些性能参数变化自动式离合器是指在主动部分或从动部分某些性能参数变化时，接合元件具有自行接合或分离功能的离合器。自动离合时，接合元件具有自行接合或分离功能的离合器。自动离合器分为超越离合器、离心离合器和安全离合器三种。器分为超越离合器、离心离合器和安全离合器三种。1.滚柱式单向超越离合器滚柱式单向超越离合器如如图图2-65所示，星轮所示，星轮1通过平键与轴通过平键与轴6连接，外圈外轮廓通连接，外圈
66、外轮廓通常为齿轮，空套在星轮常为齿轮，空套在星轮1上。从相当星轮上。从相当星轮1沿顺时针方向转动沿顺时针方向转动时，滚柱时，滚柱3在摩擦力作用下滚向楔形槽的小端而被楔紧在槽内，在摩擦力作用下滚向楔形槽的小端而被楔紧在槽内，而带动外圈而带动外圈2一起转动。一起转动。下一页返回2.6离合器离合器 此时，若将加在外圈此时，若将加在外圈2上的快速转动撤除，则滚柱上的快速转动撤除，则滚柱3又将被又将被楔紧在楔形槽内，使星轮楔紧在楔形槽内，使星轮1又带动外圈又带动外圈2一起转动。所以超越一起转动。所以超越合器可以使同一轴线上两轴同时有两种不同的转速。当星轮合器可以使同一轴线上两轴同时有两种不同的转速。当星
67、轮1沿逆时针方向转动时，滚柱沿逆时针方向转动时，滚柱3在摩擦力作用下滚向楔形槽的大在摩擦力作用下滚向楔形槽的大端，星轮端，星轮1与外圈与外圈2处于分离状态，星轮带动不了外圈。由于处于分离状态，星轮带动不了外圈。由于外圈只能沿一个方向转动，所以又称为单向离合器。外圈只能沿一个方向转动，所以又称为单向离合器。图图2-66为棘轮单向超越离合器。盘为棘轮单向超越离合器。盘4活套在轴活套在轴2上，棘轮上，棘轮1用用平键与轴连接，当轴在电动机驱动下快速逆时针方向回转时，平键与轴连接，当轴在电动机驱动下快速逆时针方向回转时，棘爪在棘轮齿面滑过，盘仍保持原速回转。当盘以一定的转棘爪在棘轮齿面滑过，盘仍保持原速
68、回转。当盘以一定的转速逆时针方向回转时，棘爪速逆时针方向回转时，棘爪3推动棘轮使轴同步逆时针方向回推动棘轮使轴同步逆时针方向回转。转。上一页 下一页返回2.6离合器离合器2.滚柱式双向超越离合器滚柱式双向超越离合器 星轮星轮1用平键与轴用平键与轴5连接，当空套的外圈连接，当空套的外圈3顺时针方向慢速顺时针方向慢速回转时，摩擦力使滚柱回转时，摩擦力使滚柱2楔紧在外圈与星轮之间，外圈通过滚楔紧在外圈与星轮之间，外圈通过滚柱带动星轮，使轴以同样的转速顺时针方向回转。柱带动星轮，使轴以同样的转速顺时针方向回转。(如图如图2-67所示所示)此时，内圈此时，内圈4随着一起回转。当内圈在可逆电动机驱随着一起
69、回转。当内圈在可逆电动机驱动下快速回转，由图中可以看出，无论内圈朝哪个方向决速动下快速回转，由图中可以看出，无论内圈朝哪个方向决速回转，都能通过星轮使轴快速回转，从而满足了正、反两个回转，都能通过星轮使轴快速回转，从而满足了正、反两个方向均能超越的要求。方向均能超越的要求。上一页返回2.7 制动器制动器2.7.1 制动器分类制动器分类 1.锥形制动器锥形制动器 图图2-68所示为锥形制动器。内锥体所示为锥形制动器。内锥体2用导向平键与传动轴用导向平键与传动轴1联接，外锥体联接，外锥体3固定在箱体壁固定在箱体壁4上。通过操纵手柄将内锥体上。通过操纵手柄将内锥体向右推向外锥体，使两内、外锥面贴紧，
70、依靠两锥面间的摩向右推向外锥体，使两内、外锥面贴紧，依靠两锥面间的摩擦力矩对传动轴实现制动。擦力矩对传动轴实现制动。 2.蹄鼓制动器蹄鼓制动器 图图2-69所示为蹄鼓制动器。在弹簧所示为蹄鼓制动器。在弹簧3的作用下，制动臂的作用下，制动臂4及制动蹄及制动蹄2抱住制动鼓抱住制动鼓1，制动鼓处于制动状态。当松闸器，制动鼓处于制动状态。当松闸器6通人电流时，在电磁力的作用下，通过推杆通人电流时，在电磁力的作用下，通过推杆5松开制动鼓两边松开制动鼓两边的制动蹄。松闸器也可以用人力、液压、气压操纵。的制动蹄。松闸器也可以用人力、液压、气压操纵。下一页返回2.7 制动器制动器3.带状制动器带状制动器 图图
71、2-70所示为带状制动器。制动轮所示为带状制动器。制动轮1用平键与轴连接，在用平键与轴连接，在其外缘圆周上包着一条内衬橡胶材料的制动带其外缘圆周上包着一条内衬橡胶材料的制动带2。当杠杆。当杠杆3受受外力外力F作用时，收紧制动带，通过制动带与制动轮之间的摩擦作用时，收紧制动带，通过制动带与制动轮之间的摩擦力实现对轴的制动。制动带的材料一般有橡胶、石棉、皮革力实现对轴的制动。制动带的材料一般有橡胶、石棉、皮革或帆布。或帆布。 制动器按其工作状态，可以分为常闭式和常开式。常闭式制制动器按其工作状态，可以分为常闭式和常开式。常闭式制动器在未操纵时处于制动状态，当机构需要运转时，使制动动器在未操纵时处于
72、制动状态，当机构需要运转时，使制动器松开。常开式制动器在未操纵时处于非制动状态，只有需器松开。常开式制动器在未操纵时处于非制动状态，只有需要时才使它制动。要时才使它制动。上一页 下一页返回2.7 制动器制动器2.7.2 制动系统的工作原理制动系统的工作原理 制动系统的一般工作原理是，利用与车身制动系统的一般工作原理是，利用与车身(或车架或车架)相连的非相连的非旋转元件和与车轮旋转元件和与车轮(或传动轴或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。 使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动使机械运转部件停止
73、或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据，其大小由机械力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据，其大小由机械的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料(制动件制动件)的的性能直接影响制动过程，而影响其性能的主要因素为工作温性能直接影响制动过程，而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。度和温升速度。上一页 下一页返回2.7 制动器制动器2.7.3制动系统的作用制动系统的作用 使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已停驶的汽车保持不动，这些作用统
74、称为制持稳定，以及使已停驶的汽车保持不动，这些作用统称为制动动;汽车上装设的一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和汽车上装设的一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，借以使外界交通等情况，借以使外界(主要是路面主要是路面)在汽车某些部分在汽车某些部分(主要主要是车轮是车轮)施加一定的力，对汽车进行一定程度的制动。施加一定的力，对汽车进行一定程度的制动。 这种用以使行驶中的汽车减速甚至停车的制动系称为行车制这种用以使行驶中的汽车减速甚至停车的制动系称为行车制动系动系;用以使已停驶的汽车驻留原地不动的装置，称为驻车制用以使已停驶的汽车驻留原地不动的装置，称为驻车制动系。这两个制动系是每辆
75、汽车必须具备的。动系。这两个制动系是每辆汽车必须具备的。下一页返回上一页2.7 制动器制动器任何制动系都具有以下四个基本组成部分任何制动系都具有以下四个基本组成部分:.供能装置，包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质供能装置，包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。状态的各种部件。.控制装置，包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。控制装置，包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。.传动装置，包括将制动能量传输到制动器的各个部件传动装置，包括将制动能量传输到制动器的各个部件.制动器，产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力制动器，产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力(制动力制动力
76、)的部的部件。件。上一页返回图图2-1曲轴和挠性轴曲轴和挠性轴返回图图2-2 直轴直轴(a)光轴光轴;(b)阶梯轴阶梯轴;(c)空心轴空心轴返回图图2-3 转轴转轴1-电动机电动机;2-传动轴传动轴;3-小齿轮小齿轮;4-大齿轮大齿轮;5 -输出轴输出轴;6-联轴器联轴器返回图图2-4 心轴心轴( a)车轴车轴;(b)溜轮支承轴溜轮支承轴返回图图2-5 汽车传动轴汽车传动轴返回表表2-1标准直径标准直径 mm返回图图2-6 用轴套固定用轴套固定返回图图2-7 用轴端挡圈固定用轴端挡圈固定返回图图2-8用圆锥面固定用圆锥面固定返回图图2-9 用轴肩和轴环固定用轴肩和轴环固定( a)用轴肩固定用轴
77、肩固定;(b)用轴环固定用轴环固定;(c)轴肩或轴环的圆角轴肩或轴环的圆角返回图图2-10用弹簧挡圈固定用弹簧挡圈固定返回图图2-11用圆螺母固定用圆螺母固定(a)双螺母固定双螺母固定;(b)螺母加止推垫圈固定螺母加止推垫圈固定返回图图2-12用圆锥销固定用圆锥销固定返回图图2-13用紧定螺钉固定用紧定螺钉固定返回图图2-14螺纹退刀槽螺纹退刀槽返回图图2-15砂轮越程槽砂轮越程槽返回图图2-16导向锥面导向锥面返回图图2-17半圆键联接半圆键联接返回图图2-18普通平键联接键和普通平键联接键和键槽剖面尺寸键槽剖面尺寸返回图图2-19普通平键的形式及加工形式普通平键的形式及加工形式返回图图2-
78、20导向平键联接导向平键联接返回表表2-2平键和键槽公差国家标准平键和键槽公差国家标准(GB 1095 - 97 )返回图图2-21平键选用实例平键选用实例上一页返回表表2-3平键联接配合种类平键联接配合种类及其应用范围及其应用范围下一页返回图图2-22花键联接花键联接(a)花键联接花键联接;(b)矩形花键联接矩形花键联接;(c)渐开线花键联接渐开线花键联接;(d)三角形花键联三角形花键联接接返回图图2-23矩形花键联接的定心方式矩形花键联接的定心方式(a)小径定心小径定心;(b)大径定心大径定心;(c)齿侧定心齿侧定心返回图图2-24普通楔键普通楔键返回图图2-25钩头楔键钩头楔键返回图图2
79、-26楔键联接楔键联接(a)普通楔键联接普通楔键联接;(b)钩头楔键联接钩头楔键联接返回图图2-27切向键联接切向键联接(a)一对切向键联接一对切向键联接;(b)两对切向键联接两对切向键联接返回图图2-28圆柱销与圆锥销圆柱销与圆锥销(a)圆柱梢圆柱梢;(b)内螺纹圆柱梢内螺纹圆柱梢;(c)圆锥梢圆锥梢;(d)内螺纹圆锥梢内螺纹圆锥梢返回图图2-29定位用圆锥销联接定位用圆锥销联接返回图图2-30内螺纹圆锥销定位内螺纹圆锥销定位返回图图2-31传递动力和转矩的联接销传递动力和转矩的联接销返回图图2-32轴套轴套返回图图2-33轴瓦轴瓦上一页 下一页返回图图2-34滑动轴承的形式滑动轴承的形式(
80、a)径向滑动轴承径向滑动轴承;(b)止推滑动轴承止推滑动轴承;(c)径向止推滑动轴承径向止推滑动轴承 1一滑动轴承座一滑动轴承座;2一轴瓦或轴套一轴瓦或轴套;3一止推垫圈一止推垫圈返回图图2-35自位滑动轴承自位滑动轴承返回图图2-36轴颈与轴承接触不良轴颈与轴承接触不良上一页 下一页返回图图2-37整体式径向滑动轴承整体式径向滑动轴承1一滑动轴承一滑动轴承;2一轴套一轴套;3一紧定螺打一紧定螺打返回图图2-38可调间隙式滑动轴承可调间隙式滑动轴承(a)内锥外柱式内锥外柱式;(b)内柱外锥式内柱外锥式;(c)轴瓦的切槽轴瓦的切槽 1-螺母螺母;2-轴套轴套;3-轴轴返回图图2-39对开式径向滑
81、动轴承对开式径向滑动轴承返回图图2-40轴瓦上的油槽形式轴瓦上的油槽形式返回图图2-41端面止推形式端面止推形式( a)实心止推端面实心止推端面;(b)空心止推端面空心止推端面返回图图2-42轴环止推形式轴环止推形式(a)单环式单环式;(b)多环式多环式返回图图2-43止推滑动轴承止推滑动轴承1一轴承座一轴承座;2一衬套一衬套;3一轴套一轴套;4一止推轴瓦一止推轴瓦;5一梢打一梢打返回图图2-44滑动轴承的润滑状态滑动轴承的润滑状态返回图图2-45针阀式油杯针阀式油杯1-手柄手柄;2-调节螺母调节螺母;3-针阀杆针阀杆4-油窗油窗;5-输油孔输油孔返回图图2-46油环润滑油环润滑1-油环油环;
82、2-油池油池;3-铜球铜球;4-弹簧弹簧返回图图2-47润滑脂压力润滑装置润滑脂压力润滑装置1一旋盖一旋盖;2一油杯一油杯返回图图2-48滚动轴承的基本结构滚动轴承的基本结构1-外圈外圈;2-内圈内圈;3-滚动体滚动体;4-保持架保持架返回图图2-49滚动体的形状滚动体的形状返回表表2-4滚动轴承的基本类型滚动轴承的基本类型返回表表2-5向心轴承和推力轴承向心轴承和推力轴承尺寸系列代号尺寸系列代号返回表表2-6常用的轴承类型、尺寸系列代常用的轴承类型、尺寸系列代号及其和轴承基本代号号及其和轴承基本代号返回表表2-6常用的轴承类型、尺寸系列代常用的轴承类型、尺寸系列代号及其和轴承基本代号号及其和
83、轴承基本代号返回表表2-6常用的轴承类型、尺寸系列代常用的轴承类型、尺寸系列代号及其和轴承基本代号号及其和轴承基本代号返回表表2-6常用的轴承类型、尺寸系列代常用的轴承类型、尺寸系列代号及其和轴承基本代号号及其和轴承基本代号返回表表2-6常用的轴承类型、尺寸系列代常用的轴承类型、尺寸系列代号及其和轴承基本代号号及其和轴承基本代号返回表表2-6常用的轴承类型、尺寸系列代常用的轴承类型、尺寸系列代号及其和轴承基本代号号及其和轴承基本代号返回表表2-6常用的轴承类型、尺寸系列代常用的轴承类型、尺寸系列代号及其和轴承基本代号号及其和轴承基本代号返回表表2-6常用的轴承类型、尺寸系列代常用的轴承类型、尺
84、寸系列代号及其和轴承基本代号号及其和轴承基本代号返回表表2-7 滚动轴承的内径代号滚动轴承的内径代号返回表表2-7 滚动轴承的内径代号滚动轴承的内径代号返回表表2-8滚动轴承的优缺点滚动轴承的优缺点返回表表2-9滚动轴承常用的密封形式滚动轴承常用的密封形式返回表表2-9滚动轴承常用的密封形式滚动轴承常用的密封形式上一页 下一页返回图图2-50弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器返回图图2-51弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器返回图图2-52滑块联轴器滑块联轴器1,3一半联轴器一半联轴器;2一中间圆盘一中间圆盘返回图图2-53十字轴式万向联轴器十字轴式万向联轴器返回图图2-54万向联轴器的成对使用万向联
85、轴器的成对使用返回图图2-55鼓形齿联轴器鼓形齿联轴器1一内套筒一内套筒;2一外套筒一外套筒;3一注油孔一注油孔 4-螺检螺检;5一密封圈一密封圈返回图图2-56套筒联轴器套筒联轴器(a)用螺打作轴向位置固定用螺打作轴向位置固定;(b)用梢子联接并作轴向固定用梢子联接并作轴向固定返回图图2-57凸缘联轴器凸缘联轴器返回图图2-58安全联轴器安全联轴器(a)凸缘式凸缘式;(b)套筒式套筒式返回图图2-59牙嵌离合器牙嵌离合器1-固定套筒固定套筒;2-对中环对中环;3-滑动套筒滑动套筒;4-滑环滑环返回图图2-60牙嵌离合器的常用牙型牙嵌离合器的常用牙型(a)正三角形正三角形;(b)正梯形正梯形;
86、(c)据齿据齿;(d)矩形矩形返回图图2-61齿形离合器齿形离合器返回图图2-62片式离合器片式离合器1-主动轴主动轴;2-主动圆盘主动圆盘;3-从动圆盘从动圆盘 4-杠杆杠杆;5-弹簧弹簧;6-从动轴从动轴返回图图2-63多片离合器多片离合器1-主动轴主动轴;2-主动轴套筒主动轴套筒;3-从动轴从动轴;4-从动套筒从动套筒;5-压板压板;6-外摩擦片；外摩擦片；7-内摩擦片内摩擦片;8-调节螺母调节螺母;9-滑环滑环;10-角形杠杆角形杠杆;11-弹簧片弹簧片返回图图2-64电磁操纵的摩擦式离合器电磁操纵的摩擦式离合器1一电枢顶杆一电枢顶杆;2一电磁绕组一电磁绕组;3-摩擦片组摩擦片组返回图
87、图2-65滚柱式单向超越离合器滚柱式单向超越离合器1-星轮星轮;2-外圈外圈;3-滚柱滚柱;4-顶杆顶杆;5-弹簧弹簧;6一轴一轴返回图图2-66棘轮单向超越离合器棘轮单向超越离合器1-棘轮棘轮;2-轴轴;3-棘爪棘爪;4-盘盘返回图图2-67滚柱式双向超越离合器滚柱式双向超越离合器1-星轮星轮;2-滚柱滚柱;3-外圈外圈;4-内圈内圈;5-轴轴返回图图2-68锥形制动器锥形制动器1-传动轴传动轴;2-内锥体内锥体;3-外锥体外锥体;4-箱体壁箱体壁返回图图2-69蹄鼓制动器蹄鼓制动器1-制动鼓制动鼓;2-制动蹄制动蹄;3-弹簧弹簧;4-制动臂制动臂;5-推杆推杆;6-松闸器松闸器返回图图2-70带状制动器带状制动器1-传动轴传动轴;2-内锥体内锥体;3-外锥体外锥体;4-箱体壁箱体壁返回
