轴系零件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,81,键、销及连接,一、键 连 接,半圆键,（动,连,接）,（静,连,接）,（静,连,接，单向轴向固定）,功用,：,主要实现零件在轴上的周向固定并传递转矩（静,连,接），还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动（动,连,接）,分类,普通平键,导向平键,松,连,接,紧,连,接,-,楔键,平键,（静,连,接）,两侧面是工作面，靠键两,侧面与键槽的挤压传递转矩,。,1,、）静联接,(,普通平键,),1,、平键连接,:,键两侧与键槽相配合,(,静,联接为 过渡配合,动联接为间,隙配合,),上端面与轮毂键槽底,面有间隙。,采用双键,：,承载能力不够时采用,按,180,布置。一对平,键只按,1.5,个键计算。,(,圆头,),型,：立铣刀，键定位好，轴应力集中大。,(,平头,),型,：盘铣刀，轴向键无定位，应力集中小。,(,单圆头,),型,：立铣刀加工，用于轴端,2,、）动联接,导向平键,：键固定于轴上,滑移距离小,滑键,：键固定于轮毂上,滑移距离大,静联接,：,动联接,：,特点,：,结构简单，装折方便，对中性好，承载能力大，应用广泛。,工作面挤溃，键剪断,工作面,磨损,。,失效形式,:,同平键,结构,:,工作原理,:,2.,半圆键连接,键为半圆板,键两侧与键,槽配合,键上端面与轮毂键,槽底面有间隙,键在轴上键,槽中能 绕其圆心转动。,键剪断,工作面压溃。,便于安装,对中好,用于锥形轴端,但对轴削弱大。,承载能力不够时用,沿同一母线布置,键：用圆钢切制或冲压后磨削,键槽,:,盘状铣刀加工,构造与加工,:,失效形式,:,特点,:,采用双键,：,3.,楔键,连接,圆头楔键,:,立铣刀加工,;,先置键,后楔入轮毂,平头、钩头楔键,:,盘铣刀,轮毂先装再楔入键。,1,）结构,:,工作原理,:,键的上表面及键槽底面有,1:100,斜度,键侧与键槽有间隙,上下面楔紧,靠上下工作面挤,紧的,摩擦力,传递转矩。,2,）楔键,可实现轮毂在轴上单向轴向固定,;,但楔紧产生偏心,对中性差,不适于高速及对中要求高的场合。,特点,:,构成与加工,(,轴上键槽,):,4,、切向键连接,特点,:,对轴的削弱较严重，且对中性差，适用于轴径较大,(,d,600mm),、,精度要求不高、转速较低和传递转矩较大的场合。,5,、花键联接,键两侧是工作面，靠,键齿侧面间的挤压,传递转矩。,对中、导向性好。,各键齿承载均匀，承载力大,键槽浅，对轴损伤较小。,加工要用专用设备，成本高。,结构,:,工作原理：,特点,花键轴,花键套,花键轴及花键套（轮毂）周向均布的多个键齿互相配合构成联接,静联接,:,齿面压溃,个别齿根剪断或弯曲折断。,动联接,:,工作面磨损。,失效形式,：,1,、分类：,矩形花键,(,小径定心,),：制造方便，应用最广。,渐开线花键,(,齿形定心,),：键齿强度高，承载力大,工艺性好，,易获较高精度。,30,45,，,二、销连接,1,、销的基本形式,圆柱销,圆锥销,内螺纹圆锥销,定位销：,连接销：,用作确定零件之间相互位置的销,安全销：,按形状,按用作,用作过载保护的销,用作传递动力或转矩的销,销连接的应用特点：,8-2,轴,2,、轴的类型：,2,),按轴线的形状分,二、,轴的结构和轴上零件的固定,5、）尽量减少应力集中。,4、）轴应有良好的加工工艺性；,3、）轴上的零件便于装拆和调整；,2、）各零件必须定位及固定可靠；,1、）轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置；,1,、轴的结构要求,2,、轴结构的组成及各部分名称,8,轴肩或轴环,：,轴肩,:,截面单向变化的部位,轴肩,轴环,:,截面双向变化的部,（5）,轴头（1、4）,：,安装轮毂键槽处的轴段,轴身（2、3、6）,：,轴头与轴颈间的轴段,轴颈（7、8）,：,轴与轴承配合处的轴段,阶梯轴上截面尺寸变化的部位，其中 一个尺寸变化最大称为轴环,R,C,h,或,1,R,C,r,或,1,(,(,轴环与轴肩尺寸,h=,（,3,0.07d,）（,5,0.1d,）,mm,轴环宽度,bl.4h,轴上的零件以,轴肩或轴环定位,3,、轴上零件的,定位,5,、减少应力集中、改善受力情况,1、）改善受力情况,合理布置轴上的零件可以改善受力情况,不合理,不合理,2、）减少应力集中,轴截面尺寸变化处应圆角过渡，开卸载槽。,8-3,轴承,新课引入,轴承的功用：,轴承支承轴及轴上零件，保证轴的旋转精度，减少旋转产生的摩擦和磨损。,根据摩擦形式的不同，轴承可分为：,1,、滑动轴承；,2,、滚动轴承,一、滑动轴承,1,、滑动轴承的特点：,（,1,）用于转速高,;,（,3,）用于重载,（,2,）旋转精度高,（,4,）可以承受巨大冲击和振动,（,5,）用于结构需要剖分,（,6,）径向结构尺寸较小,1,、）干摩擦：,不加任何润滑剂，两固体表面间直接接触的摩擦,2,、按表面润滑情况：,有充足的润滑油且满足一定条件，,两固体表面间存在几十微米的压力油膜，只有液体之间的摩擦。图,a,3,、）边界摩擦,2,、）液体摩擦,有润滑油存在，能形成极薄的边界油膜，两固体表面间的高峰直接接触的摩擦。图,b,4,、）混合摩擦,两,固体表面间处于干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的混合状态的摩擦。,a,b,轴承工作时，轴与轴承孔之间是面接触，存在着滑动摩擦。滑动轴承买不到，需要自己制造，且需要较贵的金属制造，维护复杂。一般在要求不高或特殊要求场合应用,.,3,、滑动轴承的类型,1,、按承受的方向分为：,2,、滑动轴承按摩擦（润滑）状态可分为,1,）液体摩擦（润滑）轴承,（,1,）径向滑动轴承,:,它主要承受径向载荷。,2,）非液体摩擦（润滑）轴承。,（,2,）止推滑动轴承,:,它只承受轴向载荷。,（,3,）,径向,止推滑动轴承,:,它只承受轴向载荷。,二、滑动轴承的结构形式,滑动轴承通常由轴承座、轴瓦、轴承衬和润滑结构等部分组成。,1,、径向滑动轴承,1,）整体径向滑动轴承,结构：轴承座，轴套（整体）,特点：结构简单，成本低，但装拆不便，无法调整,二、滑动轴承的结构形式,滑动轴承通常由轴承座、轴瓦、轴承衬和润滑结构等部分组成。,1,、径向滑动轴承,1,）整体径向滑动轴承,结构：轴承座，轴套（整体）,特点：结构简单，成本低，但装拆不便，无法调整,2,）对开式,径向,滑动轴承,结构：轴承座、轴承盖，轴瓦（两边）、螺栓,.,特点：剖分面垂直载荷方向，正剖、斜剖，装拆方便，磨损后可调整间隙，结构复杂,.,3,）自动调心,滑动轴承,轴承,轴瓦能摆动，适应轴的变形用于支承跨距较大或多支点的长轴。,4,）可调间隙式滑动轴承,（,1,）实心止推滑动轴承,轴颈端面的中部压强比边缘的大，润滑油不易进人，润滑条件差。,（,2,）空心止推滑动轴承,轴颈端面的中空部分能存油，,压强也比较均匀，承载能力不大。,2,、止推滑动轴承,可分为三种形式：,（,3,）多环止推滑动轴承,压强较均匀，能承受较大载荷。但各环承载不等，环数不能太多。,（,1,）摩擦系数小；,（,2,）耐磨、抗腐蚀、抗胶合能力强；,（,3,）有足够的强度和塑性；,（,4,）导热性好，热膨胀系数小。轴瓦可以由一种材料制成，也可以在,轴瓦内表面浇铸一层金属衬。即轴承衬。,3,、,轴瓦和轴承衬材料,1,、）轴瓦和轴承衬,轴瓦和轴承衬直接与轴颈接触，它的材料和结构对于轴承的性能有直接影响，必须十分重视。,轴瓦材料应根据轴承工作情况选择。由于轴承在使用时，有摩擦、磨损、润滑和散热等问题，对轴瓦材料的,主要要求：,轴瓦,整体式,对开式,厚壁轴瓦 浇铸,薄壁轴瓦 轧制,双、多层金属,整体轴套,单、双、多层金属卷制轴套,为了改善轴瓦表面的摩擦性质，常在其内径面上浇铸一层或两,层减摩材料，通常称为轴承衬，所以轴瓦又有双金属轴瓦和三金属,轴瓦。,（,1,、）轴瓦分为剖分式和整体式结构,2,、）轴瓦的结构,3,、）轴承材料,轴瓦或轴承是滑动轴承的重要零件，轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。,（,1,）金属材料，如轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金等；,（,2,）多孔质金属材料（粉末冶金材料）；,（,3,）非金属材料。,4,、,滑动轴承的失效形式,2.,刮 伤,3.,咬粘（胶合）,4.,疲劳剥落,1.,磨粒磨损,轴表面硬轮廓峰顶刮削轴承,温升,+,压力,+,油膜破裂,焊接,润滑剂氧化,酸性物质,腐蚀,载荷反复作用,疲劳裂纹,扩展,剥落,5.,腐蚀,硬质颗粒,磨料,研磨轴和轴承表面,润滑剂,润滑油,液体,润滑脂,润滑油稠化剂,固体润滑剂,石墨、,oS,2,、聚四氟乙稀,润滑油,液体动压轴承 表,152,选择原则：,转速高、压力小,粘度低,转速低、压力大,粘度高,高温度下工作（,t,60,）,较高粘度,润滑油及其选择,2,、）润滑脂及其选择,润滑脂,要求不高、难经常供油或低速重载轴承,1,、）润滑剂,5,、滑动轴承润滑剂和润滑装置,选择原则：,压力大、速度低,小针入度，反之选针入度大的,润滑脂滴点应高于轴承工作温度,2030,，以免流失,在有水或潮湿场合，应选防水性的润滑脂,3,、）固体润滑剂,用于特殊场合,4,、）润滑方式及装置,（,1,）,手工润滑,（,2,、）滴油润滑,（,3,、）油环润滑,（,4,、）飞溅润滑,（,5,、）压力循环润滑,1.,）摩擦阻力小,功率损耗少,起动灵敏,f,0.05,0.98,0.995,2.,）润滑简便,易于更换,价格低。,3.,）抗冲击能力差,高速时出现噪音,;,寿命也比,不上液体润滑的滑动轴承,1,、轴承的功用,2,、特点,三、滚动轴承,支承轴及轴上零件，并保证旋转精度减少轴与支承间的摩擦与磨损,轴承的选择类型的选择,尺寸的选择,轴承组合设计安装、调整、润滑与密封,3,、滚动轴承的结构,:,内、外圈，滚动体，保持架,向心轴承,Fr,为主,角接触轴承,Fr,Fa,推力轴承以,Fa,为主,球轴承 滚子轴承,（,1.,）按滚动体形状分,（,2.,）按受载方向分,(,一,).,滚动轴承的分类,1,）滚动轴承主要类型、性能及特点,=0,0,45,4,、滚动轴承的主要类型及其代号,公称接触角,轴承的滚动体与外圈滚道接触点,的法线方向与半径方向的夹角,愈大,可承受的轴向力愈大。,注意：,在径向载荷作用下产生内部轴向力,d,，其方向是使,内外圈分离，所以 要成对使用。,派生轴向力,d,的大小与 有关，表,1 61,(,二,).,滚动轴承的主要类型,深沟球轴承,圆柱滚子轴承,滚针轴承,(0),类,n,lim,最高、价廉,优先采用,(2),类承载力较大,(4),类 内外圈可分离,径向尺寸小,1.,向心轴承,(,0),2.,调心轴承,(,0),调心球轴承,类调心性能最好、,(3),类调心性能好承载力较大,调心滚子轴承,(7),类,(6),类,15 7000,25 7000,40 7000,3.,角接触轴承,(,45),角接触球轴承,承受单方向轴向载荷,圆锥滚子轴承,以,Fa,为主,5(,),类只承受轴向,(Fa),载荷,四、滚动轴承的代号,推力球轴承,4.,推力轴承,基本代号,内径代号：内径,d=,代号,5,直径：,d(mm)10 12 15 17,00 01 02 03,轴承直径系列代号：,轴承宽度系列代号：,轴承类型代号：,内径相同,滚 动 轴 承 的 代 号,代号：前置代号 基本代号 后置代号,组成,（字母）,成,套,轴,承,分,部,件,代,号,数字（五位）,5 2 3 2 1,字母（数字）,尺寸系列,内 公,部 差,结 等,构 级,6,5,4,2,内径代号,（左起第四、五位数字）,类型代号,（左起第一位数字）,宽度系列,（左起,第二位数字）,直径系列,（左起,第三位数字）,内径,d=17mm,；,见表,16-5,例：,6 2 2 03 B/P6,6,级公差；见表,16-8,直径系列为,2(,轻,),宽度系列代号,2,（宽）,深沟球轴承；见表,16-2,圆锥滚子轴承,宽度系列为,0,（窄）,直径系列为,4(,重,),内径,=09,5=,45mm,例,:,3 0 4 09,=40,；见表,16-6,例：,7 2 12 C,深沟球轴承；见表,16-2,直径系列为,3(,中,),宽度系列为,0(,不标,),内径,d=05,5=,25mm,；,见表,16-5,0,级公差,(,不标,),；见表,16-8,角接触球轴承,直径系列为,2(,轻,),宽度系列为,0(,不标,),内径,d=12,5=,60mm,=15,；见表,16-7,例：,6 3 05(/P0),滚子轴承承载能力比球轴承大,1,、轴承的载荷,2,、轴承的转速,球轴承的极限转速比滚子轴承大,3,、轴承的调心性能,刚度差、跨距大、轴承孔精度低的场合选用,4,、轴承的安装和拆卸,内外圈可分离的轴承安装方便,5,、轴承的价格,球轴承比滚子轴承便宜,五、滚动轴承的类型选择,8-4,联轴器、离合器和制动器,实现同一直线的轴与轴的联接,并用传递运动和动力,有时也可用作安全装置。,2,、联轴器,:,在机器运转时，两轴不能分离，只有仃车后将联接拆开后，两轴才能分离。,一、联轴器,1,、功用,:,对中差有径向、轴向、角位移,轴与轴,之间,对中好无径向、轴向、角位移,联轴器分类,3,、联轴器的分类（按是否允许两轴位移？）,刚性联轴器,挠性联轴器,（弹性元件）,夹壳式联轴器；,凸缘式联轴器,无,、,万向,、,齿式联轴器,有,弹性套柱销,、,弹性柱销,、,轮胎,滑块,1,）凸缘式联轴器：输出端或低速轴,）,滑块联轴器 同上,）,弹性套柱销联轴器,弹性柱销联轴器,4,、典型联轴器介绍,高速轻载,4,）,套筒联轴器,6,）万向,联轴器,5,）,鼓形齿联轴器,7,）安全,联轴器,（,1.,）计算转矩,:,c,A,n,（,2.,）转速,:,lim,（,3.,）轴径,:,型,-,长圆柱型,1,型,-,短圆柱型,型,-,有沉孔的圆柱型,型,-,有沉孔的圆锥轴孔,1,型,-,无沉孔的圆锥轴孔,6,、联轴器与轴的联接型式,(,考虑键联接强度,),1,）类型的选择,:,2,）型号及尺寸的选择,:,5,、联轴器的选择,2,、联轴器与离合器的区别,1,、,离合器,:,在机器运转时,可使两轴随时接合或分离,用以控制传动系统的断续。,工作是否可以分离或接合,二、,离合器,实现同一直线的轴与轴的联接，并用传递运动和动力，具有接合或分离功能的装置,3,、,离合器分类,按控制方式,操纵离合器：机械、电磁、液压、气压离合器,自控离合器：超越,离合器、离心离合器、安全离合器,4,、机械离合器,在机械机构直接作用下具有离合功能的离合器称为机械离合器,1,）牙嵌离合器,2,）齿形离合器,3,）片式离合器,4,）超越离合器,三、制动器,是利用摩擦阻力矩降低机器部件的转速或使其停止回转的装置。,1,、制动器的要求：见书,P152,2,、常用制动器,1,）锥形制动器,2,）带状制动器,3,）蹄鼓形制动器,