机械基础 第2版 教学课件 作者 陈霖 周恩兵 甘露萍 第9章 轴系零部件.pptVIP

2．按照形状分类 9.1.2 轴的材料及热处理 9.1.3 轴的加工工艺性要求 1．螺纹退刀槽和砂轮越程槽 螺纹轴段要有退刀槽。 磨削段要有砂轮越程槽，退刀槽和越程槽尽可能采用同一尺寸，以便于加工和检验。 2．键槽 若不同轴段均有键槽时，应布置在同一母线上，以便于装夹和铣削。 3．圆角和倒角 轴端应有倒角，轴上的圆角半径应小于零件孔的倒角； 同时圆角和倒角也尽可能采用同一尺寸。 9.1.4 轴的结构设计 1．轴的结构 （1）轴上与传动零件或联轴器、离合器相配合的部分称为轴头。 （2）与轴承相配合的部分称为轴颈。 （3）连接轴头和轴颈的其余部分称为轴身。 2．轴的结构要求设计 （1）满足制造安装要求，轴应便于加工，轴上零件要便于装卸和调整。 （2）满足零件的定位要求，轴和轴上零件要有准确的工作位置，各零件要相对固定。 （3）满足结构工艺要求，保证加工方便和节省材料。 （4）满足强度要求，尽量减少应力集中。 （5）为使运转平稳，必要时还应对轴颈和轴头提出平行度和同轴度等要求。 （6）对于滑动轴承的轴颈，有时还须提出表面热处理的条件等。 3．轴的毛坯选择 尺寸较小的轴可以用圆钢车制，尺寸较大的轴则需用锻造毛坯。 为了减小质量或结构需要，有一些机器的轴（如水轮机轴和航空发动机主轴等）常采用空心的截面。因为传递转矩主要靠轴的近外表面材料，所以空心轴比实心轴在材料的利用上较经济。 当外直径d相同时，空心轴的内直径若取为d0?=?0.625?d，则它的强度比实心轴削弱约18%，而质量却可减少39%。但空心轴的制造比较费力，所以必须从经济和技术指标进行全面分析才能决定是否有利。 9.1.5 轴上零件定位 1．轴上零件的周向定位 ? 销连接固定：在轴向、周向均可定位，过载时销被剪断以保护其他零件，不能承受较大载荷。 ? 键连接固定：以平键应用最广泛，平键对中性好，可用于较高精度、高转速及交变载荷作用的场合。 ? 紧定螺钉固定：只能承受较小的周向力，结构简单，可兼做轴向固定，在有冲击和振动的场合应有防松装置。 ? 过盈配合固定：结构简单，对中性好，承载能力高，还能同时起到轴向固定作用，但不宜用于经常拆卸的场合。 ? 紧定套固定：能轴向调整位置，不削弱轴，多用于光轴上，可同时做轴向和周向固定 2．轴上零件的轴向定位 ? 轴肩定位：结构简单、可靠，并能够承受较大的轴向力。 ? 圆螺母定位：定位可靠并能够承受较大的轴向力。 弹性挡圈定位：结构简单、紧凑，能够承受较小的轴向力，但可靠性差，不能应用在重要场合。 ? 止动垫圈定位：和圆螺母配合使用实现轴上零件的定位。 ? 紧定螺钉定位：只能承受较小的轴向力，结构简单，可兼做周向固定。 ? 轴端压板定位：使用压板通过螺钉将零件固定在轴端。 9.2 轴承 9.2.1 滑动轴承 1．滑动轴承的类型 （1）整体式向心滑动轴承 （2）剖分式向心滑动轴承 （3）推力滑动轴承 推力滑动轴承用来承受轴向载荷，一般仅能承受单向轴向载荷。由于摩擦端面上各点的线速度与半径成正比，故离中心越远处磨损越严重，这样使摩擦端面上压力分布不匀，靠近中心处压力较大。 为了改善因结构带来的缺陷，常采用中空或环形端面，轴向载荷过大时可采用多环轴颈。推力滑动轴承的轴颈与轴瓦端面为平行平面，相对滑动，难以形成完全流体润滑状态，只能在不完全流体润滑状态下工作，主要用于低速、轻载的场合。 2．轴瓦的结构 （1）轴瓦。 对应于轴承，轴瓦的形式也有整体式和剖分式两种结构。 （2）油槽 为了将润滑油引入轴承，还需在轴瓦上开油沟和油孔，以便在轴颈和轴瓦表面之间导油。 在剖分式轴承中，润滑油应由非承载区进入，以免破坏承载区润滑油膜的连续性，降低轴承的承载能力，故进油口开在上瓦顶部。 （3）轴承衬。 为了提高承载能力和节省贵重材料，常在轴瓦的工作表面增加一层耐磨性好的材料，称为轴承衬，形成双材料轴瓦。 为了使轴承衬与轴瓦结合牢固，可在轴瓦内表面开设一些沟槽。 3．轴承的材料 （1）轴承合金（巴氏合金）。轴承合金的摩擦系统小，抗胶合性能好，对油的吸附性强，而且耐腐蚀性好，但是价格高且机械性能差，一般作为轴承衬材料，应用在中速、中载的轴承上。 （2）青铜。青铜的强度高，承载能力大，耐磨性、导热性均优于轴承合金，但可塑性差，一般与其他金属元素融合而形成青铜合金，应用在中速重载的场合。 （3）具有特殊性能的轴承材料。用粉末冶金法制成的轴承，具有多孔性的组织，可以储存润滑油，而且膨胀系数小，在不便于加油的场合应用广泛。 4．滑动轴承的润滑 （1）润滑脂及其选择。润滑脂由矿物油与各种稠化剂（钙、钠、铝等金属）混合制成，其稠度大，不易流失，承载力也比较大，但物理和化学性质不如润滑油稳定，摩擦功耗大，不宜在温度变化