《机械基础》第三章 轴系零部件讲解Word文档格式.docx

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【教学重难点】

1、掌握轴上零件轴向固定与周向固定的目的及常用方法。

2、了解轴的分类、结构和用途

【教学方法】

本节内容主要以预习为主，辅助教师对知识点讲解达到学生掌握知识要点的目的。

【教学内容】

一、轴的用途和分类

1、用途：

支承回转零件（如齿轮、带轮等），传递运动和动力。

2、分类

二、转轴的结构

轴颈：

用于装配轴承的部分

轴头：

装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分

轴身：

连接轴头与轴颈的部分

轴肩或轴环：

轴上截面尺寸变化的部分。

轴的结构应满足三方面的要求：

●轴上的零件要有可靠的周向固定与轴向固定

●轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中

●便于轴上零件的安装与拆卸

1、轴上零件的固定

（1）轴上零件的轴向固定

目的：

保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力。

（2）轴上零件的周向固定

保证轴能可靠地传递运动和转矩，防止轴上零件与轴产生相对转动。

3、轴上常见的工艺结构

4、结构工艺性——轴的结构形式应便于加工、便于轴上零件的装配和便于使用维修，并且能提高生产率，降低成本。

有关轴的工艺结构应注意问题：

●轴的结构和形状应便于加工、装配和维修。

●阶梯轴的直径应该是中间大，两端小，以便于轴上零件的装拆。

●轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过渡圆角，并应尽可能使倒角大小一致和圆角半径相同，以便于加工。

●轴上需要切制螺纹或进行磨削时，应有螺纹退刀槽或砂轮越程槽。

●当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能统一，并布置在同一直线上，以利加工。

【小结】

1．轴的用途和分类。

2．转轴的结构要求。

3．轴上零件的轴向固定与周向固定。

4．轴的结构工艺性。

第二节键与销

1、平键连接的结构与标准；

2、键与销的类型、特点及应用。

本节内容主要以教师对教学内容结合图示的讲解，达到学生掌握知识要点的目的。

一、键连接

作用：

实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之间的周向固定，并传递运动和扭矩。

分类：

1、平键连接

特点：

靠平键的两侧面传递转矩，键的两侧面是工作面，对中性好；

键的上表面与轮毂上的键槽底面留有间隙，以便装配。

普通平键导向平键滑键

（1）普通平键

A、普通平键的类型

B、普通平键的选用：

平键是标准件，只需根据用途、轴径、轮毂长度选取键的类型和尺寸。

●普通平键的规格采用b×

L标记

●截面尺寸b×

h根据轴径d由标准选定

●键长L根据轮毂长度按标准查取（比轮毂长度短5～10mm）

C、普通平键的标记：

键型　　键宽×

键长　　标准号

例：

键16100GB/T1096－2003

表示键宽为16mm，键长为100mm的A型普通平键。

（2）导向平键和滑键

轮毂可在轴上沿轴向移动时可选用导向平键和滑键。

●比普通平键长

●紧定螺钉固定在键槽中

●键与轮毂槽采用间隙配合

●键上设有起键螺孔

滑键

轮毂可在轴上沿轴向移动。

●滑键固定在轮毂上

●轮毂带动滑键作轴向移动

●键长不受滑动距离限制

2、半圆键连接

●工作面为键的两侧面，有较好的对中性

●可在轴上键槽中摆动以适应轮毂上键槽斜度

●适用于锥形轴与轮毂的连接

●键槽对轴的强度削弱较大，只适用于轻载连接

3、花键连接

●花键连接——由沿轴和轮毂孔周向均布的多个键齿相互啮合而成的连接。

●多齿承载，承载能力高

●齿浅，对轴的强度削弱小

●对中性及导向性能好

●加工需专用设备，成本高

4、楔键连接

楔键分为普通楔键和钩头楔键

楔键与键槽的两个侧面不相接触，为非工作面。

楔键连接能使轴上零件轴向固定，并能使零件承受单方向的轴向力。

用于定心精度要求不高，荷载平稳和低速的场合。

二、销连接

1、圆柱销

常用圆柱销和圆锥销的形式级引用特点

A、圆柱销

B、内螺纹圆柱销

2、圆锥销

A、普通圆锥销

B、带螺纹圆锥销

【小结】

1．键连接的功用及类型。

2．平键连接的特点和种类。

3．半圆键连接、花键连接、楔键连接的特点。

4．销连接的功用及销的类型。

第三节轴承

1、滚动轴承、滑动轴承的结构、类型、特性、代号级应用；

2、滚动轴承的选用原则。

一、滚动轴承

1、滚动轴承的结构

滚动体形状

滚动体保持架

2、滚动轴承的类型

●调心球轴承

●调心滚子轴承

●推力调心滚子轴承

●圆锥滚子轴承

●双列深沟球轴承

●推力球轴承

●深沟球轴承

●角接触球轴承

●推力圆柱滚子轴承

●圆柱滚子轴承

3、滚动轴承的代号

（1）基本代号

表示轴承的基本类型、结构和尺寸。

●轴承类型代号

●尺寸系列代号

●

内径代号

轴承类型代号

尺寸系列代号：

宽度系列示意图

由两位数字组成，前一位数字为宽（高）度系列代号，后一位数字为直径系列代号。

宽（高）度系列代号：

表示内、外径相同而宽（高）度不同的轴承系列。

直径系列代号：

表示内径相同而具有不同外径的轴承系列。

对于向心轴承用宽度系列代号，代号有8、0、1、2、3、4、5和6，宽度尺寸依次递增；

对于推力轴承用高度系列代号，代号有7、9、1和2，高度尺寸依次递增。

直径系列代号有7、8、9、0、1、2、3、4和5，其外径尺寸按序由小到大排列。

在轴承代号中，轴承类型代号和尺寸系列代号以组合代号的形式表达。

在组合代号中，轴承类型代号“0”省略不表示；

除3类轴承外，尺寸系列代号中的宽度系列代号“0”省略不表示。

内径代号：

一般由两位数字表示，并紧接在尺寸系列代号之后标写。

内径d≥10mm的滚动轴承内径代号

（2）前置代号和后置代号

轴承代号的补充，只有在轴承的结构形状、尺寸、公差、技术要求等有所改变时才使用，一般情况下可部分或全部省略，其详细内容请查阅《机械设计手册》中相关标准规定。

（3）滚动轴承代号示例

4、滚动轴承选用原则

●轴承所受载荷

●轴承的转速

●对轴承的特殊要求

●经济性因素

5、滚动轴承的安装、润滑与密封

（1）滚动轴承的拆装

一般情况下，滚动轴承的内圈装在被支承轴的轴颈上，外圈装在轴承座（或机座）孔内。

滚动轴承安装时，对其内、外圈都要进行必要的轴向固定，以防止运转中产生轴向窜动。

（2）滚动轴承的润滑与密封

润滑目的：

减少摩擦阻力、降低磨损、缓冲吸振、冷却和防锈。

●脂润滑

●油润滑

●固体润滑

密封目的：

防止灰尘、水份、杂质等侵入轴承和阻止润滑剂的流失。

二、滑动轴承

1、滑动轴承的结构、特点及应用

●径向滑动轴承（承受径向载荷）

●止推滑动轴承（承受轴向载荷）

●径向止推滑动轴承（承受径向载荷和轴线载荷）

优点：

运转平稳可靠，径向尺寸小，承载能力大，抗冲击能力强，能获得很高的旋转精度，可实现液体润滑以及能在较恶劣的条件下工作。

由轴承座、轴瓦和轴套组成。

2、滑动轴承的失效形式和常用材料

失效形式：

磨损胶合疲劳脱落腐蚀

要求轴瓦材料应具有一定的强度，较好的减摩性，耐磨性和抗胶合性，良好的跑合性。

常用材料：

铸铁铜合金轴承合金非金属材料

小结：

1．轴承的功用及分类。

2．滚动轴承的结构组成。

3．滚动轴承的代号。

4．滚动轴承类型的选择。

5．滚动轴承的密封。

6．滑动轴承的类型、结构、特点及润滑。

7．轴瓦的结构。

第四节联轴器和离合器

1、联轴器的功用、类型、特点及应用；

2、离合器器的功用、类型、特点及应用；

3、【教学方法】

一、联轴器

功用：

机械传动中的常用部件，用来连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩，有时也可作为安全装置。

刚性联轴器

1、凸缘联轴器

2、套筒联轴器

●挠性联轴器

1、十字轴万向联轴器2、滑块联轴器

3、齿轮联轴器4、弹性套柱销联轴器

5、弹性柱销联轴器

二、离合器

连接两轴，使其一起转动并传递转矩。

在机器的运转过程中可以随时进行接合或分离。

也可用于过载保护等。

1、啮合式离合器

2、摩擦式离合器

3、齿形离合器

小结

1．联轴器的结构、特点及应用。

2．离合器的结构、特点及应用。

3．联轴器和离合器的主要功用及区别。