智能制造機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課件 模塊八 軸系零部件

模塊八

軸系零部件智能制造機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

掌握軸的材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度計(jì)算、工作圖、設(shè)計(jì)步驟等。認(rèn)識(shí)鍵連接、聯(lián)軸器、離合器、彈簧、制動(dòng)器、軸承等軸上零部件，重點(diǎn)是軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，難點(diǎn)是軸的強(qiáng)度計(jì)算。教學(xué)指南

任務(wù)描述1、能夠根據(jù)機(jī)構(gòu)（部件）聯(lián)接的需要，選擇軸的類型；

2、能夠初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)常見的軸；3、能夠分析已知聯(lián)軸器、離合器的原理和功用

4、能夠根據(jù)要求選用合適的軸承。學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解軸的功用、分類、常用材料及熱處理，掌握軸與軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法；2、掌握聯(lián)軸器的功用，了解常用聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；

3、掌握常用離合器的工作原理及應(yīng)用；4、掌握滾動(dòng)軸承的類型、特點(diǎn)及代號(hào)，了解滾動(dòng)軸承類型的選擇及壽命計(jì)算。學(xué)習(xí)方法理實(shí)一體項(xiàng)目一認(rèn)識(shí)軸

軸的主要功用支承軸上零件，并使其具有確定的工作位置，本身又被軸承所支承；傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

學(xué)習(xí)筆記

軸是組成機(jī)器的重要零件之一，作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件(例如齒輪、帶輪、棘輪、凸輪、滑輪、車輪等)都要裝在軸上才能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞（見圖8-1）。圖8-1軸加二維碼21軸的定義

什么是軸？軸的分類轉(zhuǎn)軸—既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩的軸學(xué)習(xí)筆記圖8-2轉(zhuǎn)軸如圖8-2所示減速器中的軸心軸—僅承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩的軸學(xué)習(xí)筆記固定心軸——工作時(shí)軸承受彎矩，且軸固定。如自行車軸，如圖8-3（a)所示。轉(zhuǎn)動(dòng)心軸——工作時(shí)軸承受彎矩，且軸轉(zhuǎn)動(dòng)。如火車輪軸,如圖8-3（b)所示。

(b)轉(zhuǎn)動(dòng)心軸

車輪軸(a)固定心軸

圖8-3心軸傳動(dòng)軸—主要傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩或彎矩很小的軸學(xué)習(xí)筆記圖8-4傳動(dòng)軸如圖8-4所示汽車傳動(dòng)軸圖8-5階梯軸光軸：形狀簡單，加工容易，應(yīng)力集中源少，但軸上零件不易裝配和定位。階梯軸：屬于直軸的一種，方便軸上零件的裝拆、定位與緊固，在機(jī)器中應(yīng)用廣泛，如圖8-5所示。直軸—按其外形不同分為光軸（軸外徑相同）和階梯軸學(xué)習(xí)筆記圖8-6曲軸圖8-7撓性鋼絲軸學(xué)習(xí)筆記曲軸——各軸段軸線不在同一直線上，主要用于往復(fù)式機(jī)械(如曲柄壓力機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等)和行星傳動(dòng)中（如圖8-6所示）。撓性鋼絲軸——由多組鋼絲分層卷繞而成，具有良好撓性，可將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靈活傳到不開敞的空間。一般只能傳遞轉(zhuǎn)矩，不能承受彎矩（如圖8-7所示）。軸的材料

比碳鋼具有更高的機(jī)械性能和更好的淬火性能，但對(duì)應(yīng)力集中比較敏感，價(jià)格較高。在傳遞大動(dòng)力，并要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及在高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。常用的合金鋼種類有：20Cr、40Cr、40MnB、20CrMnTi等。

價(jià)格低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低，可用熱處理或化學(xué)處理提高耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，最常用45號(hào)鋼。其它可用于軸的碳素鋼還有30鋼、40鋼等。軸的主要材料碳素鋼合金鋼鑄鐵

合金鑄鐵和球墨鑄鐵。它們?nèi)菀鬃龀蓮?fù)雜的形狀，有良好的吸振性和耐磨性，對(duì)應(yīng)力集中敏感性低，可制造外形復(fù)雜的軸，且價(jià)格低廉。學(xué)習(xí)筆記

在一般工作溫度下（低于200℃），各種碳鋼和合金鋼的彈性模量相差不多，因此相同尺寸碳鋼和合金鋼軸的剛度相差不多。注意

所以不能用合金鋼取代碳鋼的方式提高軸的剛度。在選擇鋼的種類和熱處理方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度和耐磨性，而不是剛度。但在既定條件下，有時(shí)也用適當(dāng)增大軸的截面面積的辦法來提高軸的剛度。學(xué)習(xí)筆記軸的常用材料及其主要力學(xué)性能如表8.1所示。項(xiàng)目二軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)確定以下內(nèi)容：

初步擬定軸上零件的裝配方案；

軸上零件的定位；

各軸段的直徑和長度；

提高軸的強(qiáng)度的措施；

軸結(jié)構(gòu)的工藝性。設(shè)計(jì)軸應(yīng)考慮的問題軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等。學(xué)習(xí)筆記如何設(shè)計(jì)好軸呢12345軸上零件的裝配方案對(duì)軸的結(jié)構(gòu)形式起著決定性的作用。如圖8-8所示，以圓錐-圓柱齒輪減速器輸出軸的兩種裝配方案為例進(jìn)行對(duì)比，顯然，b方案較a方案多了一個(gè)用于軸向定位的長套筒，使機(jī)器零件增多，質(zhì)量增大，故不如a方案好。學(xué)習(xí)筆記比一比，哪種好圖8-8軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是使軸具有合理的形狀和尺寸。主要要求：

便于軸的加工和軸上零件的裝拆；

軸上零件要有可靠的定位、軸向固定和周向固定；改善受力狀況，減小應(yīng)力集中（有利于提高軸的強(qiáng)度和剛度，節(jié)約材料、減輕質(zhì)量等）。軸的結(jié)構(gòu)組成（見圖8-9）:軸頸：軸上被支承的部分。軸頭：安裝輪轂的部分。軸身：連接軸頸和軸頭的部分。軸肩：截面尺寸變化的位置。軸環(huán)：截面尺寸最大的部分。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸頭軸頭軸身軸頸軸頸軸環(huán)軸肩軸肩圖8-9軸的結(jié)構(gòu)軸上零件的軸向定位

為了防止工作中軸上零件沿軸線移動(dòng)，軸上零件必須進(jìn)行軸向固定。常用的固定方法有以下幾種：軸肩和軸環(huán)

a)

要求：r<C1

或

r<R

。定位軸肩或軸環(huán)學(xué)習(xí)筆記圖8-10d)

軸環(huán)寬度：b≈1.4h。b)要求：h>C1

或

h>R

。一般取h=(2～3)C1或

h=(0.07～0.1)d

c)軸承安裝處的

r或

h，按軸承標(biāo)準(zhǔn)。

非定位軸肩:其直徑變化僅為了裝配方便或區(qū)分加工表面，軸肩高度h無嚴(yán)格要求，一般取h≈1～2mm。學(xué)習(xí)筆記圖8-11

套筒：在軸的中部，當(dāng)兩個(gè)零件間相距較近時(shí)，常用套筒作雙向相對(duì)固定。

采用套筒、螺母、軸端擋圈作軸向固定時(shí)，為保證可靠、準(zhǔn)確的定位固定，軸頭的長度通常比輪轂寬度小2～3mm。

B學(xué)習(xí)筆記圖8-12

圓螺母與止動(dòng)墊圈：當(dāng)軸上兩零件間距較大，可采用螺母固定，它能傳遞較大的軸向力。

學(xué)習(xí)筆記圖8-13

軸端擋圈：在軸端部安裝零件時(shí)，常用這種方法進(jìn)行軸向定位和固定。

采用螺釘連接固定。

學(xué)習(xí)筆記圖8-14

彈性擋圈和緊定螺釘：彈性擋圈大多與軸肩聯(lián)合使用，但只適用于軸向力不大的情況。緊定螺釘多用于光軸上零件的固定。

學(xué)習(xí)筆記圖8-15軸上零件的周向定位為保證軸可靠地傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，軸上零件必須進(jìn)行可靠的周向固定。

平鍵連接過盈配合花鍵連接銷釘連接成形連接學(xué)習(xí)筆記圖8-16減少應(yīng)力集中，提高軸的疲勞強(qiáng)度

軸截面尺寸突變處會(huì)引起應(yīng)力集中，從而降低軸的疲勞強(qiáng)度。因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在截面尺寸變化處應(yīng)采用圓角過渡，且圓角半徑不宜過小。當(dāng)與軸相配的輪轂必須采用很小的圓角半徑時(shí)，為減小軸肩處的應(yīng)力集中，可采用凹切圓角、加裝隔離環(huán)或切制卸載槽的結(jié)構(gòu)形式，如圖8-17所示。（a）凹切圓角(b)過渡肩環(huán)(c)卸載槽學(xué)習(xí)筆記圖8-17改變軸上零件的布置方式，有時(shí)也可以減小軸上的載荷，提高軸的疲勞強(qiáng)度，如圖8-18所示。學(xué)習(xí)筆記圖8-18軸的加工和裝配工藝性

為便于零件的安裝，軸端應(yīng)有倒角，如圖8-21。軸上磨削的軸段，應(yīng)有砂輪越程槽，如圖8-19所示。

軸上車制螺紋的軸段，應(yīng)有退刀槽，如圖8-20。學(xué)習(xí)筆記圖8-19圖8-20圖8-21

同一軸上多個(gè)軸段有鍵槽時(shí)應(yīng)置于同一母線上。如圖8-22所示。

為減少加工刀具種類和提高生產(chǎn)率，軸上直徑相近的圓角、倒角、鍵槽寬度、砂輪越程槽寬度和退刀槽寬度等應(yīng)盡可能采用相同的尺寸。為了不使鍵槽的應(yīng)力集中與軸階梯應(yīng)力集中相重合，要避免把鍵槽銑削至階梯處。有配合互換要求的軸徑尺寸應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)值。

軸上所有零件應(yīng)無過盈地到達(dá)裝配部位。因此為了使與軸過盈配合的零件易于裝配，相配軸段的壓入端可制出錐度，或在同一軸段的兩個(gè)部位上采用不同的尺寸公差。學(xué)習(xí)筆記圖8-22項(xiàng)目三軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的計(jì)算方式軸的設(shè)計(jì)計(jì)算按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算按彎曲強(qiáng)度條件計(jì)算按彎扭強(qiáng)度計(jì)算軸的剛度校核計(jì)算

對(duì)于僅僅(或主要)承受扭矩的軸(傳動(dòng)軸)，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算；

對(duì)于只承受彎矩的軸(心軸)，按彎曲強(qiáng)度計(jì)算；

對(duì)于既承受彎矩又承受扭矩的軸(轉(zhuǎn)軸)，按彎扭組合強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，需要時(shí)按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精確校核。若變形量超過允許的限度，就會(huì)影響軸上零件的正常工作，必要時(shí)核算剛度。學(xué)習(xí)筆記按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算

這種方法適用于只承受轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)軸的精確計(jì)算，也可用于轉(zhuǎn)軸的近似計(jì)算。對(duì)于只承受轉(zhuǎn)矩的圓截面軸，其強(qiáng)度條件為：式中:τ——軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力/MPa；[τ]——軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力/MPa；T——軸所受的扭矩/N·mm；WP——抗扭截面系數(shù)/mm3(對(duì)實(shí)心圓軸，WP≈0.2d3)；P——軸傳遞的功率/kW；n——軸的轉(zhuǎn)速，r／min。學(xué)習(xí)筆記

對(duì)于既傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩的轉(zhuǎn)軸，也可用上式初步估算軸的直徑，但必須把軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力[τ]值適當(dāng)降低，以補(bǔ)償彎矩對(duì)軸強(qiáng)度的影響。改寫為設(shè)計(jì)公式：式中:C——由軸的材料和承載情況確定的常數(shù)，見下表8.2。107～98

118～107

135～118

160～135

C

40～52

30～40

20～30

12～20

[τ]/(MPa)

40Cr,35SiMn

45

35

Q235,20

軸的材料

表8.2軸常用的幾種材料的[τ]及C值[τ]/(MPa)

軸的材料

注：表中所列的[τ]及C值，當(dāng)彎矩相對(duì)于扭矩較小時(shí)或只受扭矩時(shí)，[τ]取較大值，C取較小值；反之[τ]取較小值，C取較大值。學(xué)習(xí)筆記

在作軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)用上式求出的d，通常作為軸受扭段的最小直徑dmin。

若該剖面有鍵槽時(shí)，應(yīng)將軸徑適當(dāng)放大:當(dāng)有一個(gè)鍵槽時(shí)，增大4％～5％；若同一截面上開兩個(gè)鍵槽時(shí)，增大7％～10％，然后圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑或與相配合零件（如聯(lián)軸器、帶輪等）的孔徑吻合。

學(xué)習(xí)筆記圖8-23對(duì)于一般鋼制軸可按第三強(qiáng)度理論計(jì)算，其強(qiáng)度條件為：式中:σe——軸危險(xiǎn)截面的當(dāng)量應(yīng)力/MPa；Me——軸危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩/N·mm；W——軸危險(xiǎn)截面的抗彎截面系數(shù)/mm3(對(duì)實(shí)心圓軸，W≈0.1d3)

；T——轉(zhuǎn)矩/N·mm；M——軸危險(xiǎn)截面的合成彎矩/N·mm，MH、MV分別為水平面和鉛垂面內(nèi)的彎矩；α——根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的折合系數(shù)，轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，α

＝0.3；轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)(單向轉(zhuǎn)動(dòng))時(shí)，α≈0.6，對(duì)頻繁正反轉(zhuǎn)的軸，轉(zhuǎn)矩視為對(duì)稱循環(huán)變化，α＝1；[σb]-1——對(duì)稱循環(huán)下的許用彎曲應(yīng)力。計(jì)算軸的直徑時(shí)，其設(shè)計(jì)公式為：

學(xué)習(xí)筆記計(jì)算步驟：建立力學(xué)模型，畫出軸的空間力系圖，如圖8-24所示。將軸上作用力分解為水平面分力和垂直面分力，并求出水平面和垂直面的支點(diǎn)反力。學(xué)習(xí)筆記圖8-24分別作水平面的彎矩圖和垂直面的彎矩圖，如圖8-25所示。計(jì)算合成彎矩作合成彎矩圖(可省略)。作轉(zhuǎn)矩圖。計(jì)算當(dāng)量彎矩

通常把軸當(dāng)作簡支梁，作用于軸上零件的力作為集中力，其作用點(diǎn)取為零件輪轂寬度的中點(diǎn)。支點(diǎn)反力的作用點(diǎn)一般可近似地取在軸承寬度的中點(diǎn)上。學(xué)習(xí)筆記作當(dāng)量彎矩圖。校核危險(xiǎn)截面的軸徑圖8-25學(xué)習(xí)筆記任務(wù)一：圖8-26單級(jí)斜齒輪減速器傳動(dòng)示意圖任務(wù)分析：根據(jù)要求先算出軸的最小軸徑選出聯(lián)軸器，然后確定軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后畫出軸的計(jì)算簡圖并完成設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算。任務(wù)實(shí)施：學(xué)習(xí)筆記安裝聯(lián)軸器處軸徑最小，軸的材料選用45鋼，由表8.2，A0＝118～107學(xué)習(xí)筆記學(xué)習(xí)筆記學(xué)習(xí)筆記圖8-27軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)筆記圖8-28計(jì)算圖示學(xué)習(xí)筆記軸的計(jì)算圖示如圖8-28所示。*項(xiàng)目四鍵鍵連接

鍵是用來連接軸和旋轉(zhuǎn)套件（如齒輪、帶輪、蝸輪、凸輪、聯(lián)軸器）的一種機(jī)械零件，主要用于周向固定以傳遞扭矩。有些類型的鍵還可以實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動(dòng)。鍵連接因?yàn)榫哂薪Y(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。如圖8-29所示。學(xué)習(xí)筆記圖8-29鍵

鍵連接的類型鍵聯(lián)接松鍵聯(lián)接緊鍵聯(lián)接平鍵半圓鍵楔鍵切向鍵斜鍵圖8-30普通平鍵圖8-31切向鍵學(xué)習(xí)筆記圖8-32滑鍵聯(lián)接圖8-34楔鍵聯(lián)接圖8-33半圓鍵聯(lián)接學(xué)習(xí)筆記鍵的選用及運(yùn)用尺寸選擇類型選擇強(qiáng)度校核鍵的選用松鍵連接

緊鍵連接

鍵的應(yīng)用學(xué)習(xí)筆記需要傳遞的扭矩大?。宦?lián)接于軸上的零件是否需要沿軸向滑動(dòng)及滑動(dòng)距離的長短；聯(lián)接的對(duì)中性要求；是否需要具有軸向固定的作用；鍵在軸上的位置。類型選擇鍵的主要尺寸為鍵寬b×鍵高h(yuǎn)(剖面尺寸)×鍵的長度L。選用時(shí)根據(jù)軸的直徑大小d查表選取剖面尺寸(鍵寬b×鍵高h(yuǎn))；再根據(jù)輪轂的長度確定鍵的長度，鍵長應(yīng)等于或略短于輪轂長度，并符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。導(dǎo)向平鍵則按照輪轂長度及滑動(dòng)距離而定。尺寸選擇

普通平鍵的主要失效形式為連接工作面的壓潰，因此其強(qiáng)度條件為σp≤[σp]。動(dòng)連接導(dǎo)向鍵和滑鍵的主要失效形式為連接工作面產(chǎn)生過量的磨損，因此其強(qiáng)度條件為p≤[p]。強(qiáng)度校核學(xué)習(xí)筆記*項(xiàng)目五花鍵和銷連接花鍵連接（a）矩形花鍵

（b）漸開線花鍵

圖8-35花鍵齒形不同工作方式矩形花鍵漸開花鍵過盈連接間隙連接學(xué)習(xí)筆記銷連接銷連接根據(jù)銷的用途根據(jù)銷的結(jié)構(gòu)形式有：圓柱銷、圓錐銷、槽銷、銷軸和開口銷等。定位銷連接銷安全銷（a）圓柱銷

（b）圓錐銷

（c）安全銷學(xué)習(xí)筆記圖8-36*項(xiàng)目六聯(lián)軸器

聯(lián)軸器定義

聯(lián)軸器是機(jī)器中用于軸與軸之間連接的部件，能使兩軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)矩，只有在機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)后才能使兩軸分離。剛性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器有補(bǔ)償能力無補(bǔ)償能力有彈性元件的撓性聯(lián)軸器無彈性元件的撓性聯(lián)軸器學(xué)習(xí)筆記圖8-37聯(lián)軸器的種類剛性聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器無彈性元件聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器齒輪聯(lián)軸器

彈性聯(lián)軸器彈性圈柱銷聯(lián)軸器

尼龍柱銷聯(lián)軸器梅花式聯(lián)軸器彈簧聯(lián)軸器

學(xué)習(xí)筆記安全聯(lián)軸器（a）鍵連接

（b）銷連接

圖8-38套筒聯(lián)軸器（a）實(shí)物圖

（b）普通螺栓連接

（c）鉸制

孔用螺栓連接

圖8-39凸緣聯(lián)軸器圖8-40十字滑塊聯(lián)軸器學(xué)習(xí)筆記圖8-41萬向聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖8-42齒輪聯(lián)軸器圖8-43彈性圈柱銷聯(lián)軸器學(xué)習(xí)筆記圖8-46尼龍柱銷聯(lián)軸器圖8-44梅花式聯(lián)軸器圖8-45彈簧聯(lián)軸器學(xué)習(xí)筆記圖8-47剪切銷安全聯(lián)軸器聯(lián)軸器的選擇原則聯(lián)軸器計(jì)算扭矩

確定聯(lián)軸器型號(hào)

Τc≤[Τ][T]--聯(lián)軸器的公稱扭矩、許用扭矩，N﹒m；見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊。校核最大轉(zhuǎn)速n≤[n][T]--聯(lián)軸器的最大轉(zhuǎn)速，r/min；見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊。

協(xié)調(diào)軸孔結(jié)構(gòu)及直徑學(xué)習(xí)筆記*項(xiàng)目七離合器離合器定義聯(lián)軸器和離合器在功能上的共同點(diǎn)：均用于軸與軸之間的連接，使兩軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器和離合器功能上的區(qū)別：聯(lián)軸器只有在機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)后才能使兩軸分離；而離合器可在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中隨時(shí)使兩軸分離或連接。學(xué)習(xí)筆記

離合器是機(jī)器中用于軸與軸之間連接的部件，能使兩軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)矩，可在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中隨時(shí)使兩軸分離或連接。離合器的種類

由兩個(gè)端面帶牙的半離合器1、3組成。從動(dòng)半離合器3用導(dǎo)向平鍵或花鍵與軸連接，對(duì)中環(huán)2用來使兩軸對(duì)中，滑環(huán)4可操縱離合器的分離或接合。牙嵌式離合器學(xué)習(xí)筆記圖8-48牙嵌式離合器

利用主、從動(dòng)半離合器摩擦片接觸面間的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩。為提高傳遞轉(zhuǎn)矩的能力，通常采用多片摩擦片。它能在不停車或兩軸有較大轉(zhuǎn)速差時(shí)進(jìn)行平穩(wěn)接合，且可在過載時(shí)因摩擦片間打滑而起到過載保護(hù)的作用。摩擦離合器學(xué)習(xí)筆記圖8-49摩擦離合器

安全離合器是指當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)矩超過一定數(shù)值后，主、從動(dòng)軸可自動(dòng)分離，從而保護(hù)機(jī)器中其他零件不被損壞的離合器。

牙的傾斜角α較大，過載時(shí)牙面產(chǎn)生的軸向分力大于彈簧壓力，迫使離合器退出嚙合，從而中斷傳動(dòng)?？赏ㄟ^利用螺母調(diào)節(jié)彈簧壓力大小的方法控制傳遞轉(zhuǎn)矩的大小。學(xué)習(xí)筆記圖8-50安全離合器

能根據(jù)兩軸角速度的相對(duì)關(guān)系自動(dòng)接合和分離。當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速大于從動(dòng)軸時(shí)，離合器將使兩軸接合起來，把動(dòng)力從主動(dòng)軸傳給從動(dòng)軸；而當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速小于從動(dòng)軸時(shí)則使兩軸脫離。因此這種離合器只能在一定的轉(zhuǎn)向上傳遞轉(zhuǎn)矩。由星輪1、外殼2、滾柱3、彈簧4、彈簧頂桿槽支座5組成。定向離合器學(xué)習(xí)筆記圖8-51定向離合器離心離合器離心式離合器是傳動(dòng)軸(主動(dòng)軸)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，離心塊在離心力的作用下，自動(dòng)分離或結(jié)合的離合器。離心式離合器不需要另外的一套操縱機(jī)構(gòu)，過載時(shí)還能起到安全保護(hù)作用。學(xué)習(xí)筆記圖8-52離心離合器*項(xiàng)目八彈簧、制動(dòng)器彈簧緩沖和吸震儲(chǔ)能和輸出能量測量載荷控制運(yùn)動(dòng)電池中的彈簧內(nèi)燃機(jī)中的閥門彈簧電梯廳門自閉裝置的彈簧彈簧秤測力計(jì)的彈簧鐘表的發(fā)條機(jī)械鋼琴節(jié)拍器的彈簧汽車的減震簧學(xué)習(xí)筆記

彈簧是一種彈性元件，它具有彈性大、剛性小，在載荷作用下容易變形，去載荷后又恢復(fù)原狀等特點(diǎn)，應(yīng)用非常廣泛。彈簧的作用彈簧的種類學(xué)習(xí)筆記表8.3各種類型的彈簧實(shí)物圓柱形螺旋彈簧由于結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，因此應(yīng)用最廣，如圖8-53所示。圓柱形螺旋彈簧由鋼絲繞成，一般將兩端并緊后磨平，使其端面與軸線垂直，便于支撐。并緊磨平的若干圈不產(chǎn)生彈性變形稱為支撐圈，通常支撐圈數(shù)有1.5、2、2.5三種。彈簧中參加彈性變形進(jìn)行有效工作的圈數(shù)，稱為有效圈數(shù)n。彈簧并緊磨平后在不受外力情況下的全部高度，稱為自由高度H0。圖8-53圓柱形螺旋彈簧學(xué)習(xí)筆記圓柱形螺旋彈簧的主要參數(shù)及關(guān)系如表8.4所示，彈簧的設(shè)計(jì)、計(jì)算參閱相關(guān)資料。表8.4螺旋彈簧基本幾何參數(shù)的關(guān)系式學(xué)習(xí)筆記制動(dòng)器

機(jī)器工作是運(yùn)動(dòng)的，但沒有制動(dòng)的運(yùn)動(dòng)是沒有智慧的工作。

制動(dòng)器就是具有使運(yùn)動(dòng)部件(或運(yùn)動(dòng)機(jī)械)減速、停止或保持停止?fàn)顟B(tài)等功能的裝置。

制動(dòng)器常采用摩擦制動(dòng)。主要由制動(dòng)架、摩擦元件和驅(qū)動(dòng)裝置三部分組成。有些制動(dòng)器還裝有摩擦元件間隙的自動(dòng)調(diào)整裝置。

為了減小制動(dòng)力矩和結(jié)構(gòu)尺寸，制動(dòng)器通常裝在設(shè)備的高速軸上，但對(duì)安全性要求較高的大型設(shè)備(如礦井提升機(jī)、電梯等)則應(yīng)裝在靠近設(shè)備工作部分的低速軸上。學(xué)習(xí)筆記圖8-54電磁制動(dòng)器

圖8-54是電梯上常用的電磁鐵制動(dòng)器。它主要有制動(dòng)輪、制動(dòng)電磁鐵、制動(dòng)臂、制動(dòng)閘瓦、制動(dòng)彈簧等組成。

制動(dòng)器是電梯中工作最為頻繁的裝置之一，電梯的啟動(dòng)和停止都離不開它，是電梯安全平穩(wěn)運(yùn)行不可缺少的重要裝置。學(xué)習(xí)筆記學(xué)習(xí)筆記1

它安裝在電動(dòng)機(jī)的旁邊。它對(duì)主動(dòng)轉(zhuǎn)軸起制動(dòng)作用，能使工作中的電梯轎廂停止運(yùn)行。

電梯制動(dòng)器的工作原理為：電梯處于停止?fàn)顟B(tài)，制動(dòng)臂在制動(dòng)閘瓦在制動(dòng)彈簧的作用下，帶動(dòng)制動(dòng)閘瓦及閘皮壓向制動(dòng)輪的工作表面，抱閘制動(dòng)，此時(shí)制動(dòng)閘瓦緊密貼合在制動(dòng)輪工作表面上。當(dāng)電梯開始運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)電磁鐵線圈得電，電磁鐵芯被吸合，推動(dòng)制動(dòng)臂克服制動(dòng)彈簧的壓力，帶動(dòng)制動(dòng)閘瓦松開并離開制動(dòng)輪工作表面，抱閘釋放，電梯啟動(dòng)運(yùn)行。

制動(dòng)器的選擇原則

能符合于已知工作條件的制動(dòng)力矩，并有足夠的儲(chǔ)備，以保證一定的安全系數(shù)。

所有的構(gòu)件要有足夠的強(qiáng)度。

摩擦零件的磨損量要盡可能小。

摩擦零件的發(fā)熱不能超過允許的溫度。

合閘時(shí)制動(dòng)平穩(wěn)，松閘靈活，兩摩擦面可能完全松開。

結(jié)構(gòu)簡單，以便于調(diào)整和檢修，工作穩(wěn)定。

輪廓尺寸和安裝位置盡可能小。學(xué)習(xí)筆記234567*項(xiàng)目九軸承學(xué)習(xí)筆記軸承的基本要求及功用

能承擔(dān)一定的載荷，具有一定的強(qiáng)度和剛度。

具有小的摩擦力矩，減少回轉(zhuǎn)件在旋轉(zhuǎn)過程中的摩擦和磨損，確?；剞D(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。

具有一定的支承精度，保證被支承零件的回轉(zhuǎn)精度。軸承的定義

軸承是機(jī)器中廣泛使用的一種支承部件，用來支撐軸及軸上零件。軸承概述軸承的類型

按支承處相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的摩擦性質(zhì)的不同，軸承可以分為兩大類：滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承。

按所能承受的載荷方向的不同，則可以分為承受徑向力的向心軸承，承受軸向力的推力軸承，既承受徑向力又承受軸向力的向心推力軸承。

滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)特性、摩擦狀態(tài)、承載能力等都有較大的區(qū)別，因而各自具有不同的適用場合。

由于滾動(dòng)軸承自身的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用場合非常廣泛，將著重介紹。頂尖的軸承是由高級(jí)的軸承鋼材料和先進(jìn)的工藝制成。12312學(xué)習(xí)筆記

工作時(shí)軸承和軸頸的支承面間形成直接或間接的滑動(dòng)摩擦，這樣的軸承稱為滑動(dòng)軸承。

按其所能承受的載荷方向，分為向心滑動(dòng)軸承（主要承受徑向載荷）和推力滑動(dòng)軸承（主要承受軸向載荷）。

按工作表面間的潤滑和摩擦狀態(tài)，分為液體摩擦滑動(dòng)軸承和非液體摩擦滑動(dòng)軸承。

根據(jù)滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)，滑動(dòng)軸承主要用于工作轉(zhuǎn)速特高（如汽輪發(fā)電機(jī)）、支承要求特精（如精密磨床）、特重型（如水輪發(fā)電機(jī)）、承受巨大沖擊和振動(dòng)載荷（如破碎機(jī)）、須成剖分式（如曲軸軸承）等特殊工作場合。

滑動(dòng)軸承213滑動(dòng)軸承的類型向心滑動(dòng)軸承向心滑動(dòng)軸承有整體式和剖分式兩種。整體式滑動(dòng)軸承

如圖8-55所示，整體式滑動(dòng)軸承用螺栓將軸承座與機(jī)座連接，在軸承座頂部裝有油杯，軸套上有進(jìn)油孔，內(nèi)表面用減摩材料制成的軸瓦（或叫軸套）開油溝以分配潤滑油潤滑。

學(xué)習(xí)筆記滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)

軸套上開有與油杯相聯(lián)的油孔，并在其內(nèi)表面開設(shè)油溝將潤滑油引導(dǎo)至軸承承載區(qū)。

軸套壓裝在軸承座中，并用騎縫螺釘止動(dòng)。

頂部裝有潤滑油杯。

軸承座用螺栓與機(jī)座連接。圖8-55整體式向心滑動(dòng)軸承學(xué)習(xí)筆記

整體式滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，但裝拆時(shí)軸或軸承必須做軸向移動(dòng)，而且軸承磨損后的徑向間隙無法調(diào)整。因此這種軸承多用在低速、輕載、間隙工作且不需要經(jīng)常裝拆的簡單機(jī)械中。整體式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。剖分式滑動(dòng)軸承

剖分式滑動(dòng)軸承由軸承座、軸承蓋、連接螺栓以及剖分的上下軸瓦等組成，如圖8-56所示即為一種常見的剖分式向心滑動(dòng)軸承。圖5-56剖分式向心滑動(dòng)軸承階梯形的定位止口

安裝油杯或油管的螺紋孔。學(xué)習(xí)筆記

剖分式滑動(dòng)軸承克服了整體式滑動(dòng)軸承裝拆不便的缺點(diǎn)，而且軸瓦工作面磨損后的間隙還可用減薄墊片或切削軸瓦分合面等方法加以調(diào)整，因此得到了廣泛應(yīng)用。剖分式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。推力滑動(dòng)軸承

常用的推力軸承有立式和臥式兩種，用來承受軸向載荷。

如圖8-57所示為常見的立式推力滑動(dòng)軸承，由軸承座、襯套、軸套等組成。圖8-57立式推力滑動(dòng)軸承學(xué)習(xí)筆記滑動(dòng)軸承的安裝、維護(hù)滑動(dòng)軸承的安裝與維護(hù)要注意以下幾個(gè)方面：滑動(dòng)軸承安裝要保證軸頸在軸承孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、準(zhǔn)確、平穩(wěn)。軸瓦與軸承座孔要修刮貼實(shí)，軸瓦剖分面要高出0.05～0.1mm，以便壓緊。整體式軸瓦壓入時(shí)要防止偏斜，并用緊定螺釘固定。注意油路暢通，油路與油槽接通。注意清潔，修刮調(diào)試過程中凡能出現(xiàn)油污的機(jī)件，修刮后都要清洗涂油。軸承使用過程中要經(jīng)常檢查潤滑、發(fā)熱、振動(dòng)問題。52341學(xué)習(xí)筆記滾動(dòng)軸承的類型及代號(hào)滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)

如圖8-58所示，滾動(dòng)軸承一般是由外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架組成，滾動(dòng)體位于內(nèi)、外圈的滾道之間。軸承工作時(shí)，內(nèi)圈通常安裝在軸頸上，并與軸一起旋轉(zhuǎn)，外圈安裝在機(jī)座或零件的軸承孔內(nèi)起支撐作用。圖8-58滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)1-外圈；2-內(nèi)圈；3-滾動(dòng)體；4-保持架學(xué)習(xí)筆記

常見的滾動(dòng)體有球形、圓柱形、鼓形、滾針、圓錐形，如圖8-59所示，滾動(dòng)體的大小和數(shù)量直接影響軸承的承載能力。圖8-59滾動(dòng)體的形狀

保持架的作用是將軸承中的一組滾動(dòng)體等距離隔開，引導(dǎo)滾動(dòng)體在正確的軌道上運(yùn)動(dòng)，改善軸承內(nèi)部載荷分配和潤滑性能，與無保持架的滿裝球或滾子的軸承相比，帶保持架軸承的摩擦阻力較小，適用于高速旋轉(zhuǎn)。學(xué)習(xí)筆記滾動(dòng)軸承具有多種結(jié)構(gòu)類型，每類軸承都具有各自的特點(diǎn)，但其共同的優(yōu)點(diǎn)是：摩擦阻力小、起動(dòng)靈敏。外形尺寸已國際標(biāo)準(zhǔn)化，具有互換性，適于批量生產(chǎn)。磨耗較一般滑動(dòng)軸承少，能長時(shí)間維持機(jī)械精度。潤滑方便，潤滑劑消耗少，維護(hù)費(fèi)用低?？奢^方便的在高溫或低溫條件下使用。與軸承相配的周圍部件結(jié)構(gòu)簡單，便于檢查與保養(yǎng)?？赏ㄟ^施加預(yù)載荷提高軸承的剛性。除少數(shù)軸承（如推力軸承）外，一般軸承可同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷。缺點(diǎn)有：承受沖擊載荷能力差。振動(dòng)、噪音較大。徑向尺寸較大。有的場合無法使用。112233445678學(xué)習(xí)筆記滾動(dòng)軸承的類型滾動(dòng)軸承按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同有多種分類方法，常見的有：

按所能承受載荷的方向或公稱接觸角的不同，分為向心軸承（主要承受徑向載荷）和推力軸承（主要承受軸向載荷）。如表8.5所示。

滾動(dòng)軸承的接觸角α：滾動(dòng)體與外圈滾道接觸處的法線與軸承徑向平面（垂直于軸承軸心線的平面）之間所夾的銳角。它是滾動(dòng)軸承的一個(gè)重要參數(shù)，軸承的受力分析和承載能力等都與之有關(guān)。接觸角越大，軸承承受軸向載荷的能力也越大。

按滾動(dòng)體的形狀可分為球軸承、滾子軸承。常見的滾子有圓柱滾子、球面滾子、圓錐滾子和滾針等。

按工作時(shí)是否調(diào)心，可分為調(diào)心軸承、非調(diào)心軸承。123表8.5各類軸承的公稱接觸角學(xué)習(xí)筆記常用滾動(dòng)軸承的類型和特性，見表8.6。表8.6滾動(dòng)軸承的主要類型和特性學(xué)習(xí)筆記滾動(dòng)軸承的代號(hào)

選用軸承時(shí)，首先是選擇軸承的類型。其次應(yīng)確定出軸承具體的結(jié)構(gòu)型式、尺寸、公差等級(jí)和技術(shù)要求等以滿足工作需要。

國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了滾動(dòng)軸承的代號(hào)。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T272—1993，滾動(dòng)軸承代號(hào)由基本代號(hào)、前置代號(hào)和后置代號(hào)三部分組成，用數(shù)字和字母等表示。滾動(dòng)軸承代號(hào)通常都?jí)河≡谳S承外圈的端面上。排列順序如表8.7所示：表8.7滾動(dòng)軸承代號(hào)的組成注：基本代號(hào)下面的數(shù)字表示代號(hào)自左向右的位置序數(shù)。*常用后置代號(hào)。學(xué)習(xí)筆記基本代號(hào)

基本代號(hào)是軸承代號(hào)的核心，是由類型代號(hào)、尺寸系列代號(hào)(包括寬度系列和直徑系列)和內(nèi)徑代號(hào)組成。一般為五位數(shù)字或字母加四位數(shù)字。

類型代號(hào)?；敬?hào)左起第一位為類型代號(hào)，用數(shù)字或字母表示。

尺寸系列代號(hào)。由軸承的寬(高)度系列代號(hào)(基本代號(hào)左起第二位)和直徑系列代號(hào)(基本代號(hào)左起第三位)組合而成，向心軸承和推力軸承的常用尺寸系列代號(hào)，見表8.8。表8.8滾動(dòng)軸承常用尺寸系列代號(hào)21學(xué)習(xí)筆記

結(jié)構(gòu)型式相同、內(nèi)徑相同的軸承，由于直徑系列代號(hào)的不同，會(huì)有不同的外徑和寬度，以適應(yīng)不同工況的要求，如圖8-60所示。圖8-60滾動(dòng)軸承的直徑系列內(nèi)徑代號(hào)。基本代號(hào)左起第四、五位為內(nèi)徑代號(hào)，表示方法見表8.9。3表8.9常用軸承內(nèi)徑代號(hào)學(xué)習(xí)筆記前置代號(hào)

前置代號(hào)用字母表示成套軸承的分部件。前置代號(hào)及其含義可參閱GB/T272—1993。后置代號(hào)

后置代號(hào)是軸承在結(jié)構(gòu)型式、尺寸、公差、技術(shù)要求等有改變時(shí)，在其基本代號(hào)后添加的補(bǔ)充代號(hào)，用字母(或加數(shù)字)表示。公差等級(jí)代號(hào)見表8.10，軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)常用代號(hào)、軸承游隙代號(hào)見表8.11、表8.12，其它后置代號(hào)可參閱GB/T272—1993。表8.11軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)常用代號(hào)表8.10軸承公差等級(jí)代號(hào)學(xué)習(xí)筆記表8.12軸承游隙代號(hào)表8.13后置代號(hào)中的配置代號(hào)及含義（摘錄）學(xué)習(xí)筆記任務(wù)二：試解釋基本代號(hào)為61206軸承的含義。任務(wù)分析：可根據(jù)基本代號(hào)是由類型代號(hào)、尺寸系列代號(hào)和內(nèi)進(jìn)代號(hào)來分別說明其含義。任務(wù)實(shí)施：

6——類型代號(hào)，深溝球軸承；12——尺寸系列代號(hào)，寬度系列代號(hào)為1，正常寬度，直徑系列代號(hào)為2，輕系列；06——內(nèi)徑代號(hào)，d＝30mm。公差等級(jí)為0級(jí)(省略)。學(xué)習(xí)筆記任務(wù)三：解釋代號(hào)為7310AC/P6軸承的含義。任務(wù)分析：可根據(jù)滾動(dòng)軸承代號(hào)是由前置代號(hào)（字母表示）、基本代號(hào)和后置代號(hào)

字母表示）來分別說明其含義任務(wù)實(shí)施：7——類型代號(hào)，角接觸球軸承；

3——尺寸系列代號(hào)，寬度系列代號(hào)為0(省略)，窄系列，直徑系列代號(hào)

為3，是中系列；

10——內(nèi)徑代號(hào)，d＝50mm；

AC——內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)，公稱接觸角α＝25°；

P6——公差等級(jí)代號(hào)，公差等級(jí)為6級(jí)。學(xué)習(xí)筆記滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算滾動(dòng)軸承的失效形式

滾動(dòng)軸承在大多數(shù)的工作過程中，軸承元件(內(nèi)、外圈滾道和滾動(dòng)體)所受的載荷呈周期性變化，可近似認(rèn)為是按脈動(dòng)循環(huán)變化，內(nèi)圈滾道與滾動(dòng)體、外圈滾道與滾動(dòng)體接觸處所受的應(yīng)力也是按脈動(dòng)循環(huán)變化的，如圖8-61所示。圖8-61滾動(dòng)軸承徑向載荷的分布學(xué)習(xí)筆記

疲勞點(diǎn)蝕。內(nèi)、外圈滾道與滾動(dòng)體接觸處長期受到按照脈動(dòng)循環(huán)變化的接觸應(yīng)力作用，發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕。疲勞點(diǎn)蝕是軸承正常工作條件下的主要失效形式。針對(duì)疲勞點(diǎn)蝕需進(jìn)行軸承的壽命計(jì)算。

塑性變形。軸承在很大的靜載荷或沖擊載荷作用下，滾動(dòng)體和內(nèi)外圈滾道出現(xiàn)不均勻的永久性的塑性變形凹坑。軸承的塑性變形使軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生劇烈振動(dòng)和噪聲，摩擦增大，運(yùn)動(dòng)精度降低，致使軸承不能正常工作。為防止塑性變形，需對(duì)低速、重載及大沖擊條件下工作的軸承進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。

磨損。在力的作用下，兩個(gè)相互接觸的金屬表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦，形成摩擦副。摩擦引起金屬消耗或產(chǎn)生殘余變形，使金屬表面的形狀、尺寸、組織或性能發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為磨損。磨損的基本形工有：疲勞磨損、黏著磨損、磨口(粒)磨損、微動(dòng)磨損和腐蝕磨損等。實(shí)際中多數(shù)磨損屬于綜合性磨損，預(yù)防對(duì)策應(yīng)根據(jù)磨損的形式和機(jī)理分別采取措施。

此外，由于使用、維護(hù)和保養(yǎng)不當(dāng)或密封、潤滑不良等因素，也能引起軸承出現(xiàn)早期膠合、內(nèi)外圈及保持架破損等不正常失效。

滾動(dòng)軸承的失效形式主要有：123學(xué)習(xí)筆記滾動(dòng)軸承的壽命和基本額定動(dòng)載荷

基本額定壽命和基本額定動(dòng)載荷：軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕前的總轉(zhuǎn)數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下工作的小時(shí)數(shù)稱為軸承壽命。大量實(shí)驗(yàn)證明，在一批軸承中結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理、加工方法、使用條件完全相同的軸承壽命是相當(dāng)離散的，最長壽命是最短壽命的數(shù)十倍。對(duì)一具體軸承很難確切預(yù)知其壽命，但對(duì)一批軸承用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法可以求出其壽命概率分布規(guī)律。軸承的可靠性與壽命之間的關(guān)系如圖8-62所示。軸承的壽命不能以一批中最長或最短的壽命做基準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定對(duì)于一般使用的機(jī)器，以90%的軸承不發(fā)生破壞的壽命作為基準(zhǔn)。

圖8-62軸承的壽命曲線學(xué)習(xí)筆記

基本額定壽命。一批相同的軸承中90%的軸承在疲勞點(diǎn)蝕前能夠達(dá)到或超過的總轉(zhuǎn)數(shù)Lr(106轉(zhuǎn)為單位)或在一定轉(zhuǎn)速下工作的小時(shí)數(shù)Lh(h)?？煽慷纫蟪^90%，或改變軸承材料性能和運(yùn)轉(zhuǎn)條件時(shí)，可以對(duì)基本額定壽命進(jìn)行修正。

基本額定動(dòng)載荷滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，基本額定壽命為一百萬轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的載荷稱為基本額定動(dòng)載荷，用字母C表示，即在基本額定動(dòng)載荷作用下，軸承可以工作一百萬轉(zhuǎn)而不發(fā)生點(diǎn)蝕失效的概率為90%?；绢~定動(dòng)載荷是衡量軸承抵抗點(diǎn)蝕能力的一個(gè)表征值，其值越大，軸承抗疲勞點(diǎn)蝕能力越強(qiáng)。基本額定動(dòng)載荷又有徑向基本額定動(dòng)載荷(Cr)和軸向基本額定動(dòng)載荷(Ca)之分。徑向基本動(dòng)載荷對(duì)向心軸承(角接觸軸承除外)是指徑向載荷，對(duì)角接觸軸承指軸承套圈間產(chǎn)生相對(duì)徑向位移的載荷的徑向分量。對(duì)推力軸承指中心軸向載荷。

軸承的基本額定動(dòng)載荷的大小與軸承的類型、結(jié)構(gòu)、尺寸大小及材料等有關(guān)，可以從手冊或軸承產(chǎn)品樣本中直接查出數(shù)值。12學(xué)習(xí)筆記滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷

當(dāng)量動(dòng)載荷P的計(jì)算方法如下：同時(shí)承受徑向載荷Fr和軸向載荷Fa的軸承P＝fP(XFr＋YFa)受純徑向載荷Fr的軸承(如N、NA類軸承)P＝fPFr受純軸向載荷Fa的軸承(如5類、8類軸承)P＝fPFa式中：X——徑向動(dòng)載荷系數(shù)，查表8.14；Y——軸向動(dòng)載荷系數(shù)，查表8.14；fP沖擊載荷系數(shù)，見表8.15。載荷系數(shù)fP是考慮了機(jī)械工作時(shí)軸承上的載荷由于機(jī)器的慣性、零件的誤差、軸或軸承座變形而產(chǎn)生的附加力和沖擊力，考慮這些影響因素，對(duì)理論當(dāng)量動(dòng)載荷加以修正。學(xué)習(xí)筆記

表中8.14中e是判斷系數(shù)。Fa/C0r為相對(duì)軸向載荷，它反映軸向載荷的相對(duì)大小，其中C0r是軸承的徑向基本額定載荷。表中8.14中未列出Fa/C0r的中間值，可按線性插值法求出相對(duì)應(yīng)的e、Y值。表8.14軸承的徑向和軸向動(dòng)載荷系數(shù)X和Y學(xué)習(xí)筆記

載荷性質(zhì)fP舉例平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)或有輕微沖擊1.0～1.2電動(dòng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵、汽輪機(jī)等中等沖擊1.2～1.8機(jī)床、車輛、冶金設(shè)備、起重機(jī)等強(qiáng)大沖擊1.8～3.0軋鋼機(jī)、破碎機(jī)、振動(dòng)篩、鉆探機(jī)等表8.15載荷系數(shù)fP的值額定壽命計(jì)算

基本額定壽命計(jì)算。滾動(dòng)軸承的基本額定壽命L(106r)與基本額定動(dòng)載荷C(N)、當(dāng)量動(dòng)載荷P(N)之間有如下關(guān)系：L＝(C/P)ε(106r)式中：ε——壽命指數(shù)，球軸承ε＝3，滾子軸承ε＝10/3。學(xué)習(xí)筆記學(xué)習(xí)筆記

應(yīng)用式時(shí)，應(yīng)使所選用軸承的基本額定壽命Lh大于軸承的預(yù)期壽命[Lh]，即應(yīng)滿足Lh＞[Lh]。應(yīng)用式時(shí)應(yīng)使所選用軸承的基本額定動(dòng)載荷C大于軸承所應(yīng)具有的基本額定動(dòng)載荷C′，即應(yīng)滿足：C＞C′。

各類機(jī)器中軸承預(yù)期壽命[Lh]的參考值見表8.17。表8.16溫度系數(shù)ft表8.17軸承預(yù)期壽命[Lh]的參考值學(xué)習(xí)筆記滾動(dòng)軸承的裝拆、潤滑、密封和使用

滾動(dòng)軸承是精密部件，如安裝或拆卸的方法不當(dāng)，輕者使軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)精度降低，重者將導(dǎo)致軸承或其它零部件的損壞，因此其裝拆必須規(guī)范。滾動(dòng)軸承裝拆的原則是保證滾動(dòng)體不受力，裝拆力要對(duì)稱或均勻地作用于套圈的端面。滾動(dòng)軸承常用的安裝方法有利用專用壓套壓裝軸承內(nèi)(外)圈的冷壓法(圖8-63)和將軸承在油池中加熱后進(jìn)行套裝的熱套法。圖8-63冷壓法安裝軸承滾動(dòng)軸承的裝拆學(xué)習(xí)筆記滾動(dòng)軸承的拆卸在軸承組合設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮，為此，軸上定位軸肩的高度應(yīng)小于軸承內(nèi)圈的高度(圖8-64)，同理，軸承外圈在座孔內(nèi)也應(yīng)該留出足夠的高度和拆卸空間，如圖8-65所示。圖8-64軸承外圈的拆卸高度圖8-65軸承的拆卸學(xué)習(xí)筆記滾動(dòng)軸承的密封

滾動(dòng)軸承的密封的目的是防止外界灰塵、雜質(zhì)和水分的侵入，阻止?jié)櫥偷耐庑?，以維持良好的工作環(huán)境和潤滑效果。

密封裝置的選擇與潤滑的種類、工作環(huán)境、溫度以及密封表面的圓周速度等因素有關(guān)，常用的有接觸式密封和非接觸式密封兩大類，其密封型式、適用范圍及特性見表8.18。表8.18常用的滾動(dòng)軸承的密封型式學(xué)習(xí)筆記滾動(dòng)軸承的潤滑

滾動(dòng)軸承的潤滑的目的是減少摩擦和磨損，同時(shí)起到冷卻、吸振、防銹及降低噪聲等。常用的潤滑劑有潤滑油、潤滑脂或固體潤滑劑。

一般情況下，滾動(dòng)軸承多采用潤滑脂潤滑，其特點(diǎn)是不易流失，易于密封，一次加脂后可工作較長時(shí)間，但允許的軸承轉(zhuǎn)速相對(duì)較低。

高速運(yùn)轉(zhuǎn)或工作溫度較高的軸承可用潤滑油潤滑，其特點(diǎn)是摩擦系數(shù)小，潤滑可靠，并具有冷卻散熱和清洗作用，但對(duì)供油和密封的要求較高。脂或油的具體選擇可按表征滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)速大小的速度因素dn[d為軸承內(nèi)徑/mm；n為軸承轉(zhuǎn)速/(r/min)]值來確定。當(dāng)dn＜(1.5～2)×105mm·r/min時(shí)，可采用潤滑脂潤滑，超過這一范圍宜采用潤滑油潤滑。

選擇潤滑油時(shí)，可根據(jù)軸承的dn值和工作溫度確定潤滑油的粘度值，然后按粘度值從潤滑油產(chǎn)品目錄中選出適用的潤滑油牌號(hào)。油潤滑的常用方法有油池潤滑、飛濺潤滑、噴油潤滑、油霧潤滑等。學(xué)習(xí)筆記滾動(dòng)軸承的使用

為了保證滾動(dòng)軸承的正常工作，除了合理選擇軸承的類型和尺寸，以及正確地進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)之外，還需要在使用過程中注意軸承的具體使用條件(載荷的波動(dòng)、環(huán)境的變化等)，對(duì)軸承進(jìn)行定期或不定期的維護(hù)保養(yǎng)和檢修，以確保軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的安全可靠。有關(guān)軸承的使用注意事項(xiàng)如下：

維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)嚴(yán)格按照機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)條件的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，定期進(jìn)行。內(nèi)容包括監(jiān)視運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、補(bǔ)充或更換潤滑劑、定期拆卸的檢查等。

運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)，包括軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音、振動(dòng)、溫度、潤滑劑的狀態(tài)等的變化，應(yīng)立即停機(jī)檢修。

保持軸承及其周圍環(huán)境的清潔，防止灰塵、雜質(zhì)的侵入。

操作時(shí)使用恰當(dāng)?shù)墓ぞ撸乐馆S承的意外損壞。

操作時(shí)注意避免軸承與手的直接接觸，以防止銹蝕。12345學(xué)習(xí)測試與學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)一、填空題1)轉(zhuǎn)軸承受____________。2)在軸的設(shè)計(jì)中，采用軸環(huán)是使軸上零件獲得________定位。3)軸的常用材料是________。4)對(duì)軸進(jìn)行表面強(qiáng)化處理，可以提高軸的________強(qiáng)度。5)鍵的長度主要是根據(jù)________來選擇。6)標(biāo)準(zhǔn)平鍵聯(lián)接的承載能力，通常是取決于鍵工作表面的________強(qiáng)度。7)普通平鍵用于________聯(lián)接，導(dǎo)鍵和滑鍵用于________聯(lián)接。8)聯(lián)軸器與離合器主要用于連接兩軸轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞________。________只能在機(jī)器停止時(shí)用拆卸的方法才能將兩軸分開，________在機(jī)器工作時(shí)即可分離與結(jié)合。9)對(duì)傳遞動(dòng)力的軸，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)滿足________條件是最基本的要求。10)制動(dòng)器常常采用________制動(dòng)。11）滾動(dòng)軸承的主要失效形式是________、________和________。二、單選題1)已知，B為軸上零件寬度，L為相配的軸段長度，一般情況下，為了軸向固定應(yīng)使________。(A.B＜L；B.B＞L；C.B＝L；D.B與L之間無要求)2)軸上零件的軸向固定方法，當(dāng)軸向力很大時(shí)，應(yīng)選用________。(A.彈性擋圈；B.軸肩；C.用緊定螺釘鎖緊的擋圈；D.過盈配合)3)軸由給定的受力簡圖（圖8-66）所繪制的彎矩圖應(yīng)是________。(A.B.C.D.)圖8-66受力見圖