11机械零件机械零件22第一节第一节轴的功能轴的功能轴是组成机器中最基本和重要的零件之一轴是组成机器中最基本和重要的零件之一,,其主要功能是其主要功能是::11、传递运动和转矩、传递运动和转矩22、支承回转零件（齿轮、带轮）、支承回转零件（齿轮、带轮）33轴的分类与应用特点轴的分类与应用特点11、直轴：传动轴（主要承受转、直轴：传动轴（主要承受转矩作用，如汽车的传动轴）、心矩作用，如汽车的传动轴）、心轴（只承受弯矩作用，如自行车轴（只承受弯矩作用，如自行车前轮轴）、转轴（既承受弯矩又前轮轴）、转轴（既承受弯矩又承受转矩作用，如卷扬机的小齿承受转矩作用，如卷扬机的小齿轮轮轴）轮轮轴）4422、曲轴：是内燃机等机、曲轴：是内燃机等机器中用于往复运动和旋转器中用于往复运动和旋转运动相互转换的专用零件，运动相互转换的专用零件，它兼有转轴和曲柄的双重它兼有转轴和曲柄的双重功能。功能。33、软轴：具有很好的挠、软轴：具有很好的挠性，可把回转运动灵活地性，可把回转运动灵活地传到任何空间位置。传到任何空间位置。55轴的结构（轴的结构（11））11、轴上零件的固定、轴上零件的固定有两种形式：轴向固有两种形式：轴向固定和周向固定。定和周向固定。6677轴的结构（轴的结构（22））22、轴的结构工艺性、轴的结构工艺性在轴的结构中，应有加工工艺所需的结构要素。在轴的结构中，应有加工工艺所需的结构要素。88轴的结构（轴的结构（33））装配工艺性装配工艺性零件各部位装配时，不能互相干涉。图零件各部位装配时，不能互相干涉。图aa中的Φ2020和和ΦΦ3030不能同时要求紧密配合；图不能同时要求紧密配合；图bb中不能同时要求中不能同时要求ABB两个平面紧密接合；两个平面紧密接合；cc图容易在图容易在RR处发生干涉。处发生干涉。99轴的结构（轴的结构（44））33、改进轴的结构，降低应力集中，提高疲劳强度、改进轴的结构，降低应力集中，提高疲劳强度1010轴的失效形式轴的失效形式因疲劳强度不足而产生疲劳断裂。因疲劳强度不足而产生疲劳断裂。轴在运转中若受到振动、冲击，会瞬时过轴在运转中若受到振动、冲击，会瞬时过载，因静强度不足而产生塑性变形或脆性载，因静强度不足而产生塑性变形或脆性疲劳失效。疲劳失效。因刚度不足而产生超过许可的弯曲变形和因刚度不足而产生超过许可的弯曲变形和扭转变形。扭转变形。在高转速下发生共振或振幅过大。在高转速下发生共振或振幅过大。其他其他1111第二节第二节螺纹联接螺纹联接螺纹联接是利用螺纹零螺纹联接是利用螺纹零件构成的可拆卸联接，件构成的可拆卸联接，它的主要功能是把若干它的主要功能是把若干个零件联接在一起。个零件联接在一起。螺纹旋向是螺旋线在圆螺纹旋向是螺旋线在圆柱面上旋转方向。柱面上旋转方向。顺时针旋入为右螺纹，顺时针旋入为右螺纹，逆时针为左螺纹。右螺逆时针为左螺纹。右螺纹常用。纹常用。1212螺纹联接的结构螺纹联接的结构1313螺纹联接的类型螺纹联接的类型14141515螺纹联接的装拆工具螺纹联接的装拆工具16161717螺纹联接的装配方法螺纹联接的装配方法1轴承轴承即支承轴的零件即支承轴的零件,,根据轴承工作的摩擦性质根据轴承工作的摩擦性质,,可分为滑动可分为滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承两类摩擦轴承和滚动摩擦轴承两类..按所受的载荷方向可分为向心轴承、推力轴承和向心推按所受的载荷方向可分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承。力轴承。2222滑动轴承滑动轴承结构结构：由轴瓦和轴承座构成。：由轴瓦和轴承座构成。图示是一种常见的整体式向心滑动轴承，用螺栓与机架联接。图示是一种常见的整体式向心滑动轴承，用螺栓与机架联接。特点特点：工作平稳、噪声较滚动轴承低，工作可靠。而整体式的缺点是：：工作平稳、噪声较滚动轴承低，工作可靠。而整体式的缺点是：轴承工作表面磨损过大时无法调整轴承间隙等。轴承工作表面磨损过大时无法调整轴承间隙等。应用应用：工作转速特别高的轴承；承受极大的冲击和振动载荷的轴承，因：工作转速特别高的轴承；承受极大的冲击和振动载荷的轴承，因为相对运动表面有润滑膜起到缓冲和阻尼作用；要求特别精密的轴承；为相对运动表面有润滑膜起到缓冲和阻尼作用；要求特别精密的轴承；要求径向尺寸小的轴承。要求径向尺寸小的轴承。2323滚动轴承滚动轴承结构：由内圈结构：由内圈22、外圈、外圈11、滚动体、滚动体33和和保持架保持架44组成。内圈装在轴径上，外圈组成。内圈装在轴径上，外圈装在机架孔内。在内、外圈与滚动体装在机架孔内。在内、外圈与滚动体接触的表面上有滚道，滚动体沿滚道接触的表面上有滚道，滚动体沿滚道滚动。保持架的作用是把滚动体隔开，滚动。保持架的作用是把滚动体隔开，使其均匀分布于座圈的圆周上，以防使其均匀分布于座圈的圆周上，以防止相邻滚动体在运动中接触产生摩擦。止相邻滚动体在运动中接触产生摩擦。2424滚动轴承的特性滚动轴承的特性滚动轴承利用滚动摩擦原理。与滑动摩擦相比它的优点是：滚动轴承利用滚动摩擦原理。与滑动摩擦相比它的优点是：在一般使用条件下摩擦系数低，起动及运转时摩擦力矩小，起动灵敏，在一般使用条件下摩擦系数低，起动及运转时摩擦力矩小，起动灵敏，效率高；效率高；可用预紧的方法提高支承刚度及旋转精度；可用预紧的方法提高支承刚度及旋转精度；对同尺寸的轴径，滚动轴承的宽度小，可使机器的轴向尺寸紧凑；对同尺寸的轴径，滚动轴承的宽度小，可使机器的轴向尺寸紧凑；润滑方法简便，轴承损坏易更换。润滑方法简便，轴承损坏易更换。缺点是：负担冲击载荷的能力较差；高速运转时噪声大；轴承不能剖缺点是：负担冲击载荷的能力较差；高速运转时噪声大；轴承不能剖分分,,位于长轴中间的轴承安装困难位于长轴中间的轴承安装困难;;比滑动轴承径向尺寸大比滑动轴承径向尺寸大;;与滑动轴承与滑动轴承比比,,寿命低。寿命低。2525滚动轴滚动轴型（11））2626滚动轴滚动轴型（22））2727轴承的选择（轴承的选择（1轴承的载荷轴承的载荷：当载荷较大时，应选用线接触的滚子轴承；：当载荷较大时，应选用线接触的滚子轴承；球轴承为点接触，适用于轻载及中等载荷；当有冲击载荷球轴承为点接触，适用于轻载及中等载荷；当有冲击载荷时，常选用螺旋滚子或普通滚子轴承；对于纯轴向载荷，时，常选用螺旋滚子或普通滚子轴承；对于纯轴向载荷，选用推力轴承。而纯径向载荷选用向心轴承；既有径向载选用推力轴承。而纯径向载荷选用向心轴承；既有径向载荷同时又承受轴向载荷的地方，若轴向载荷相对较小，选荷同时又承受轴向载荷的地方，若轴向载荷相对较小，选用向心角接触轴承，或深沟球轴承。当轴向载荷很大时， 用向心角接触轴承，或深沟球轴承。当轴向载荷很大时， 可选用向心球轴承和推力轴承的组合结构。 可选用向心球轴承和推力轴承的组合结构。 轴承的转速 轴承的转速：转速较高时 ：转速较高时,,宜用点接触的球轴承 宜用点接触的球轴承,,一般球轴 一般球轴 承有较高的极限转速。 承有较高的极限转速。 28 28 轴承的选择（ 轴承的选择（2 刚性及调心性能要求刚性及调心性能要求：当支承跨距大，轴的弯曲变形大， ：当支承跨距大，轴的弯曲变形大， 刚度较低或两个轴承座孔中心位置有误差时，应考虑轴 刚度较低或两个轴承座孔中心位置有误差时，应考虑轴 承内外圈轴线之间的偏斜角，需要选用自动调心轴承， 承内外圈轴线之间的偏斜角，需要选用自动调心轴承， 可选用球面球轴承或球面滚子轴承，这类轴承允许有较 可选用球面球轴承或球面滚子轴承，这类轴承允许有较 经济性经济性：单列向心球轴承价格最低，滚子轴承较球轴承 ：单列向心球轴承价格最低，滚子轴承较球轴承 高机械零件，而轴承精度愈高则价格愈高。 高，而轴承精度愈高则价格愈高。 29 29 滚子轴承的装拆 滚子轴承的装拆 当装配小型轴承时，可使用手锤与简单的辅助套筒，如左下图。对于 当装配小型轴承时，可使用手锤与简单的辅助套筒，如左下图。对于 配合较松的小型轴承，可用手锤和铜棒从背面沿轴承内圈四周将轴承 配合较松的小型轴承，可用手锤和铜棒从背面沿轴承内圈四周将轴承 轻轻敲出，如右下图。 轻轻敲出，如右下图。 30 30 下图为用压力法拆卸轴承例，它是靠 下图为用压力法拆卸轴承例，它是靠22--33个拉爪， 钩住轴承内圈而拆下轴承的。钩住轴承内圈而拆下轴承的。 31 31 弹簧 弹簧 具有弹性大、刚性小、在 具有弹性大、刚性小、在 载荷作用下容易产生弹性 载荷作用下容易产生弹性 变形等特性。 变形等特性。 功能：控制机构运动（如 功能：控制机构运动（如 制动器）；缓冲和吸振 制动器）；缓冲和吸振 （如汽车）；改变机器构 （如汽车）；改变机器构 件的自振频率，避免共振； 件的自振频率，避免共振； 储存能量（钟表发条）； 储存能量（钟表发条）； 测量力（弹簧秤）。 测量力（弹簧秤）。 32 32 弹簧的类型及特性（ 弹簧的类型及特性（1 3333 弹簧的类型及特性（ 弹簧的类型及特性（22）） 34 34 圆柱螺旋弹簧 圆柱螺旋弹簧 可分为压缩、拉伸、扭转三种。 可分为压缩、拉伸、扭转三种。 35 35 弹簧的端部结构 弹簧的端部结构 在自由状态下，各圈间留有一定的间距，已备承载时变形。 在自由状态下，各圈间留有一定的间距，已备承载时变形。 弹簧除参加变形的有效圈数 弹簧除参加变形的有效圈数nn外，两端各有 外，两端各有0.75 0.75--1.75 1.75圈并不参与变形， 圈并不参与变形， 并紧的几圈称为死圈或支承圈。支承圈端部有磨平端和不磨平端。 并紧的几圈称为死圈或支承圈。支承圈端部有磨平端和不磨平端。 拉伸弹簧各圈间并紧，端部钩环有四种形式。半圆形、圆形钩环制作 拉伸弹簧各圈间并紧，端部钩环有四种形式。半圆形、圆形钩环制作 简单，可调式和可转式钩环中避免钩环根部应力集中。 简单，可调式和可转式钩环中避免钩环根部应力集中。 36 36 高径比如果过大，承压时高径比如果过大，承压时 会出现失稳现象，产生侧 会出现失稳现象，产生侧 向弯曲，而不能正常工作。 向弯曲，而不能正常工作。 一般控制在 一般控制在3.7 3.7以内。否则， 以内。否则， 加导杆或在外侧加导筒。 加导杆或在外侧加导筒。 37 37 联轴器、离合器 联轴器、离合器 在机械设备中，有时不能用一根轴将运动和转矩从原动机一 在机械设备中，有时不能用一根轴将运动和转矩从原动机一 直传递给工作机构，而是将几根轴设法联接成一体进行传递。 直传递给工作机构，而是将几根轴设法联接成一体进行传递。 联轴器和离合器是常用部件。主要用于轴与轴之间的联接， 联轴器和离合器是常用部件。主要用于轴与轴之间的联接， 使它们一起回转并传递转矩。 使它们一起回转并传递转矩。 用联轴器联接的两根轴只有在两轴停止转动后，用拆卸的方 用联轴器联接的两根轴只有在两轴停止转动后，用拆卸的方 法才能把它们分离或接合。 法才能把它们分离或接合。 用离合器联接的两个轴，在它们转动中就能方便地使它们分 用离合器联接的两个轴，在它们转动中就能方便地使它们分 离或接合。 离或接合。 38 38 滑块联轴器 滑块联轴器 由两个具有较宽凹槽的半联轴器和一个中间滑块组成。半联轴器与 由两个具有较宽凹槽的半联轴器和一个中间滑块组成。半联轴器与 中间滑块之间可相对滑动，能补偿两轴间的相对位移和偏斜。 中间滑块之间可相对滑动，能补偿两轴间的相对位移和偏斜。 其特点是结构简单、重量轻、惯性力小、又具有弹性，适用于传递 其特点是结构简单、重量轻、惯性力小、又具有弹性，适用于传递 转矩不大、转速较高、无急剧冲击的两轴联接，而且不需润滑。 转矩不大、转速较高、无急剧冲击的两轴联接，而且不需润滑。 39 39 万向联轴器 万向联轴器
