第八章轴系零件PPT讲稿.ppt

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1、第八章轴系零件第1页，共68页，编辑于2022年，星期三81 81 键、销及连接一、键一、键 连连 接接半圆键半圆键 （动连连接）（静连连接）（静连连接，单向轴向固定）功用功用：主要实现零件在轴上的周向固定并传递转矩（静连连接），还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动（动连连接）分类分类 普通平键导向平键 松松连连接接紧紧连连接接-楔键楔键平键平键（静连连接）第2页，共68页，编辑于2022年，星期三 两侧面是工作面，靠键两两侧面是工作面，靠键两侧面与键槽的挤压传递转矩侧面与键槽的挤压传递转矩。1、）静联接、）静联接(普通平键普通平键)1、平键连接平键连接:键两侧与键槽相配合键两侧与键槽相配合

2、(静静联接为联接为 过渡配合过渡配合,动联接为间动联接为间隙配合隙配合),上端面与轮毂键槽底上端面与轮毂键槽底面有间隙。面有间隙。采用双键采用双键：承载能力不够时采用承载能力不够时采用,按按 180布置。一对平布置。一对平键只按键只按1.5 个键计算。个键计算。第3页，共68页，编辑于2022年，星期三(圆头圆头)型型：立铣刀，键定位好，轴应力集中大。(平头平头)型型：盘铣刀，轴向键无定位，应力集中小。(单圆头单圆头)型型：立铣刀加工，用于轴端 第4页，共68页，编辑于2022年，星期三第5页，共68页，编辑于2022年，星期三2、）动联接、）动联接导向平键导向平键：键固定于轴上,滑移距离小

3、滑键滑键：键固定于轮毂上,滑移距离大第6页，共68页，编辑于2022年，星期三 静联接静联接：动联接动联接：特点特点：结构简单，装折方便，对中性好，承载能力大，应用广泛。结构简单，装折方便，对中性好，承载能力大，应用广泛。工作面挤溃，键剪断工作面磨损。失效形式失效形式:第7页，共68页，编辑于2022年，星期三同平键结构结构:工作原理工作原理:2.半圆键连接 键为半圆板,键两侧与键槽配合,键上端面与轮毂键槽底面有间隙,键在轴上键槽中能 绕其圆心转动。第8页，共68页，编辑于2022年，星期三键剪断,工作面压溃。便于安装便于安装,对中好对中好,用于锥形轴端用于锥形轴端,但对轴削弱大。但对轴削弱大

4、。承载能力不够时用承载能力不够时用,沿同一母线布置沿同一母线布置键：用圆钢切制或冲压后磨削键槽:盘状铣刀加工构造与加工构造与加工:失效形式失效形式:特点特点:采用双键采用双键：第9页，共68页，编辑于2022年，星期三3.楔键楔键连接连接圆头楔键圆头楔键:立铣刀加工;先置键,后楔入轮毂平头、钩头楔键平头、钩头楔键:盘铣刀,轮毂先装再楔入键。第10页，共68页，编辑于2022年，星期三1）结构）结构:工作原理工作原理:键的上表面及键槽底面有1:100 斜度 键侧与键槽有间隙,上下面楔紧 靠上下工作面挤紧的摩擦力摩擦力传递转矩。2）楔键第11页，共68页，编辑于2022年，星期三 可实现轮毂在轴上

5、单向轴向固定;但楔紧产生偏心,对中性差,不适于高速及对中要求高的场合。特点特点:第12页，共68页，编辑于2022年，星期三构成与加工构成与加工(轴上键槽):4、切向键连接、切向键连接特点特点:对轴的削弱较严重，且对中性差，适用于轴径较大(d600mm)、精度要求不高、转速较低和传递转矩较大的场合。第13页，共68页，编辑于2022年，星期三5、花键联接 第14页，共68页，编辑于2022年，星期三 键两侧是工作面，靠键齿键齿侧面间的挤压侧面间的挤压传递转矩。对中、导向性好。对中、导向性好。各键齿承载均匀，承载力大各键齿承载均匀，承载力大,键槽浅，对轴损伤较小。键槽浅，对轴损伤较小。加工要用专

6、用设备，成本高。加工要用专用设备，成本高。结构结构:工作原理：工作原理：特点特点花键轴花键轴花键套花键套花键轴及花键套（轮毂）周向均布的多个花键轴及花键套（轮毂）周向均布的多个键齿互相配合构成联接键齿互相配合构成联接 第15页，共68页，编辑于2022年，星期三 静联接静联接:齿面压溃齿面压溃,个别齿根剪断或弯曲折断。个别齿根剪断或弯曲折断。动联接动联接:工作面磨损。工作面磨损。失效形式失效形式：1、分类：矩形花键矩形花键(小径定心小径定心)：制造方便，应用最广：制造方便，应用最广。渐开线花键渐开线花键(齿形定心齿形定心)：键齿强度高，承载力大：键齿强度高，承载力大,工艺性好，工艺性好，易获较

7、高精度。易获较高精度。3045，第16页，共68页，编辑于2022年，星期三二、销连接1、销的基本形式圆柱销圆锥销内螺纹圆锥销定位销：连接销：用作确定零件之间相互位置的销安全销：按形状按用作用作过载保护的销用作传递动力或转矩的销第17页，共68页，编辑于2022年，星期三销连接的应用特点：第18页，共68页，编辑于2022年，星期三8-2 轴2、轴的类型：第19页，共68页，编辑于2022年，星期三2)按轴线的形状分第20页，共68页，编辑于2022年，星期三二、轴的结构和轴上零件的固定5、）尽量减少应力集中。4、）轴应有良好的加工工艺性；3、）轴上的零件便于装拆和调整；2、）各零件必须定位及

8、固定可靠；1、）轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置；1、轴的结构要求第21页，共68页，编辑于2022年，星期三2、轴结构的组成及各部分名称 8轴肩或轴环：轴肩:截面单向变化的部位 轴肩轴环:截面双向变化的部（5）轴头（1、4）：安装轮毂键槽处的轴段轴身（2、3、6）：轴头与轴颈间的轴段轴颈（7、8）：轴与轴承配合处的轴段阶梯轴上截面尺寸变化的部位，其中 一个尺寸变化最大称为轴环第22页，共68页，编辑于2022年，星期三RCh或1 RCr或1(轴环与轴肩尺寸 h=（30.07d）（50.1d）mm,轴环宽度 bl.4h轴上的零件以轴肩或轴环定位3、轴上零件的定位第23页，共68页，编辑于2

9、022年，星期三第24页，共68页，编辑于2022年，星期三第25页，共68页，编辑于2022年，星期三第26页，共68页，编辑于2022年，星期三第27页，共68页，编辑于2022年，星期三5、减少应力集中、改善受力情况1、）改善受力情况 合理布置轴上的零件可以改善受力情况不合理不合理第28页，共68页，编辑于2022年，星期三2、）减少应力集中 轴截面尺寸变化处应圆角过渡，开卸载槽。第29页，共68页，编辑于2022年，星期三第30页，共68页，编辑于2022年，星期三8-3 轴承新课引入轴承的功用：轴承支承轴及轴上零件，保证轴的旋转精度，减少旋转产生的摩擦和磨损。根据摩擦形式的不同，轴承

10、可分为：1、滑动轴承；2、滚动轴承第31页，共68页，编辑于2022年，星期三一、滑动轴承1、滑动轴承的特点：（1）用于转速高;（3）用于重载（2）旋转精度高（4）可以承受巨大冲击和振动（5）用于结构需要剖分（6）径向结构尺寸较小1、）干摩擦：不加任何润滑剂，两固体表面间直接接触的摩擦2、按表面润滑情况：第32页，共68页，编辑于2022年，星期三 有充足的润滑油且满足一定条件，两固体表面间存在几十微米的压力油膜，只有液体之间的摩擦。图a3 3、）边界摩擦、）边界摩擦2、）液体摩擦、）液体摩擦 有润滑油存在，能形成极薄的边界油膜，两固体表面间的高峰直接接触的摩擦。图b4 4、）混合摩擦、）混合

11、摩擦 两固体表面间处于干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的混合状态的摩擦。ab第33页，共68页，编辑于2022年，星期三 轴承工作时，轴与轴承孔之间是面接触，存在着滑动摩擦。滑动轴承买不到，需要自己制造，且需要较贵的金属制造，维护复杂。一般在要求不高或特殊要求场合应用.3、滑动轴承的类型1、按承受的方向分为：2、滑动轴承按摩擦（润滑）状态可分为1）液体摩擦（润滑）轴承（1）径向滑动轴承:它主要承受径向载荷。2）非液体摩擦（润滑）轴承。（2）止推滑动轴承:它只承受轴向载荷。（3）径向止推滑动轴承:它只承受轴向载荷。第34页，共68页，编辑于2022年，星期三二、滑动轴承的结构形式 滑动轴承通常由轴承座

12、、轴瓦、轴承衬和润滑结构等部分组成。1、径向滑动轴承1）整体径向滑动轴承 结构：轴承座，轴套（整体）特点：结构简单，成本低，但装拆不便，无法调整第35页，共68页，编辑于2022年，星期三二、滑动轴承的结构形式 滑动轴承通常由轴承座、轴瓦、轴承衬和润滑结构等部分组成。1、径向滑动轴承1）整体径向滑动轴承 结构：轴承座，轴套（整体）特点：结构简单，成本低，但装拆不便，无法调整第36页，共68页，编辑于2022年，星期三2）对开式径向滑动轴承 结构：轴承座、轴承盖，轴瓦（两边）、螺栓.特点：剖分面垂直载荷方向，正剖、斜剖，装拆方便，磨损后可调整间隙，结构复杂.第37页，共68页，编辑于2022年，

13、星期三3）自动调心滑动轴承轴承 轴瓦能摆动，适应轴的变形用于支承跨距较大或多支点的长轴。第38页，共68页，编辑于2022年，星期三4）可调间隙式滑动轴承 第39页，共68页，编辑于2022年，星期三（1）实心止推滑动轴承 轴颈端面的中部压强比边缘的大，润滑油不易进人，润滑条件差。（2）空心止推滑动轴承 轴颈端面的中空部分能存油，压强也比较均匀，承载能力不大。2、止推滑动轴承可分为三种形式：（3）多环止推滑动轴承 压强较均匀，能承受较大载荷。但各环承载不等，环数不能太多。第40页，共68页，编辑于2022年，星期三（1）摩擦系数小；（2）耐磨、抗腐蚀、抗胶合能力强；（3）有足够的强度和塑性；（

14、4）导热性好，热膨胀系数小。轴瓦可以由一种材料制成，也可以在轴瓦内表面浇铸一层金属衬。即轴承衬。3 3、轴瓦和轴承衬材料轴瓦和轴承衬材料1、）轴瓦和轴承衬 轴瓦和轴承衬直接与轴颈接触，它的材料和结构对于轴承的性能有直接影响，必须十分重视。轴瓦材料应根据轴承工作情况选择。由于轴承在使用时，有摩擦、磨损、润滑和散热等问题，对轴瓦材料的主要要求：第41页，共68页，编辑于2022年，星期三轴瓦轴瓦整体式整体式对开式对开式厚壁轴瓦厚壁轴瓦 浇铸浇铸薄壁轴瓦薄壁轴瓦 轧制轧制双、多层金属双、多层金属整体轴套整体轴套单、双、多层金属卷制轴套单、双、多层金属卷制轴套 为了改善轴瓦表面的摩擦性质，常在其内径面

15、上浇铸一层或两为了改善轴瓦表面的摩擦性质，常在其内径面上浇铸一层或两层减摩材料，通常称为轴承衬，所以轴瓦又有双金属轴瓦和三金属层减摩材料，通常称为轴承衬，所以轴瓦又有双金属轴瓦和三金属轴瓦。轴瓦。（1、）轴瓦分为剖分式和整体式结构、）轴瓦分为剖分式和整体式结构 2 2、）轴瓦的结构、）轴瓦的结构第42页，共68页，编辑于2022年，星期三第43页，共68页，编辑于2022年，星期三3、）轴承材料 轴瓦或轴承是滑动轴承的重要零件，轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。（1）金属材料，如轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金等；（2）多孔质金属材料（粉末冶金材料）；（3）非金属材料。4、滑动轴承的失效形式

16、滑动轴承的失效形式2.刮刮 伤伤3.咬粘（胶合）咬粘（胶合）4.疲劳剥落疲劳剥落1.磨粒磨损磨粒磨损轴表面硬轮廓峰顶刮削轴承温升+压力+油膜破裂焊接润滑剂氧化酸性物质腐蚀载荷反复作用疲劳裂纹扩展剥落5.腐蚀腐蚀硬质颗粒磨料研磨轴和轴承表面第44页，共68页，编辑于2022年，星期三润滑剂润滑剂润滑油润滑油液体液体 润滑脂润滑脂润滑油稠化剂润滑油稠化剂 固体润滑剂固体润滑剂石墨、石墨、oSoS2 2、聚四氟乙稀、聚四氟乙稀润滑油润滑油液体动压轴承液体动压轴承 表表152152选择原则：选择原则：转速高、压力小转速高、压力小粘度低粘度低 转速低、压力大转速低、压力大粘度高粘度高 高温度下工作（高温

17、度下工作（t t6060）较高粘度较高粘度润滑油及其选择润滑油及其选择2 2、）、）润滑脂及其选择润滑脂及其选择润滑脂润滑脂要求不高、难经常供油或低速重载轴承要求不高、难经常供油或低速重载轴承1 1、）润滑剂、）润滑剂5 5、滑动轴承润滑剂和润滑装置、滑动轴承润滑剂和润滑装置第45页，共68页，编辑于2022年，星期三选择原则：选择原则：压力大、速度低压力大、速度低小针入度，反之选针入度大的小针入度，反之选针入度大的 润滑脂滴点应高于轴承工作温度润滑脂滴点应高于轴承工作温度2030，以免流失，以免流失 在有水或潮湿场合，应选防水性的润滑脂在有水或潮湿场合，应选防水性的润滑脂3、）、）固体润滑剂

18、固体润滑剂用于特殊场合用于特殊场合4、）润滑方式及装置（1）手工润滑 第46页，共68页，编辑于2022年，星期三（2 2、）滴油、）滴油润润滑滑 （3 3、）油环润滑、）油环润滑（4 4、）、）飞溅润飞溅润滑滑（5、）压力循环润滑、）压力循环润滑第47页，共68页，编辑于2022年，星期三 1.）摩擦阻力小）摩擦阻力小,功率损耗少功率损耗少,起动灵敏起动灵敏 f0.05,0.980.995 2.）润滑简便）润滑简便,易于更换易于更换,价格低。价格低。3.）抗冲击能力差）抗冲击能力差,高速时出现噪音高速时出现噪音;寿命也比寿命也比 不上液体润滑的滑动轴承不上液体润滑的滑动轴承 1、轴承的功用轴

19、承的功用 2、特点特点三、滚动轴承三、滚动轴承支承轴及轴上零件，并保证旋转精度减少轴与支承间的摩擦与磨损支承轴及轴上零件，并保证旋转精度减少轴与支承间的摩擦与磨损第48页，共68页，编辑于2022年，星期三 轴承的选择轴承的选择类型的选择类型的选择 尺寸的选择尺寸的选择 轴承组合设计轴承组合设计安装、调整、润滑与密封安装、调整、润滑与密封3、滚动轴承的结构、滚动轴承的结构:内、外圈，滚动体，保持架内、外圈，滚动体，保持架第49页，共68页，编辑于2022年，星期三向心轴承向心轴承 Fr为主为主 角接触轴承角接触轴承 FrFa推力轴承以推力轴承以 Fa为主为主球轴承球轴承 滚子轴承滚子轴承（1.

20、）按滚动体形状分）按滚动体形状分（2.）按受载方向分）按受载方向分(一一).滚动轴承的分类滚动轴承的分类1）滚动轴承主要类型、性能及特点）滚动轴承主要类型、性能及特点=00 454、滚动轴承的主要类型及其代号、滚动轴承的主要类型及其代号第50页，共68页，编辑于2022年，星期三 公称接触角公称接触角 轴承的滚动体与外圈滚道接触点轴承的滚动体与外圈滚道接触点 的法线方向与半径方向的夹角的法线方向与半径方向的夹角 愈大愈大,可承受的轴向力愈大。可承受的轴向力愈大。注意：注意：在径向载荷作用下产生内部轴向力在径向载荷作用下产生内部轴向力d，其方向是使其方向是使内外圈分离，所以内外圈分离，所以 要成

21、对使用。要成对使用。派生轴向力派生轴向力d的大小与的大小与 有关，表有关，表1 61(二二).滚动轴承的主要类型滚动轴承的主要类型第51页，共68页，编辑于2022年，星期三 深沟球轴承深沟球轴承 圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承 滚针轴承滚针轴承(0)类类 nlim最高、价廉最高、价廉 优先采用优先采用(2)类类承载力较大承载力较大(4)类类 内外圈可分离内外圈可分离 径向尺寸小径向尺寸小1.向心轴承向心轴承 (0)第52页，共68页，编辑于2022年，星期三 2.调心轴承调心轴承(0)调心球轴承调心球轴承类类调心性能最好、调心性能最好、(3)类类调心性能好承载力较大调心性能好承载力较大调心滚子轴承

22、调心滚子轴承第53页，共68页，编辑于2022年，星期三(7)类类 (6)类类 15 7000 25 7000 40 7000 3.角接触轴承角接触轴承(45)角接触球轴承角接触球轴承承受单方向轴向载荷承受单方向轴向载荷圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承第54页，共68页，编辑于2022年，星期三以以Fa为主为主 5()类类只承受轴向只承受轴向(Fa)载荷载荷四、四、滚动轴承的代号滚动轴承的代号推力球轴承推力球轴承4.推力轴承推力轴承基本代号基本代号 内径代号：内径内径代号：内径 d=代号代号5直径：直径：d(mm)10 12 15 17 00 01 02 03 轴承直径系列代号：轴承直径系列代号：轴承

23、宽度系列代号：轴承宽度系列代号：轴承类型代号：轴承类型代号：内径相同第55页，共68页，编辑于2022年，星期三滚滚 动动 轴轴 承承 的的 代代 号号代号：前置代号代号：前置代号 基本代号基本代号 后置代号后置代号组成组成（字母）（字母）成成套套轴轴承承分分部部件件代代号号数字（五位）数字（五位）5 2 3 2 15 2 3 2 1字母（数字）字母（数字）尺寸系列尺寸系列内内 公公部部 差差结结 等等构构 级级 6 6 5 5 4 4 2 2内内径径代代号号（左左起起第第四四、五五位位数数字字）类类型型代代号号（左左起起第第一一位位数数字字）宽宽度度系系列列（左左起起第第二二位位数数字字）直

24、直径径系系列列（左左起起第第三三位位数数字字）第56页，共68页，编辑于2022年，星期三内径内径d=17mm；见表见表16-5例：6 2 2 03 B/P6 6级公差；见表级公差；见表16-8直径系列为直径系列为2(轻轻)宽度系列代号宽度系列代号2（宽）（宽）深沟球轴承；见表深沟球轴承；见表16-2 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承宽度系列为宽度系列为0（窄）（窄）直径系列为直径系列为4(重重)内径内径=09 5=45mm例:3 0 4 09 =40；见表；见表16-6第57页，共68页，编辑于2022年，星期三例：7 2 12 C 深沟球轴承；见表深沟球轴承；见表16-2直径系列为直径系列为3(中

25、中),宽度系列为宽度系列为0(不标不标)内径内径d=055=25mm；见表见表16-50级公差级公差(不标不标)；见表；见表16-8角接触球轴承角接触球轴承直径系列为直径系列为2(轻轻),宽度系列为宽度系列为0(不标不标)内径内径d=125=60mm=15；见表；见表16-7例：6 3 05(/P0)第58页，共68页，编辑于2022年，星期三滚子轴承承载能力比球轴承大滚子轴承承载能力比球轴承大1、轴承的载荷轴承的载荷2、轴承的转速轴承的转速球轴承的极限转速比滚子轴承大球轴承的极限转速比滚子轴承大3、轴承的调心性能轴承的调心性能刚度差、跨距大、轴承孔精度低的场合选用刚度差、跨距大、轴承孔精度低

26、的场合选用4、轴承的安装和拆卸轴承的安装和拆卸内外圈可分离的轴承安装方便内外圈可分离的轴承安装方便5、轴承的价格轴承的价格 球轴承比滚子轴承便宜球轴承比滚子轴承便宜五、滚动轴承的类型选择五、滚动轴承的类型选择第59页，共68页，编辑于2022年，星期三8-4联轴器、离合器和制动器联轴器、离合器和制动器 实现同一直线的轴与轴的联接实现同一直线的轴与轴的联接,并用传递运动和动力并用传递运动和动力,有时也可用作安全装置。有时也可用作安全装置。2、联轴器:在机器运转时，两轴不能分离，只有仃车后将联接拆开后在机器运转时，两轴不能分离，只有仃车后将联接拆开后，两轴才能分离。，两轴才能分离。一、联轴器一、联

27、轴器1、功用:对中差有径向、轴向、角位移对中差有径向、轴向、角位移轴与轴轴与轴之间之间对中好无径向、轴向、角位移对中好无径向、轴向、角位移联轴器分类联轴器分类3 3、联轴器的分类（按是否允许两轴位移？）、联轴器的分类（按是否允许两轴位移？）刚性联轴器刚性联轴器挠性联轴器挠性联轴器（弹性元件）夹壳式联轴器；夹壳式联轴器；凸缘式联轴器凸缘式联轴器无无、万向万向、齿式联轴器齿式联轴器有有弹性套柱销弹性套柱销、弹性柱销弹性柱销、轮胎轮胎滑块滑块第60页，共68页，编辑于2022年，星期三1）凸缘式联轴器：输出端或低速轴）凸缘式联轴器：输出端或低速轴）滑块联轴器滑块联轴器 同上同上）弹性套柱销联轴器弹性

28、套柱销联轴器弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器4、典型联轴器介绍、典型联轴器介绍高速轻载高速轻载4 4）套筒联轴器套筒联轴器 第61页，共68页，编辑于2022年，星期三6）万向联轴器 5）鼓形齿联轴器 7）安全联轴器 第62页，共68页，编辑于2022年，星期三 （1.）计算转矩）计算转矩:cAn （2.）转速）转速 :lim （3.）轴径）轴径 :型型-长圆柱型长圆柱型 1型型-短圆柱型短圆柱型 型型-有沉孔的圆柱型有沉孔的圆柱型 型型-有沉孔的圆锥轴孔有沉孔的圆锥轴孔 1型型-无沉孔的圆锥轴孔无沉孔的圆锥轴孔6、联轴器与轴的联接型式联轴器与轴的联接型式(考虑键联接强度)1）类型的选择:2）型号

29、及尺寸的选择型号及尺寸的选择:5 5、联轴器的选择、联轴器的选择第63页，共68页，编辑于2022年，星期三2、联轴器与离合器的区别、联轴器与离合器的区别1、离合器离合器:在机器运转时,可使两轴随时接合或分离,用以控制传动系统的断续。工作是否可以分离或接合工作是否可以分离或接合二、离合器离合器 实现同一直线的轴与轴的联接，并用传递运动和动力，具有接合或实现同一直线的轴与轴的联接，并用传递运动和动力，具有接合或分离功能的装置分离功能的装置3、离合器分类离合器分类按控制方式按控制方式操纵离合器：机械、电磁、液压、气压离合器自控离合器：超越离合器、离心离合器、安全离合器4、机械离合器在机械机构直接作用下具有离合功能的离合器称为机械离合器第64页，共68页，编辑于2022年，星期三1）牙嵌离合器2）齿形离合器第65页，共68页，编辑于2022年，星期三3）片式离合器第66页，共68页，编辑于2022年，星期三4）超越离合器第67页，共68页，编辑于2022年，星期三三、制动器是利用摩擦阻力矩降低机器部件的转速或使其停止回转的装置。1、制动器的要求：见书P1522、常用制动器1）锥形制动器2）带状制动器3）蹄鼓形制动器第68页，共68页，编辑于2022年，星期三