機械基礎（第2版） 課件 第十一章 軸系零件

第十一章軸系零件第一節(jié)鍵、銷及其連接【學習目標】1．了解鍵聯(lián)接類型及其特點。2．掌握平鍵聯(lián)接的配合與應用。3．熟悉平鍵的尺寸選擇與標記。4．了解平鍵的失效形式與強度驗算。5．了解銷聯(lián)接的應用特點。一、鍵聯(lián)接類型及其特點鍵聯(lián)接主要用于將軸與軸上零件(齒輪、帶輪、凸輪等)結合在一起，實現(xiàn)周向固定并傳遞轉矩。鍵聯(lián)接屬于可拆聯(lián)接。鍵聯(lián)接根據(jù)裝配時的松緊程度,可分為緊鍵聯(lián)接和松鍵聯(lián)接兩大類。緊鍵聯(lián)接有楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接兩種。松鍵聯(lián)接有平鍵聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接等。1．楔鍵聯(lián)接楔鍵分普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種。普通楔鍵有圓頭(A型)、平頭(B型)和單圓頭(C型)三種形式楔鍵通過上、下表面契緊在軸與軸上零件之間的鍵槽內實現(xiàn)周向固定，并能使零件承受不大的單方向的軸向力。楔鍵的上、下表面為工作面，上表面相對下表面制成1：100的斜度，輪轂槽底面相應也有1：100的斜度。鍵與鍵槽的兩個側面不相接觸，為非工作面普通楔鍵鉤頭楔鍵楔鍵聯(lián)接的對中性差，在沖擊和變載荷的作用下容易松脫。常用于低速、精度要求不高、承受單方向軸向載荷的場合。鉤頭楔鍵用于不能從另一端將鍵打出的場合，故鉤頭與輪轂端面間應留有一定空間普通楔鍵聯(lián)接鉤頭楔鍵2．切向鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接由一對具有1：100斜度的楔鍵沿斜面拼合而成（圖11-4），其上下兩工作面互相平行。裝配時一對鍵分別自輪轂兩邊打入，使兩工作面分別與軸和輪轂上鍵槽底面壓緊。工作時主要靠工作面的擠壓作用傳遞轉矩。切向鍵聯(lián)接對軸的削弱較嚴重，且對中性差，常用于軸徑較大(d>60mm)、精度要求不高、和傳遞轉矩較大的低速場合。一對切向鍵只能傳遞單向轉矩，需要傳遞雙向轉矩時，可安裝兩對互成120°～135°的切向鍵。3．平鍵聯(lián)接

平鍵是矩形截面的聯(lián)接件，置于軸和軸上零件的鍵槽內，鍵的兩側面為工作面。工作時靠鍵和鍵槽側面擠壓傳遞轉矩，鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙。平鍵聯(lián)接具有結構簡單、裝拆方便、對中性好等優(yōu)點（1）普通平鍵聯(lián)接

對中性良好，裝拆方便，適用于高速、高精度和承受變載、沖擊的場合，不能實現(xiàn)軸上零件的軸向定位

根據(jù)鍵的頭部形狀不同，普通平鍵有圓頭(A型)、平頭(B型)和單圓頭(C型)三種形式圓頭普通平鍵（A型）的軸上鍵槽用指形銑刀在立式銑床上銑出，槽的形狀與鍵相同，鍵在槽中固定良好，工作時不松動，應用最廣；缺點是鍵的圓頭部分不能充分利用，而且軸上鍵槽端部的應力集中較大。平頭普通平鍵（B型）軸槽是用盤狀銑刀在臥式銑床上加工，軸的應力集中較小，但鍵在軸槽中易松動，故對尺寸較大的鍵，宜用緊定螺釘將鍵緊固在軸槽底部。單圓頭普通平鍵(C型)則常用于軸端的連接

（2）導向平鍵和滑鍵聯(lián)接

導向平鍵和滑鍵用于輪轂與軸間需要有相對滑動的場合。導向平鍵用螺釘固定在軸上的鍵槽中，輪轂沿鍵的側面作軸向滑動。為了便于拆卸，鍵上有起鍵螺孔，需要拆卸時擰出螺釘使鍵退出鍵槽導向平鍵用于輪轂沿軸向移動距離較小的場合，滑鍵用于輪轂的軸向移動距離較大的場合4．半圓鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接是靠兩側工作面實現(xiàn)周向固定和傳遞轉矩。軸上鍵槽用與半圓鍵半徑相同的盤狀銑刀銑出，半圓鍵在槽中可繞其幾何中心擺動以適應輪轂中鍵槽的斜度。特點是制造容易，裝拆方便，但由于鍵槽較深，對軸的強度削弱較大，因此只能傳遞較小的轉矩，一般用于輕載或輔助性連接，尤其適用于錐形軸與輪轂的連接。

5．花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接是由帶花鍵齒的軸（外花鍵）和輪轂（內花鍵）所組成

（1）花鍵聯(lián)接的特點花鍵聯(lián)接工作時依靠鍵齒的側面來傳遞轉矩，鍵齒較多、接觸面大，傳遞載荷大。軸上零件的對中性和沿軸向移動的導向性都好；同時由于齒槽較淺，對軸的削弱較小。但制造困難，需專用加工設備，成本高。主要用于定心精度高、載荷大或經(jīng)常滑移的連接（2）花鍵類型根據(jù)鍵齒的形狀不同，常用的花鍵分為矩形花鍵和漸開線花鍵1）矩形花鍵矩形花鍵的齒形是矩形，有小徑定心、大徑定心和鍵側定心三種定心方式，其中采用小徑定心（即外花鍵和內花鍵的小徑作為配合表面），內花鍵的小徑可用內圓磨床加工，外花鍵的小徑可用專用花鍵磨床加工，因而定心精度高，容易加工，應用廣泛2）漸開線花鍵漸開線花鍵的齒廓是漸開線，分度圓壓力角（齒形角）有30o及45o兩種。齒形角為30o的漸開線花鍵可采用加工漸開線齒輪的方法制造，工藝性好，制造精度高，花鍵齒根強度高，應力集中小，通常采用鍵側定心（具有自動定心的特點），用于載荷較大、軸徑也大且定心精度高的連接。外花鍵采用齒形角為45o的漸開線花鍵齒形，內花鍵采用直線齒形的連接又稱三角形花鍵聯(lián)接，與齒形角為30o漸開線花鍵相比，鍵齒細小，多用于輕載、小直徑和薄壁零件與軸的連接。二、平健聯(lián)接的配合與應用鍵是標準件，平鍵與軸槽及輪轂槽的連接采用基軸制配合，按鍵寬配合的松緊程度不同有較松鍵聯(lián)接、一般鍵聯(lián)接和較緊鍵聯(lián)接三種形式，

三、平健的尺寸選擇、標記與強度驗算1．平鍵的尺寸選擇鍵的主要尺寸有鍵寬b，鍵高h和鍵長L。其中鍵的剖面尺寸b×h一般先根據(jù)軸的直徑從國家標準中選定，再進行強度驗算。鍵的長度L應略小于(或等于)輪轂的長度，并符合標準系列。輪轂槽為通槽，輪轂的長度一般為(1.5～2)d，d為軸的直徑。鍵寬b的公差只有h9一種。鍵的非配合尺寸的公差，鍵高h按h11取值；鍵長L按h14取值；軸槽長度公差用H14。鍵工作表面的表面粗糙度Ra值應小于1.6μm，與其相配合的軸槽和輪轂槽側面的表面粗糙度Ra值為1.6～3.2μm，非工作表面(鍵的頂面、底面和鍵槽底面)的表面粗糙度Ra值為6.3μm。軸槽及輪轂槽對軸及輪轂軸線的對稱度公差根據(jù)不同的要求按國標選擇2．普通平鍵的標記鍵的標記格式為：標準代號鍵型號寬度×長度其中A型不標注字母。寬度b=18mm，高度h=11mm，長度L=100mm的圓頭普通平鍵（A型）標記為：GB/T1096鍵18×100。寬度b=18mm，高度h=11mm，長度L=100mm的平頭普通平鍵（B型）標記為：GB/T1096鍵B18×100。寬度b=18mm，高度h=11mm，長度L=100mm的單圓頭普通平鍵（C型）標記為：GB/T1096鍵C18×1003．鍵的強度驗算

平鍵工作時，主要承受擠壓和剪切作用

T—傳遞的轉矩，N.mm；

l—鍵的有效工作長度，mm，(圓頭平鍵l=L-b，平頭平鍵l=L，單圓頭l=L-/2)；d—軸的直徑；h—鍵的高度；[Rp]—鍵聯(lián)接中較弱零件（通常是輪轂）材料的許用擠壓應力N/mm2。

四、銷聯(lián)接1．銷的基本形式銷的基本形式有圓柱銷和圓錐銷

生產(chǎn)中常用的有圓柱銷、圓錐銷和內螺紋圓錐銷三種，并都已標準化內螺紋圓錐銷用于盲孔銷聯(lián)接或不方便從另一端拆卸的場合

2．銷聯(lián)接的應用

銷聯(lián)接用來確定零件之間的相互位置、傳遞動力或轉矩，以及用來作為作安全裝置中的被切斷零件

應用圖例應用特點定位銷用來確定零件之間的相互位置，一般不承受或只承受很小載荷，使用時數(shù)目不得少于2個連接銷用來傳遞動力或轉矩，工作時受剪切和擠壓作用，根據(jù)結構特點和工作情況按經(jīng)驗和標準選取其尺寸，必要時應作強度校核安全銷用作安全裝置中的被切斷零件，當傳遞的動力或轉矩過載時，用于連接的銷首先被切斷，從而保護被連接零件免受損壞。銷的尺寸通常以過載20％～30％時即折斷為依據(jù)確定。使用時，為保證銷切斷后不易飛出和易于更換，可在銷上切出槽口備注圓錐銷具有1：50的錐度，小端直徑為公稱直徑，自鎖性好，定位精度高，可多次裝拆，主要用于定位銷，也用作連接銷。圓柱銷主要用于定位銷，也用作連接銷和安全銷；圓柱銷與銷孔采用過盈配合，為保證定位精度和連接的緊固性，不宜經(jīng)常裝拆思考與練習1．什么是鍵聯(lián)接?常用的鍵聯(lián)接有哪些類型?2．楔鍵和切向鍵的工作面是哪個面？楔鍵聯(lián)接與平鍵聯(lián)接比較有哪些不同?楔鍵聯(lián)接常應用于什么場合?3．試述平鍵聯(lián)接的應用特點和常用類型。4．平鍵聯(lián)接的配合種類有哪幾種？各應用于什么場合?5．試述半圓鍵的連接特點和功用?6．普通平鍵的主要尺寸是如何確定的?7．導向平鍵聯(lián)接和普通平鍵聯(lián)接有何區(qū)別?8．什么是花鍵聯(lián)接？花鍵聯(lián)接由哪些構件組成？常用的花鍵有哪兩類?與平鍵等單鍵聯(lián)接比較，花鍵聯(lián)接有什么特點?9．普通平鍵采用什么配合制度？對鍵寬規(guī)定了什么樣的公差?10．在生產(chǎn)中常用的銷有哪幾種？銷聯(lián)接有哪些應用?11．內螺紋圓錐銷和圓柱銷，在功用上有什么不同點?第十一章軸系零件第二節(jié)滑動軸承【學習目標】1．了解滑動軸承的類型及其應用特點2．了解滑動軸承的潤滑和潤滑裝置軸承:機械裝置中用于對相對運動中的運動件進行支承和（或）相對于其他零件進行導向的機械零件稱為軸承。按軸承與軸工作表面間摩擦性質的不同，可把軸承分為滑動軸承和滾動軸承兩大類一、滑動軸承的類型及其應用特點1．滑動軸承的類型僅發(fā)生滑動摩擦的軸承稱為滑動軸承。根據(jù)承受載荷的方向不同，滑動軸承又分徑向滑動軸承、止推滑動軸承和徑向止推滑動軸承三種滑動軸承主要由滑動軸承座、軸瓦或軸套組成。裝有軸瓦或軸套的殼體稱為滑動軸承座；向心滑動軸承中與支承軸頸(以下簡稱軸頸)相配的圓筒形整體零件稱為軸套，與軸頸相配的對開式零件稱為軸瓦；為承受軸向載荷而通常與向心滑動軸承一起使用的環(huán)形板或兩個半環(huán)形板稱為止推墊圈

根據(jù)滑動表面間摩擦狀態(tài)的不同，滑動軸承分為液體摩擦滑動軸承非液體摩擦滑動軸承

一般的機械中使用的滑動軸承非液體摩擦滑動軸承

2．滑動軸承結構形式

（1）整體式滑動軸承

軸套上開有油孔，并在內表面上開有油槽，用于加油和潤滑，簡單的軸套內也可以無油槽?；瑒虞S承磨損后，只須更換軸套即可。

特點:整體式滑動軸承結構簡單，成本低，剛性好。缺點是：軸承孔表面磨損后無法調整軸頸與軸承間的間隙，只能更換軸套。裝拆時軸或軸承需作軸向移動，安裝和檢修困難。應用:整體式滑動軸承通常應用于輕載、低速或間歇工作的場合，如絞車、手動起重機等。（2）對開式滑動軸承對開式滑動軸承由軸承蓋1、軸承座5、上軸瓦3、下軸瓦4和連接螺栓2等組成

為防止軸承蓋與軸承座橫向錯動和便于裝配時對中，軸承蓋與軸承座的結合面制成凹凸形的配合表面。在軸承蓋與軸承座之間，一般留有5mm左右的間隙，并在上、下軸瓦的對開面處墊入適量的調整墊片，更換調整墊片，調整軸頸與軸瓦之間間隙

對開式軸瓦:軸瓦兩端制有凸緣，保證在軸承座中不會發(fā)生軸向移動；并用銷釘或緊定螺釘將其固定，防止其周向轉動。為了將潤滑油引入和分布到軸承的整個工作表面上，軸瓦的內表面上加工有油槽,油槽不應開通，其長度一般取軸瓦軸向寬度的80％，且應開在軸瓦不承受載荷的部位

（3）自位滑動軸承

將軸瓦外表面做成球面形狀，使軸瓦可繞球面中心轉動而自動調整位置以適應軸線偏斜的軸承主要用于軸承寬徑比較大、軸撓度較大或兩軸承內孔的同軸度誤差較大時的場合。（4）可調間隙式滑動軸承

軸瓦與軸頸間隙可以調整的軸承稱為可調間隙式滑動軸承。有內錐外柱和內柱外錐兩種形式內錐外柱式:內柱外錐式:3．軸瓦(軸套)的材料要求具有足夠的強度、塑性、良好的減摩性和耐磨性、良好的導熱性、耐腐蝕性和抗膠合性。常用的軸瓦(軸套)材料有軸承合金(巴氏合金)、銅合金、鑄鐵

二、滑動軸承的潤滑和潤滑裝置

主要目:降低軸承中的摩擦和磨損，同時起冷卻、吸振和防銹的作用?；瑒虞S承常用的潤滑劑有潤滑油、潤滑脂。常用的潤滑方法有間歇供油與連續(xù)供油兩種。

二、滑動軸承的潤滑和潤滑裝置主要目:降低軸承中的摩擦和磨損，同時起冷卻、吸振和防銹的作用?；瑒虞S承常用的潤滑劑有潤滑油、潤滑脂。常用的潤滑方法有間歇供油與連續(xù)供油兩種。

1．間歇供油

間歇供油常用的有油壺（槍）定期加油和注油杯定期加油，可用潤滑油和潤滑脂，一般用于低速、輕載軸承。

2．連續(xù)供油

（1）滴油潤滑

（2）油環(huán)潤滑

適用于軸頸轉速在100～300r／min范圍內（3）飛濺潤滑

飛濺潤滑是利用軸上的回轉零件(如齒輪、甩油盤等)浸入油池中，回轉時將潤滑油帶到軸承中進行潤滑。特點:簡單可靠，零件回轉速度不宜太高，浸人油池也不宜過深。（4）壓力潤滑

壓力潤滑采用液壓泵和油管把油液注入到軸承中而實現(xiàn)潤滑。特點:能保證連續(xù)供油，且供油量可以調節(jié)，即使在高速重載下也能獲得良好的潤滑效果。缺點是供油設備復雜，用于重要的高速重載軸承，如內燃機連桿軸承思考與練習1．軸承的作用是什么?2．向心滑動軸承包括哪幾種類型?3．整體式滑動軸承的使用特點是什么?4．對開式滑動軸承的使用特點是什么?5．在軸瓦上開油槽，有什么要求?6．對滑動軸承進行潤滑有什么作用?7．常用的滑動軸承潤滑裝置有哪些?試分別說明它們的工作原理。第十一章軸系零件

第三節(jié)滾動軸承

【學習目標】1．了解滾動軸承的結構。2．了解滾動軸承的種類。3．了解滾動軸承的特點。4．掌握滾動軸承的代號。5．掌握常用滾動軸承的應用特點。6．掌握滾動軸承的選用。7．了解滾動軸承的失效形式、配合與拆裝。滾動軸承是以滾動摩擦為主的軸承

一、滾動軸承的結構由外圈1、內圈2、滾動體3和保持架4等組成

內圈與軸相配合并與軸一起旋轉；外圈與軸承座相配合，起支承作用；滾動體借助于保持架均勻的分布在內圈和外圈之間，其功用是實現(xiàn)滾動摩擦并傳遞載荷一般用滾動軸承鋼制造，常用材料有GCr9，GCrl5，GCrl5SiMn等。經(jīng)熱處理后，工作表面硬度應達61～65HRC，并須磨削和拋光。保持架一般用低碳鋼，

二、滾動軸承的分類1．按承受載荷方向分滾動軸承公稱接觸角α是指滾動體與內外圈滾道接觸處的法線方向與軸承徑向平面（垂直于軸承軸心線的平面）之間的夾角，接觸角標志著滾動軸承承受軸向力與徑向力的分配關系，軸承按承受載荷方向或按公稱接觸角分類，有:向心軸承、推力軸承

兩大類軸承類型向心軸承推力軸承徑向接觸軸承角接觸向心軸承角接觸推力軸承軸向接觸軸承接觸角αα=0°0°＜α≤45°45°＜α＜90°α=90°圖例承受載荷方向僅承受徑向載荷能同時承受徑向載荷與軸向載荷且徑向載荷大于軸向載荷能同時承受徑向載荷與軸向載荷且軸向載荷大小徑向載荷僅承受軸向載荷2．按滾動體形狀分

按滾動體形狀分有球軸承、滾子軸承兩大類球軸承滾動體與軸承圈套之間是點接觸，摩擦小，質量輕，離心慣性力小，因而極限轉速高；但承載能力和承受沖擊能力也小。滾子軸承滾動體與軸承圈套之間是線接觸，摩擦大，滾子質量大，離心慣性力大，因而極限轉速低；但承載能力和承受沖擊能力也大。3．按調心能力分按調心能力可分為調心軸承和不可調心軸承。滾子滾道是球面形的，內、外圈可相對偏轉的軸承稱為調心軸承。應用:支點跨距大或兩軸承座孔同軸度誤差較大場合除此以外，滾動軸承還有按滾動體的列數(shù)分，有單列軸承、雙列軸承和多列軸承；按其主要用途分，有通用軸承和專用軸承；按滾動軸承外形尺寸是否符合標準尺寸系列規(guī)定的，有標準軸承和非標準軸承；按其是否有密封圈或防塵蓋分，有開式軸承和閉式軸承；按其組件是否能分離，有可分離軸承和不可分離軸承等。三、滾動軸承的特點

滾動軸承的優(yōu)點

1．摩擦阻力小，起動靈敏，工作穩(wěn)定，傳動效率高，潤滑簡便，易于維護。

2．在軸頸直徑相同條件下，滾動軸承軸向尺寸小?？墒箼C器的軸向結構緊湊，簡化了軸承座的結構。3．軸承徑向間隙小，回轉精度高。4．滾動軸承是標準件，互換性好，成本低；適于大批量生產(chǎn)和供應，使用和維修十分方便。滾動軸承缺點：

1．在軸頸直徑相同條件下，滾動軸承徑向尺寸大。

2．承受沖擊載荷能力較差，高速時振動及噪聲較大。

3．工作壽命較短。4．安裝精度要求高，由于滾動軸承不能剖分，有時(如位于長軸中部時)安裝困難。

四、滾動軸承的代號

滾動軸承的代號由前置代號、基本代號和后置代號構成1．基本代號基本代號是軸承的核心代號，一般用五位數(shù)字表示。由類型代號、尺寸系列代號、內徑代號組成，并按上述順序由左向右依次排列（1）類型代號滾動軸承的類型代號用數(shù)字或大寫拉丁字母表示。滾動軸承(滾針軸承除外)共有13種基本類型。軸承類型代號用數(shù)字或字母表示

類型代號軸承類型類型代號軸承類型0雙列角接觸球軸承7角接觸球軸承1調心球軸承8推力圓柱滾子軸承2調心滾子軸承和推力調心滾子軸承N圓柱滾子軸承。雙列或多列用字母NN表示3圓錐滾子軸承U外球面球軸承4雙列深溝球軸承QJ四點接觸球軸承5推力球軸承C長圓弧面滾子軸承（圓環(huán)軸承）6深溝球軸承

注：符合GB/T273.1的圓錐滾子軸承代號按附錄A的規(guī)定（2）尺寸系列代號

尺寸系列代號由軸承的寬度系列或高度系列代號(數(shù)字表示)與直徑系列代號(數(shù)字表示)組合而成。寬(高)度系列代號在前,直徑系列代號在后。尺寸系列代號用以區(qū)別具有相同內徑、不同的外徑和寬度的軸承（3）內徑代號內徑代號用以表示軸承的內徑尺寸軸承公稱直徑（mm）內徑代號示例10到171012151700010203深溝球軸承6200d=10mm20到480（22、28、32除外）公稱內徑除以5的商，商數(shù)為一位時在商數(shù)左邊加“0”，如08調心滾子軸承23208d=40mm2．前置和后置代號前置和后置代號是軸承在結構形狀、尺寸、公差、技術要求等有改變時，在其基本代號前后添加的補充代號，一般情況下可部分和全部省略。五、幾種常用的滾動軸承常用滾動軸承類型及性能特點類型名稱及代號結構簡圖受載荷方向主要性能及應用調心球軸承10000主要承受徑向載荷,能自動調心適用于多支承傳動軸、剛性較差的軸以及不能精確對中的支承處調心滾子軸承20000軸承外圈的內表面是球面,主要承受徑向載荷及一定的雙向軸向載荷,但不能承受純軸向載荷。常用在長軸或受載荷作用后有較大的彎曲變形及多支點的軸上圓錐滾子軸承30000特點與角接觸球軸承相似,但承載能力比它大。內外圈可分離,間隙容易調整。摩擦阻力較大,極限轉速較低常用于轉速不太高、剛性好、軸向和徑向載荷很大的軸上,如斜齒輪軸、蝸桿減速器軸、機床主軸推力球軸承50000只能承受單向的軸向載荷,極限轉速很低適用于轉速較低、僅有軸向載荷的軸,如起重吊鉤、千斤頂、機床主軸等深溝球軸承60000主要承受徑向載荷,也能承受一些軸向載荷(雙向)。結構簡單,摩擦系數(shù)小,極限轉速高。但要求軸的剛度大,承受沖擊能力差常用于小功率電動機、齒輪變速箱等角接觸球軸承70000能承受徑向及單向的軸向載荷,極限轉速高,接觸角α有15°25°和40°三種,α角愈大,承受軸向載荷的能力也愈大用于轉速較高、剛性較好,并同時承受徑向和軸向載荷(通常成對使用)的軸,如機床主軸、蝸桿減速器等圓柱滾子軸承N0000只能承受徑向載荷,承載能力比同尺寸的球軸承大,耐沖擊能力大,內外圈允許作微量的相對軸向移動,但不允許偏斜適用于剛性較大、對中良好的軸。常用于大功率電機、人字齒輪減速器上六、滾動軸承的選用1．按所承受載荷的大小、方向和性質載荷的大小和方向當軸承只承受徑向載荷時，應選用向心軸承；當僅承受軸向載荷時，一般選用推力軸承；當軸承同時承受徑向載荷和軸向載荷，但軸向載荷比徑向載荷較小時，可選用深溝球軸承或接觸角較小的角接觸球軸承；當軸向載荷較大時，則選用接觸角較大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；也可選用深溝球軸承或圓柱滾子軸承與推力球軸承的組合結構，讓其分別承受徑向和軸向載荷。2．轉速和回轉精度高速時宜用球軸承，低速時可選滾子軸承

推力軸承極限轉速低,不宜用于高速。如轉速較高又需要受純軸向載荷時,可選用角接觸球軸承而不選用推力球軸承3．調心性能對支點跨距大、剛性差的軸或難以保證兩軸承孔同軸度的軸，為適應軸的變形，應選擇調心軸承。4．經(jīng)濟性滾動軸承公差等級分/PN，/P6，/P6X，/P5，/P4，/P2，/SP，/UP等8級，精度依次由低到高，精度越高，價格越貴,只要能滿足使用要求，應盡可能選用普通結構的球軸承

七、滾動軸承的失效形式、配合與拆裝1．滾動軸承的失效形式滾動軸承失效形式主要有疲勞點蝕和塑性變形

2．滾動軸承的配合軸承內孔與軸的配合應采用基孔制，軸承外圈與軸承座(箱體或機架)孔的配合應采用基軸制。一般情況下，內圈的配合應緊一些；外圈的配合應松一些。

當轉速高、載荷大、振動又大時，可選用緊一些的配合，對經(jīng)常拆卸的軸承則可選用松一些的配合3．滾動軸承的裝拆配合較松時采用壓入法安裝，配合較緊的軸承或大尺寸軸承，可采用溫差法裝配裝拆時，必需施力于軸承內圈。為了便于使用拆卸工具，內圈在軸肩上應露出足夠的高度思考與練習1．滾動軸承主要由哪些零件組成？與滑動軸承比較，滾動軸承有哪些應用特點？

2．試說明下列滾動軸承基本代號的含義：1312，30316，51424，6005，16002。

3．選用滾動軸承時主要應考慮哪些因素?4．滾動軸承常見失效形式有哪些？5．滾動軸承與軸，滾動軸承與軸承座孔間采用什么配合基準制？6．滾動軸承裝拆應注意什么?第十一章軸系零件第四節(jié)聯(lián)軸器、離合器、制動器【學習目標】1．掌握聯(lián)軸器的類型及結構特點。2．掌握離合器的類型及結構特點。3．了解常用制動器及工作原理。

一、聯(lián)軸器

聯(lián)軸器是用來連接兩根軸，使其一同回轉，并傳遞轉矩和運動的機械裝置，該裝置在機器運轉過程中兩軸不能分離，只有在機器停車后，通過拆卸方法才可將兩軸分離。聯(lián)軸器種類一般符號剛性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器安全聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器圖形符號聯(lián)軸器也可用作安全裝置聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器和安全聯(lián)軸器三大類。其中撓性聯(lián)軸器又分為無彈性元件撓性聯(lián)軸器和彈性元件聯(lián)軸器

1．剛性聯(lián)軸器

剛性聯(lián)軸器不能補償兩軸間的相對位移，適用于載荷平穩(wěn)、轉速不高、兩軸對中性較高的場合。常見的剛性聯(lián)軸器有凸緣聯(lián)軸器和套筒聯(lián)軸器廣泛用于低速、大轉矩、載荷平穩(wěn)、短而剛性好的軸的連接。（1）凸緣聯(lián)軸器

凸緣對中剖分環(huán)對中（2）套筒聯(lián)軸器常用于兩軸直徑較小、兩軸對中性精度高、工作平穩(wěn)的場合2．撓性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器能補償兩軸間的相對位移

（1）齒式聯(lián)軸器

無彈性元件撓性聯(lián)軸器,齒式聯(lián)軸器的優(yōu)點是轉速高(可達3500r／min)，能傳遞很大的轉矩(可達106N·m)，并能補償較大的綜合位移，工作可靠，對安裝精度要求不高。缺點是質量大，制造較困難，成本高，因此，多用在重型機械中

（2）滑塊聯(lián)軸器

滑塊聯(lián)軸器屬無彈性元件撓性聯(lián)軸器，結構簡單，徑向尺寸小，但耐沖擊性差，易磨損。轉速較高時，由于十字滑塊的偏心，工作時會產(chǎn)生較大的離心慣性力，給軸和軸承帶來附加載荷。因此，滑塊聯(lián)軸器適用于剛性大、轉速低、沖擊小的場合

（3）萬向聯(lián)軸器

萬向聯(lián)軸器屬無彈性元件撓性聯(lián)軸器

萬向聯(lián)軸器主要用于兩軸相交的傳動，兩軸的交角最大可達35°～45°。用萬向聯(lián)軸器連接的兩相交軸，主動軸回轉一周，從動軸也回轉一周，但兩軸的瞬時角速度不相等的。萬向聯(lián)軸器成對使用使用中必須使中間連接軸的兩端叉面位于同一平面內，且主、從動軸與中間連接軸的兩個夾角α必須相等

（4）彈性套柱銷聯(lián)軸器

彈性套柱銷聯(lián)軸器屬于有彈性元件的撓性聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器通常應用于傳遞小轉矩、高轉速、啟動頻繁和回轉方向須經(jīng)常改變的機械設備中

（5）彈性柱銷聯(lián)軸器

彈性柱銷聯(lián)軸器可允許較大的軸向竄動，但徑向位移和偏角位移的補償量不大3．安全聯(lián)軸器安全聯(lián)軸器是具有過載保護功能的聯(lián)軸器，當機器過載或受沖擊時，聯(lián)軸器中的連接件自動斷開，中斷兩軸間聯(lián)系，避免重要零部件受到損壞二、離合器離合器是連接兩軸或軸與軸上零件，具有隨時接合和分離功能的機械裝置。按控制方式不同，離合器可分為操縱離合器和自控離合器兩大類。操縱離合器又有機械離合器、電磁離合器、液壓離合器和氣壓離合器四種。自控離合器又有超越離合器、離心離合器和安全離合器三種1．操縱離合器操縱離合器是通過操縱結合元件，實現(xiàn)接合和分離功能的離合器。（1）牙嵌離合器牙嵌離合器也稱側齒式離合器

側齒齒廓的形狀有三角形、梯形、鋸齒形和方形

其中梯形的強度高，能傳遞較大的轉矩，能自動補償齒的磨損與間隙，沖擊少，應用較廣；鋸齒形的強度也較高，但只能傳遞單向轉矩，常用于特定的工作場合；矩形的優(yōu)點是無軸向分力但不便于接合與分離，磨損后也無法補償，使用較少。牙嵌離合器結構簡單，外廓尺寸小，兩軸接合后不會發(fā)生相對移動，但接合時有沖擊，只能在低速或停車時接合，否則凸牙容易損壞。（2）片式離合器用圓環(huán)面的端平面組成摩擦副的離合器稱為片式離合器，它是利用接觸面間產(chǎn)生的摩擦力來傳遞轉矩的，有單片離合器、雙片離合器和多片離合器。單片式離合器（圓盤離合器）多片離合器的結構

摩擦離合器在任何不同轉速條件下，兩軸都可以隨時地分離或接合，摩擦面之間的接合平穩(wěn)，沖擊和振動很??；過載時摩擦面之間打滑，可防止其它零件的損壞。多片離合器承載能力大，應用廣泛

摩擦片2．自控離合器自控離合器是指主動部分或從動部分某些性能參數(shù)變化時，接合元件具有自動結合和分離功能的離合器，其中最常用的是超越離合器。超越離合器是通過主、從動部分的速度變化或旋轉方向的變化，具有離合功能的離合器

（1）單向超越離合器

（2）雙向超越離合器

（3）棘輪單向超越離合器

雙向超越離合器棘輪單向超越離合器三、制動器

1．概述制動器是具有使運動部件或運動機械減速、停止或保持停止狀態(tài)等功能的裝置。制動器按工作狀態(tài)，可以分為常閉式和常開式。常閉式是在驅動部件停止工作時具有制動功能，機構需要動轉時，驅動部件工作；常開式則相反。制動器還可以按摩擦方式、驅動方式、工作介質、冷卻方式等進行分類，有多種制動器。其中常見的摩擦類制動有錐形制動器、帶狀制動器和蹄鼓制動器。制動器一般設置在機構中轉速較高的軸上(轉矩小)，以減小制動器的尺寸2．常用制動器（1）圓錐制動器圓錐制動器屬常開式制動器，一般應用在轉矩較小的機構的制動（2）帶式制動器

帶式制動器屬常開式制動器，結構簡單，制動效果好，容易調節(jié)，但磨損不均勻，散熱不良。（3）鼓式制動器

鼓式制動器屬于常閉式制動器，制動效果好，廣泛應用于汽車等場合思考與練習1．聯(lián)軸器和離合器在功用上有什么區(qū)別?2．凸緣聯(lián)軸器適用于什么工作場合?有什么優(yōu)缺點?3．什么是萬向聯(lián)軸器?應用于什么場合?什么情況下需要成對使用，使用時應滿足什么條件?4．牙嵌離合器和片式離合器各有什么特點?5．什么是超越離合器?敘述滾柱式單向和雙向超越離合器的工作原理。6．為什么制動器一般均設置在機構中轉速較高的軸上?第十一章軸系零件第五節(jié)軸【學習目標】1．了解軸的作用與種類。2．掌握軸上各段的名稱和軸徑的選用。3．掌握軸的結構基本要求。4．熟悉軸上零件的軸向固定。5．熟悉軸上零件的周向固定。6．熟悉軸的結構工藝性。一、軸的作用和種類軸是機械產(chǎn)品中的重要零件之一，其功用主要是用來支承旋轉零件(如齒輪、帶輪、鏈輪等)、傳遞運動和轉矩、承受載荷，以及保證裝在軸上的零件具有確定的工作位置和具有一定的回轉精度

1．軸的種類（1）按軸線幾何形狀分

按軸線幾何形狀不同，軸可分為直軸、曲軸和撓性軸直軸按外形分有光軸和階臺軸兩種。光軸形狀簡單，加工方便，但軸上零件不易定位和裝配；階臺軸各截面直徑不等，便于零件的安裝和固定，因此應用廣泛。軸一般制成實心的，但為減輕重量或滿足工作要求（如需在軸中心裝設其他零件或通過潤滑油）時，可將軸制成空心的，如車床的主軸等（2）按所受載荷性質分

按軸所受載荷性質不同，可分為心軸、轉軸和傳動軸三種1)心軸

用來支承回轉零件，只承受彎曲作用而不傳遞動力的軸稱為心軸，按其軸線是否轉動，心軸又可分為轉動心軸和固定心軸兩種2）轉軸既支承回轉零件又傳遞動力，同時承受彎曲作用和扭轉作用的的軸稱為轉軸，

3）傳動軸

用來傳遞動力，只承受扭轉作用，不承受彎曲作用或彎曲作用很小的軸

傳動軸2．軸的材料及選擇軸常用材料有碳素鋼、合金鋼、球墨鑄鐵

碳素鋼價格低廉，對應力集中敏感性低，機械性能也較好，應用最為廣泛。常用牌號有35、45、50鋼，其中最常用的是45鋼。為提高軸的綜合機械性能，可采用調質處理合金鋼具有更高的機械性能和更好的淬火性能，但對應力集中較敏感，且價格較高，多用于要求減輕重量、提高軸頸耐磨性及在高溫或低溫條件下工作的軸球墨鑄鐵成本低、易鑄造成形、吸振性好、耐磨性好，對應力集中敏感性低，適用于制造形狀復雜的軸,軸的毛坯一般用軋制的圓鋼或鍛件，重要的軸采用鍛造毛坯，批量大的采用模鍛軸的毛坯一般用軋制的圓鋼或鍛件，重要的軸采用鍛造毛坯，批量大的采用模鍛。二、軸上各段的名稱和軸的尺寸1．軸的結構和名稱軸主要由軸頸和軸身組成軸頸又分為支承軸頸和配合軸頸兩種，軸上和軸承配合的部分稱為支承軸頸；軸上安裝傳動零件的部分稱為配合軸頸（又稱工作軸頸或軸頭）；連接軸頸的部分稱為軸身。用作零件軸向固定的臺階部分稱為軸肩，環(huán)形部分稱為軸環(huán)

2．軸徑的選用軸的各部分直徑應符合標準直徑系列，支承軸頸直徑還應符合軸承內徑系列。軸上螺紋或花鍵部分的直徑應符合螺紋或花鍵的標準

最小軸徑的確定有兩種方法:

（1）根據(jù)強度計算軸徑的強度計算公式式中計算出的d值，還需按標準直徑系列圓整，作為軸最小直徑

（2）用經(jīng)驗式進行估算

一般減速器中，高速輸入軸的軸徑，可依據(jù)與其相連接的電動機軸的直徑d0來估算，經(jīng)驗公式

d=(0.8～1.2)d0

低速軸的軸徑可按同級齒輪副的中心距a來估算，經(jīng)驗公式

d=(0.3～0.4)a估算后的軸徑，也應按標準直徑系列進行圓整。三、軸的結構基本要求滿足以下三個方面的要求：1．安裝軸上的零件，要能牢固而可靠的相對固定；2．軸的結構要便于加工和盡量避免或減小應力集中；3．