《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課件-第16章

第16章軸系零部件16.1軸16.2滾動(dòng)軸承16.3聯(lián)軸器與離合器

16.1軸

16.1.1軸的功用及分類

1.軸的功用

軸是組成機(jī)器的重要零件之一。軸的主要功用是支承旋轉(zhuǎn)零件(例如齒輪、蝸輪等)、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

2.軸的分類

按軸承受的載荷不同，可將軸分為心軸、轉(zhuǎn)軸和傳動(dòng)軸三種。心軸工作時(shí)僅承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩，如自行車軸(圖16-1)。轉(zhuǎn)軸工作時(shí)既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩，如減速器中的軸(圖16-2)。傳動(dòng)軸則只傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩，如汽車中聯(lián)接變速箱與后橋之間的軸(圖16-3)。圖16-1心軸圖16-2轉(zhuǎn)軸圖16-3傳動(dòng)軸按軸線形狀的不同，軸可分為直軸(圖16-1、圖16-2)和曲軸(圖16-4)。曲軸屬于專用零件，本章僅介紹直軸。圖16-4曲軸16.1.2軸的常用材料及熱處理

軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件。鍛件的內(nèi)部組織均勻，強(qiáng)度較好，重要的軸、大尺寸或階梯尺寸變化較大的軸，應(yīng)采用鍛制毛坯。對(duì)直徑較小的軸，可直接用圓鋼加工。

軸的常用材料及其主要力學(xué)性能見表16-1。16.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.軸的組成

圖16-5所示為一圓柱齒輪減速器的低速軸，是一個(gè)典型的階梯形轉(zhuǎn)軸，主要由軸頸、軸頭和軸身三部分組成。圖16-5軸的結(jié)構(gòu)

2.軸上零件的軸向定位及固定

常用的軸向定位及固定方法有：

1)軸肩與軸環(huán)(圖16-6)

為了保證零件緊靠定位面，軸肩與軸環(huán)的圓角半徑r應(yīng)小于零件的圓角半徑R或倒角高度C1；還應(yīng)保證零件與定位面接觸處的肩高h(yuǎn)大于圓角半徑R或倒角高度C1。一般定位軸肩的高度h=R(C1)+(0.5～2)，軸環(huán)寬度b≈1.4h。軸上的倒角和圓角半徑可參考表16-2選取。采用軸肩與軸環(huán)可承受較大的軸向力，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。圖16-6軸肩與軸環(huán)

2)套筒定位(圖16-6(b))

采用套筒定位，既能避免因用軸肩而使軸徑增大，又可減少應(yīng)力集中源。但若套筒過長(zhǎng)，則會(huì)增大材料用量及重量。

3)軸端擋圈(圖16-7)

軸端擋圈適用于軸端零件的軸向固定。與輪轂相配裝的軸段長(zhǎng)度，一般應(yīng)略小于輪轂寬的2mm～3mm。圖16-7軸端擋圈

4)圓螺母(圖16-8)

采用圓螺母定位可承受較大的軸向力。這種方法常用于軸的端部，一般用細(xì)牙螺紋，避免過多地削弱軸的強(qiáng)度。通?？梢圆捎秒p圓螺母或圓螺母加止動(dòng)墊圈的固定方式。

除以上軸向定位的方法外，常用的軸向定位方法還有彈性擋圈(圖16-9)、緊定螺釘(圖16-10)及軸承端蓋。圖16-8圓螺母圖16-9彈性擋圈圖16-10緊定螺釘

3.軸上零件的周向定位及固定

為了滿足機(jī)器傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的要求，軸上零件除了需要軸向定位外，還必須有可靠的周向定位。常用的周向定位及固定方法有鍵、花鍵、銷、過盈配合及緊定螺釘(圖16-10)等。在圖16-5中，齒輪與軸之間的周向固定采用了平鍵聯(lián)接。

4.軸的結(jié)構(gòu)工藝性

軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工與裝配。形狀力求簡(jiǎn)單，階梯軸的級(jí)數(shù)盡可能少，而且各段直徑不宜相差太大。軸上需磨削的軸段應(yīng)設(shè)計(jì)出砂輪越程槽，需車制螺紋的軸段應(yīng)有退刀槽，如圖16-11所示，它們的結(jié)構(gòu)尺寸可參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。圖16-11螺紋退刀槽和砂輪越程槽16.1.4軸的強(qiáng)度計(jì)算

1.傳動(dòng)軸的強(qiáng)度計(jì)算

傳動(dòng)軸是只傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩的軸。只需要知道軸傳遞的轉(zhuǎn)矩大小，就可以對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核或設(shè)計(jì)計(jì)算。

強(qiáng)度條件為

(16-1)對(duì)于圓截面的實(shí)心軸，若已知軸的轉(zhuǎn)速n(r/min)和傳遞的功率P(kW)，上式可寫為

(16-2)

由式(16-2)可得實(shí)心圓軸的設(shè)計(jì)公式為

(16-3)

常用材料的［τ］值與C值可查表16-3。若軸上有一個(gè)鍵槽，可將算得的直徑增大3%～5%;如有兩個(gè)鍵槽,可增大7%～10%。

2.轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度計(jì)算

轉(zhuǎn)軸同時(shí)承受轉(zhuǎn)矩和彎矩，必須按彎曲和扭轉(zhuǎn)組合強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。但是，在開始設(shè)計(jì)軸時(shí)，通常還不知道軸上零件的位置及支點(diǎn)位置，彎矩值不能確定。因此，一般在進(jìn)行轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，先按軸所受的轉(zhuǎn)矩對(duì)軸的直徑進(jìn)行估算。由式(16-3)求出的直徑作為軸的最小直徑。根據(jù)當(dāng)量彎矩圖，確定危險(xiǎn)截面及其當(dāng)量彎矩值，校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度。

(16-4)

例16-1圖16-12為一帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，試設(shè)計(jì)減速器的從動(dòng)軸。已知減速器主動(dòng)軸輸入功率為P1=2.68kW，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1=568r/min，圓柱齒輪傳動(dòng)效率為0.97，一對(duì)滾動(dòng)軸承效率為0.99，傳動(dòng)比i=4.2，從動(dòng)齒輪分度圓直徑d2=282.5mm，輪轂寬度為55mm，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作載荷平穩(wěn)，采用深溝球軸承支承。圖16-12帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)

解

(1)求減速器從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速與功率。

轉(zhuǎn)速為

功率為

(2)選擇軸的材料和熱處理方法。軸的材料采用45鋼正火處理。由表16-1查得σb=600MPa。

(3)估算軸的最小直徑。因軸的外伸端和聯(lián)軸器聯(lián)接，基本不承受彎矩，因此C可取較小值。由表16-3取C=110，

代入式(16-3)得

(4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制結(jié)構(gòu)草圖。

①軸系各零件的位置和固定方式。齒輪安裝在軸的中部，兩側(cè)分別用軸環(huán)和套筒作軸向固定，用平鍵(鍵14×45GB1096－90)聯(lián)接作周向固定。軸承安裝在齒輪兩邊，左邊軸承用軸肩作軸向固定，軸承孔與軸頸采用過渡配合；右邊軸承用套筒作軸向固定，軸承孔與軸之間也采用過渡配合；兩邊軸承的外圈用軸承蓋作軸向固定。彈性套柱銷聯(lián)軸器安裝在軸的外伸端，用平鍵(鍵10×70GB1096－90)聯(lián)接作周向固定，用軸肩作軸向固定。

以上各零件布置見圖16-13。圖16-13減速器從動(dòng)軸設(shè)計(jì)②確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。如圖16-13所示，將軸分為6段，分別用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ表示。

(5)按彎、扭組合作用驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。

①繪出軸的空間受力圖，求軸上的作用力。

軸的跨度：

懸臂長(zhǎng)度:從動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩:

圓周力:

徑向力:②垂直平面內(nèi)的彎矩圖。

支承反力：

D點(diǎn)彎矩:③水平平面內(nèi)的彎矩圖。

支承反力：

D點(diǎn)彎矩:④合成彎矩圖。

最大彎矩在D點(diǎn)所在的剖面上，其值為

⑤作扭矩圖。扭矩等于從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩，即⑥作當(dāng)量彎矩圖。因?yàn)闇p速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取α=0.6，最大當(dāng)量彎矩在D點(diǎn)處，其值為⑦確定危險(xiǎn)剖面處的軸徑。根據(jù)軸所選材料為45鋼正火，σb=600MPa，查表16-4得許用對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力

［σ－1b］=55MPa，將以上數(shù)值代入式(16-4)得

(6)繪制軸的零件圖,見圖16-14。圖16-14軸零件圖

16.2滾動(dòng)軸承

16.2.1滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、類型和代號(hào)

1.滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)

典型的滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)如圖16-15、圖16-16所示，它一般由內(nèi)圈、保持架、滾動(dòng)體和外圈組成。內(nèi)圈裝在軸頸上，外圈裝在軸承座孔內(nèi)。軸承內(nèi)圈、外圈上都有滾道，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體沿滾道滾動(dòng)。保持架將滾動(dòng)體均勻分隔。多數(shù)情況下，外圈不轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)圈與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。常見的滾動(dòng)體形狀如圖16-17所示，依次為球、圓柱滾子、圓錐滾子、滾針及鼓形滾子。圖16-15深溝球軸承圖16-16圓柱滾子軸承圖16-17常見的滾動(dòng)體形狀

2.滾動(dòng)軸承的類型

為滿足機(jī)械的各種要求，滾動(dòng)軸承有多種類型。滾動(dòng)體的形狀可以是球或滾子；滾動(dòng)體的列數(shù)可以是單列或雙列

等。表16-5列出了常用滾動(dòng)軸承(GB/T272—93)的類型、代號(hào)及特性。

3.滾動(dòng)軸承的代號(hào)(GB/T272—93)

滾動(dòng)軸承的類型、尺寸、結(jié)構(gòu)和公差等級(jí)等特征用代號(hào)表示。我國(guó)在(GB/T272—93)中規(guī)定，一般用途的滾動(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，其排列順序?yàn)?/p>

前置代號(hào)基本代號(hào)后置代號(hào)

(1)基本代號(hào)?；敬?hào)由軸承的類型代號(hào)、尺寸系列代號(hào)及內(nèi)徑代號(hào)三部分構(gòu)成。

①類型代號(hào)用數(shù)字或大寫字母表示，常用的軸承類型代號(hào)見表16-5。

②尺寸系列代號(hào)由軸承的寬(高)度系列代號(hào)和直徑系列代號(hào)組合而成，見表16-6。直徑系列代號(hào)表示內(nèi)徑相同的同類軸承有幾種不同的外徑和寬度，如圖16-18所示。圖16-18直徑系列③內(nèi)徑代號(hào)表示軸承的內(nèi)徑尺寸，如表16-7所列。

(2)前置代號(hào)和后置代號(hào)。前置代號(hào)和后置代號(hào)是當(dāng)軸承的結(jié)構(gòu)形狀、公差技術(shù)要求等有改變時(shí)，在軸承基本代號(hào)左右添加的補(bǔ)充代號(hào)，其代號(hào)及含義如表16-8所列。16.2.2滾動(dòng)軸承類型的選擇

滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，而且類型很多，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，主要是合理選擇軸承的類型和尺寸。選擇軸承類型時(shí)主要依據(jù)以下原則：

(1)轉(zhuǎn)速較高，載荷不大，宜用點(diǎn)接觸的球軸承。

(2)轉(zhuǎn)速較低、載荷不大或有沖擊載荷時(shí)，宜選用線接觸的滾子軸承。

(3)當(dāng)徑向載荷和軸向載荷都較大時(shí)，若轉(zhuǎn)速高，宜用角接觸球軸承；若轉(zhuǎn)速較低，宜選用圓錐滾子軸承。

(4)當(dāng)徑向載荷比軸向載荷大得多且轉(zhuǎn)速較高時(shí)，常用深溝球軸承或角接觸球軸承；若轉(zhuǎn)速較低，也可選用圓錐滾子軸承。

(5)當(dāng)軸向載荷比徑向載荷大得多且轉(zhuǎn)速較低時(shí)，常采用推力軸承與圓柱滾子軸承或深溝球軸承兩種不同類型的軸承組合，分別承受軸向載荷與徑向載荷。

(6)支點(diǎn)跨距大，軸的變形大或多支點(diǎn)軸，宜采用調(diào)心軸承。

(7)經(jīng)濟(jì)性原則。球軸承比滾子軸承便宜，精度低的軸承比精度高的軸承便宜。在能夠滿足基本工作要求的情況下，應(yīng)盡可能選用價(jià)格低廉的軸承。16.2.3滾動(dòng)軸承尺寸的選擇

1.滾動(dòng)軸承的失效形式

滾動(dòng)軸承的失效形式主要有以下幾種：

(1)疲勞點(diǎn)蝕。

(2)塑性變形。

(3)磨損。

2.滾動(dòng)軸承的尺寸選擇

1)基本額定壽命和基本額定動(dòng)載荷

(1)壽命。

(2)基本額定壽命。

(3)基本額定動(dòng)載荷。

2)當(dāng)量動(dòng)載荷

當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算公式如下：

(1)向心軸承(“6”類、“1”類、“2”類)。當(dāng)Fa/Fr≤e時(shí)，當(dāng)量動(dòng)載荷為

P=fP·Fr

當(dāng)Fa/Fr>e時(shí)，當(dāng)量動(dòng)載荷為

P=fP(XFr+YFa)

(16-5)

式中，fP為載荷系數(shù)，見表16-9；X、Y分別為徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)，見表16-10；e為軸向載荷影響系數(shù)，見表16-10。

(2)圓柱滾子軸承(“N”類)。圓柱滾子軸承一般只能承受徑向載荷，當(dāng)量動(dòng)載荷為

P=fP·Fr

(3)推力軸承。推力軸承只能承受軸向載荷，當(dāng)量動(dòng)載荷為

P=fP·Fa

3)滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算公式

實(shí)驗(yàn)證明，滾動(dòng)軸承的基本額定壽命L10與軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P的關(guān)系為

PεL10=常數(shù)

式中，P為當(dāng)量動(dòng)載荷(N)；L10為基本額定壽命(106轉(zhuǎn))；ε為壽命指數(shù)，對(duì)于球軸承ε=3，對(duì)于滾子軸承ε=10/3。由基本額定動(dòng)載荷的定義可知

故

(16-6)

若軸承的工作轉(zhuǎn)速為n(r/min)，則上式改寫為以小時(shí)為單位的壽命計(jì)算公式

(16-7)基本額定動(dòng)載荷C是在工作溫度低于120℃的條件下得出的。當(dāng)溫度高于120℃時(shí)，會(huì)使額定動(dòng)載荷C值降低，此時(shí)要引入溫度系數(shù)fT對(duì)C值進(jìn)行修正，fT值見表16-11。修正后，上式變?yōu)?/p>

(16-8)

式中，［Lh］為軸承的預(yù)期壽命，單位為小時(shí)。軸承的預(yù)期壽命可根據(jù)機(jī)器的具體要求或參考表16-12確定。若以基本額定動(dòng)載荷C表示，可得

(16-9)

4)角接觸軸承的軸向載荷計(jì)算

(1)角接觸軸承的內(nèi)部軸向力計(jì)算。角接觸軸承在承受徑向載荷Fr作用時(shí)，由于其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部軸向力Fs，如圖16-19所示。各類角接觸軸承內(nèi)部軸向力的計(jì)算公式見表16-13。圖16-19內(nèi)部軸向力

(2)角接觸軸承的軸向載荷計(jì)算。圖16-20(a)為一成對(duì)安裝的角接觸軸承?，F(xiàn)以此為例，分析并計(jì)算兩軸承承受的實(shí)際軸向載荷Fa1和Fa2。

圖中Fr與FX分別為作用于軸上的徑向和軸向外載荷。在Fr的作用下，在軸的兩支點(diǎn)處產(chǎn)生Fr1和Fr2兩個(gè)徑向支反力和伴隨產(chǎn)生的內(nèi)部軸向力Fs1和Fs2。

根據(jù)力平衡條件，當(dāng)軸處于平衡狀態(tài)時(shí)應(yīng)滿足Fs1+FX=Fs2。圖16-20角接觸軸承軸向載荷計(jì)算如不平衡，將出現(xiàn)兩種情況：

①當(dāng)Fs1+FX>Fs2時(shí)，如圖16-20(b)所示，則軸有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)軸承Ⅱ由于被端蓋頂住而壓緊(稱為緊端)，根據(jù)力平衡條件，軸承Ⅱ的外圈上，必受到平衡力Fs2+Fs2′的作用。這時(shí)，軸承Ⅰ則被放松(稱為松端)，因此有

故由此得出兩軸承所受的實(shí)際軸向載荷分別為

軸承Ⅰ(松端)

軸承Ⅱ(緊端)

②當(dāng)Fs1+FX<Fs2時(shí)，如圖16-20(c)所示，則軸有向左移動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)軸承Ⅰ由于被端蓋頂住而壓緊(緊端)，根據(jù)力平衡條件，軸承Ⅰ的外圈上必受到平衡力Fs1+Fs1′的作用。這時(shí)，軸承Ⅱ則被放松(松端)，因此有

故由此得兩軸承所受的實(shí)際軸向載荷分別為

軸承Ⅱ(松端)

軸承Ⅰ(緊端)將角接觸軸承的實(shí)際軸向載荷的計(jì)算方法歸納如下：

①根據(jù)軸承的安裝方式，確定內(nèi)部軸向力的大小及方向；

②判斷全部軸向載荷合力的方向，并由此判斷哪一端軸承被壓緊(緊端)及哪一端軸承被放松(松端)；

③“緊端”軸承所受的實(shí)際軸向載荷等于除自身內(nèi)部軸向力之外的其他軸向力的代數(shù)和,“松端”軸承所受的實(shí)際軸向載荷就是自身內(nèi)部軸向力。

例16-2圖16-21為一減速器輸入軸，用一對(duì)深溝球軸承支承。軸頸d=40mm，轉(zhuǎn)速n=1470r/min。根據(jù)受力計(jì)算得軸承Ⅰ所受徑向載荷Fr1=2000N，軸承Ⅱ所受徑向載荷

Fr2=1000N，軸向載荷FX=950N，預(yù)期壽命［Lh］=8000h，有輕微沖擊，試選擇軸承型號(hào)。圖16-21例16-2圖

解

(1)初選軸承型號(hào)。

根據(jù)軸承類型及軸頸直徑，選擇6308軸承。

由表16-14查得基本額定動(dòng)載荷Cr=31.2kN，基本額定靜載荷Cor=22.2kN。

(2)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P1、P1。

①查e值。由查表16-10，用插值法得e=0.241。

②查X、Y值。

由查表16-10得X1=0.56，

用插值法得Y1=1.84。

由查表16-10得X2=0.56，

Y2=1.84。③計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P1、P2。由表16-9查得fP=1.1。

由于是深溝球軸承，內(nèi)部軸向力為零，所以Fa=FX。

(3)驗(yàn)算壽命。由于P1>P2，所以應(yīng)驗(yàn)算軸承Ⅰ。

故選6308軸承能滿足壽命要求。

例16-3如圖16-22所示，軸上成對(duì)安裝一對(duì)角接觸球軸承。根據(jù)受力計(jì)算得軸承1所受徑向載荷Fr1=1kN，軸承

2所受徑向載荷Fr2=2.1kN，軸上所受軸向載荷FX=900N，軸

頸d=35mm，轉(zhuǎn)速n=970r/min。預(yù)期壽命［Lh］=5000h，受中等沖擊載荷，試選擇軸承型號(hào)。圖16-22例16-3圖

解

(1)初選軸承型號(hào)。根據(jù)軸承類型及軸頸直徑，選擇7307AC軸承。由表16-15查得基本額定動(dòng)載荷Cr=32.8kN,

基本額定靜載荷Cor=24.8kN。

(2)計(jì)算內(nèi)部軸向力及實(shí)際軸向載荷。由表16-13得

Fs1=0.68Fr1=0.68×1000=680N

Fs2=0.68Fr2=0.68×2100=1428N

由于Fs2+FX>Fs1，所以軸承1為“緊端”，軸承2為“松端”。

Fa1=Fs2+FX=1428+900=2380N

Fa2=Fs2=1428N

(3)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P1、P2。

①查e值。查表16-10得e=0.68。

②查X、Y值。

由查表16-10得X1=0.41，Y1=0.87。

由查表16-10得X2=1，Y2=0。③計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P1、P2。由表16-9查得fP=1.4。④計(jì)算軸承所需基本額定動(dòng)載荷值。由于P1>P2，應(yīng)按軸承1計(jì)算。

故選7307AC軸承能滿足壽命要求。16.2.4滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)

1.滾動(dòng)軸承的支承結(jié)構(gòu)類型

(1)兩端固定式。如圖16-23所示，兩端用深溝球軸承支承。軸承靠端蓋軸向固定。通過調(diào)整墊片，調(diào)節(jié)軸承蓋與軸

承外圈的預(yù)留間隙a。向心軸承中，a≈(0.2～0.3)mm；向心角接觸軸承(圖16-24)的預(yù)留間隙依賴軸承內(nèi)部游隙進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖16-23深溝球軸承兩端固定式圖16-24向心角接觸軸承兩端固定式

(2)一端固定、一端游動(dòng)。當(dāng)軸的支點(diǎn)跨距較大或工作溫升較高時(shí)，多采用一端固定、一端游動(dòng)支承。固定端能承受雙向軸向載荷，當(dāng)軸受熱膨脹伸長(zhǎng)時(shí)，游動(dòng)端能自由伸長(zhǎng)或縮短(圖16-25)。圖16-25一端固定、一端游動(dòng)

2.滾動(dòng)軸承的軸向固定

1)內(nèi)圈固定

(1)如圖16-26(a)所示，內(nèi)圈靠軸肩單向固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便。

(2)如圖16-26(b)所示，用彈性擋圈與軸肩對(duì)軸承雙向定位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但彈性擋圈承受軸向載荷的能力較小，不宜用于高速場(chǎng)合。

(3)如圖16-26(c)所示，用圓螺母與止動(dòng)墊圈固定，用于軸向載荷大且轉(zhuǎn)速高的場(chǎng)合。

(4)如圖16-26(d)所示，用軸端壓板和螺釘固定，允許較高轉(zhuǎn)速，能承受中等軸向載荷。圖16-26滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈固定方式

2)外圈固定

(1)如圖16-27(a)所示，用軸承端蓋固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，固定可靠，調(diào)整方便。

(2)如圖16-27(b)所示，彈性擋圈固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，占用空間少。

(3)如圖16-27(c)所示，用端蓋和座孔擋肩固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，固定可靠，能承受較大的軸向載荷，但機(jī)座孔加工不方便。

(4)如圖16-27(d)所示，用套筒擋肩和端蓋固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)座孔加工方便，利用墊片可調(diào)整軸系的軸向位置。圖16-27滾動(dòng)軸承的外圈固定方式

3.軸承軸向位置的調(diào)整

由于加工、裝配等因素的影響，軸上的傳動(dòng)件往往不能處于正確的位置，因此必要時(shí)應(yīng)對(duì)軸系的軸向位置加以調(diào)整。

蝸桿傳動(dòng)要求蝸輪的中間平面通過蝸桿軸線，所以蝸輪軸系必須沿軸線方向能夠調(diào)整(圖16-28(a))。對(duì)錐齒輪傳動(dòng)，為保證其正確嚙合，兩輪節(jié)圓錐的頂點(diǎn)必須重合，因此裝配時(shí)兩軸系的軸向位置均需能夠調(diào)整(圖16-28(b))。圖16-28軸向位置的調(diào)整為便于調(diào)整，可將確定其軸向位置的軸承裝在一個(gè)套杯中(圖16-29)，套杯則裝在外殼孔中。通過增減套杯端面與外殼之間墊片的厚度，可以調(diào)整錐齒輪或蝸桿的軸向位置。圖16-29錐齒輪軸系軸向位置的調(diào)整

4.滾動(dòng)軸承的配合與裝拆

1)滾動(dòng)軸承的配合

滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，因此軸承內(nèi)孔與軸頸的配合采用基孔制。常選用n6、m6、k6等；軸承外圈與箱體座孔的配合采用基軸制，一般選用G7、H7、J7、K7等。一般當(dāng)轉(zhuǎn)速高、

載荷大、振動(dòng)大時(shí)，配合應(yīng)選緊些。經(jīng)常拆卸的軸承，應(yīng)采用較松的配合。

2)滾動(dòng)軸承的安裝與拆卸

在進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮軸承的裝卸，應(yīng)留出裝拆空間。

對(duì)于大尺寸的軸承，安裝時(shí)可用壓力機(jī)在內(nèi)圈上加壓，使其緊套在軸頸上。對(duì)于中、小尺寸的軸承，采用冷壓法，通過手錘和套筒安裝，見圖16-30?；蛘卟捎脽崽追?，將軸承加熱，然后套裝在軸上。圖16-30安裝軸承軸承拆卸時(shí)需要拆卸器，如圖16-31所示。在拆卸過程中，禁止通過滾動(dòng)體傳遞壓力，否則將使?jié)L道和滾動(dòng)體產(chǎn)生變形，引起保持架變形。

為了便于拆卸，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使定位軸肩的高度低于軸承

內(nèi)圈的高度，要留有軸向空間，以便放置拆卸器的鉤頭(圖16-31)。圖16-31用拆卸器拆卸軸承

5.滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑與密封

1)滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑

滾動(dòng)軸承常用的潤(rùn)滑劑有潤(rùn)滑脂、潤(rùn)滑油及固體潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑劑的選擇可根據(jù)軸頸的速度因數(shù)dn的值來(lái)確定。表16-16列出了各種潤(rùn)滑方式下軸承的允許dn值。

2)滾動(dòng)軸承的密封

對(duì)軸承進(jìn)行密封是為了阻止灰塵、水和其他雜物進(jìn)入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┝魇АL動(dòng)軸承的密封一般分為接觸式密封、非接觸式密封和組合式密封。各種密封裝置的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用見表16-17。

16.3聯(lián)軸器與離合器

16.3.1聯(lián)軸器

1.剛性聯(lián)軸器

1)套筒聯(lián)軸器

如圖16-32所示，套筒聯(lián)軸器由套筒和聯(lián)接零件(銷釘或鍵)組成。這種聯(lián)軸器構(gòu)造簡(jiǎn)單，徑向尺寸小，但對(duì)兩軸的軸線偏移無(wú)補(bǔ)償作用，多用于兩軸對(duì)中嚴(yán)格、低速輕載的場(chǎng)合。當(dāng)用圓錐銷作聯(lián)接件時(shí)，若按過載時(shí)圓錐銷剪斷進(jìn)行設(shè)計(jì)，則可用作安全聯(lián)軸器。圖16-32套筒聯(lián)軸器

2)凸緣聯(lián)軸器

如圖16-33所示，凸緣聯(lián)軸器由兩個(gè)帶凸緣的半聯(lián)軸器和聯(lián)接螺栓組成。這種聯(lián)軸器有兩種對(duì)中方式：一種是通過分別具有凸肩和凹槽的兩個(gè)半聯(lián)軸器的相互嵌合來(lái)對(duì)中，半聯(lián)軸器之間采用普通螺栓聯(lián)接；另一種是通過鉸制孔用螺栓與孔的緊配合對(duì)中。這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能傳遞較大轉(zhuǎn)矩，但不能補(bǔ)償軸線的偏移，是一種應(yīng)用最廣泛的剛性聯(lián)軸器。圖16-33剛性凸緣聯(lián)軸器

2.無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器

1)十字滑塊聯(lián)軸器

十字滑塊聯(lián)軸器是無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器的一種，由兩個(gè)在端面上開有凹槽的半聯(lián)軸器和一個(gè)兩面帶有凸牙的中間盤組成。凸牙可在凹槽中滑動(dòng)(圖16-34)，故可補(bǔ)償安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸間的相對(duì)位移。這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、徑向尺寸小，主要用于兩軸有徑向位移和角度位移、沖擊小及轉(zhuǎn)速不高的場(chǎng)合。圖16-34十字滑塊聯(lián)軸器

2)萬(wàn)向聯(lián)軸器

圖16-35所示為萬(wàn)向聯(lián)軸器，它是由兩個(gè)叉形的萬(wàn)向接頭和一個(gè)十字銷組成的，可用于兩軸線交角較大的場(chǎng)合。但當(dāng)主動(dòng)軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，而從動(dòng)軸作周期性變角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則會(huì)在傳動(dòng)中引起