轴系零部件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,机械设计与表面科学研究室,2020年2月7日星期五,单击此处编辑母版标题样式,19 十一月 2024,要保证机械传动的顺利实施，除主要传动零件外，还需考虑轴与轴之间的连接、轴本身的支承，这类零件包括轴的本体、联轴器、轴承等零件，统称为轴系零部件。,19 十一月 2024,10.1,传动轴,轴的作用：用于安装回转运动的传动零件,10.1.1,轴的种类,19 十一月 2024,10.1,传动轴,心轴,传动轴,19 十一月 2024,10.1,传动轴,转轴,19 十一月 2024,19 十一月 2024,主要考虑扭矩，设计计算强度条件为：,10.1.2,、轴的设计计算,设计计算公式：,10.1,传动轴,19 十一月 2024,和,A,的值参见表10-1,纯扭时：,取大值，,A,取小值；,有弯矩时：,取小值，,A,取大值；,设计截面上有一个键槽或浅孔，应将设计直径增大45；,设计截面上有两个键槽或浅孔，应将设计直径增大78；,弯矩较大应机械强度校核；,高速转动的轴应进行稳定性校核。,10.1,传动轴,19 十一月 2024,10.1.3,轴的材料和结构,一,.,轴的材料,碳钢：价格低，应力集中敏感性低，可热处理，主要牌号,45,合金钢：机械性能和淬火性能好，主要用于传递大动力、高耐磨性、高低温及有腐蚀性的场合。,高强度铸铁和球墨铸铁：易制复杂零件、价廉、良好的吸振性和耐磨性，以及对应力集中敏感性低。,10.1,传动轴,19 十一月 2024,二、轴的结构设计,制造和安装上的考虑,轴上零件的固定方法,减少应力集中的措施,10.1,传动轴,19 十一月 2024,19 十一月 2024,10.1,传动轴,19 十一月 2024,10.1,传动轴,10.1.4,提高轴的强度、刚度和减轻重量的措施,1),合理布置轴上的零件，减少轴受转矩,2),改进轴上零件结构，减小轴受弯矩,3),采用载荷分担的方法减小轴的载荷,4),采用力平衡或局部抵消的办法减小轴的载荷,5),改变支点位置，改善轴的强度和刚度,6),改进轴的结构，减少应力集中,7),改善表面品质提高轴的疲劳强度,19 十一月 2024,10.2,联轴器,联轴器是用于连接二转动轴的零件，它的作用是保证其在传递运动和动力的过程中一同回转而不脱开，同时联轴器在工作过程中还兼有补偿两轴相对位移、缓冲和减振以及安全保护等功能。,联轴器的分类,刚性联轴器：要求两轴严格对中；,挠性联轴器：允许两轴有一定的安装误差。,19 十一月 2024,凸缘式联轴器,10.2,联轴器,10.2.1,刚性联轴器,19 十一月 2024,夹壳式联轴器,10.2,联轴器,三分式联轴器,19 十一月 2024,弹性块式联轴器,弹性套柱销联轴器,10.2.,挠性联轴器,10.2,联轴器,19 十一月 2024,弹性柱销齿式联轴器,10.2,联轴器,19 十一月 2024,10.2.3,、联轴器的选择,1,）联轴器类型的选择,选择联轴器时，首先要按工作条件及各种联轴器的特性，来选择合适的联轴器类型。,10.2,联轴器,类型,轴径,mm,扭矩,Nm,圆周速度,m/s,特点,固定式,夹壳联轴器,30,110,83,8820,小于,5,拆装方便，不宜用于有冲击的载荷和重载荷,凸缘联轴器,10,180,10,20000,小于,50,结构简单，不能缓和冲击和吸收振动,三分式联轴器,30,110,83,8820,小于,5,适用于有机械密封结构的立式联接，不宜用于有冲击的载荷和重载荷,可移式,弹性块式联轴器,30,110,108,17150,小于,11,可用于变载荷处，能缓和部分冲击以及补偿少量轴线偏差，不需精加工,弹性套柱销联轴器,20,170,6.3,16000,小于,36,有良好的可移性和缓冲吸振能力,弹性柱销齿形联轴器,12,850,100,250000,小于,40,有一定的缓冲吸振能力和良好的可移性，结构尺寸较大,19 十一月 2024,2,）联轴器型号及尺寸的确定,联轴器类型选定以后，即可根据轴的直径、转速及计算扭矩，从有关的标准系列中选择所需的型号和尺寸。,19 十一月 2024,10.3,轴承,作用：支承轴上零件、减少转轴和支承件的摩擦和磨损。,10.3.1,轴承的作用及分类,轴承用于支承作旋转运动的轴。它在支承轴的过程中有二个作用：一为支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；二为减少转轴与支承之间的摩擦与磨损。轴上与轴承配合的部分，称为轴颈。,19 十一月 2024,轴承的分类,10.3,轴承,19 十一月 2024,液体摩擦滑动轴承：零件不接触,非液体摩擦滑动轴承：零件接触，有磨损,10.3,轴承,19 十一月 2024,10.3.2,滑动轴承的结构与材料,一、滑动轴承的主要形式,整体式滑动轴承,10.3,轴承,19 十一月 2024,剖分式滑动轴承,10.3,轴承,19 十一月 2024,调心式滑动轴承,10.3,轴承,19 十一月 2024,推力滑动轴承,10.3,轴承,19 十一月 2024,10.3,轴承,1.,轴瓦和轴承衬,2.,油孔、油沟和油室,19 十一月 2024,1.,轴承材料的要求,轴瓦的失效形式,:,磨损,疲劳破坏,轴承衬脱落,特性要求,:,强度,塑性,顺应性和嵌藏性,磨合性,减磨性和耐磨性,耐腐蚀性,润滑性能,和热学性能,工艺性,经济性,2.,轴承材料的分类,-,金属材料,多孔质金属材料,非金属材料,二、滑动轴承材料,19 十一月 2024,轴承合金,(,白合金,巴氏合金,),定义,:,由锡,Sn,、铅,Pb,、锑,Sb,、铜,Cu,构成的合金,以锡,或铅作基体，悬浮锑锡及铜锡的硬颗粒,特点：良好的耐磨性、嵌藏性、塑性、顺应性、,磨合性,机械强度低、价格高,使用方法：贴附于软钢、铸铁或青铜轴瓦上,锡基合金比铅基合金热膨胀性好,轴承青铜,铸锡锌铅青铜：疲劳强度好，广泛用于一般轴承,铸锡磷青铜：减磨,耐磨,机械强度好,用于重载轴承,铜铅合金,:,抗胶合性好（高温时析出铅）,19 十一月 2024,多孔质金属材料,定义,:,多孔,粉末冶金,多用于含油轴承,常用,:,多孔铁,(,铁,-,石墨,),多孔青铜,(,青铜,-,石墨,),轴承塑料,特点,:,有自润滑性能,可用油或水润滑,摩擦系,数小,抗压强度和疲劳强度好,能承受冲,击载荷,耐磨性和跑合性好,塑性好,嵌藏,性好,导热性差,线膨胀系数大,吸水吸油,后体积膨胀,受载后有冷流性,尺寸难以,稳定,19 十一月 2024,10.3,轴承,19 十一月 2024,优点,:,摩擦阻力和液体动力润滑轴承相当,比 混合润滑轴,承低很多倍,轴承效率比液体动力润滑轴承稍低,比,混合润滑轴承稍高,.,启动力矩小,有利于负载下启动,径向游隙较小,可以预紧,运转精度高,#,宽度较小,#,大,多数滚动轴承可以同时承受径向和轴向载荷,#,消耗,润滑剂少,便于密封,易于维护,#,不需有色金属,标准,化程度高,成本低。,缺点：承受冲击载荷能力差,高速重载下轴承寿命较低,振动及噪声较大,径向尺寸较大,10.3.4,滚动轴承的结构、类型及代号,10.3,轴承,19 十一月 2024,内圈、外圈、滚动体、保持架,19 十一月 2024,10.3,轴承,19 十一月 2024,深沟球轴承,圆柱滚子轴承,调心球轴承,10.3,轴承,19 十一月 2024,园锥滚子轴承,推力球轴承,10.3,轴承,19 十一月 2024,10.3,轴承,19 十一月 2024,6,2,15,公差等级为,0,级（省略）,轴承内径,d,155mm,75mm,（尺寸系列）直径系列,2,深沟球轴承；,10.3,轴承,