其他航空机械零件

1、1 航 空 机 械 基 础 1 航 空 机 械 基 础 w 英文名：SPRING、是利用材料的弹性形 变进行缓冲、复位、储能的机械零件。 2 航 空 机 械 基 础 2 航 空 机 械 基 础 1 1、控制机构的运动或零件的位置、控制机构的运动或零件的位置，例如凸轮机构、离合器、阀，例如凸轮机构、离合器、阀 门以及各种调速器中的弹簧；门以及各种调速器中的弹簧； 2 2、缓冲及吸振、缓冲及吸振，例如各种缓冲器及联轴器中的弹簧；，例如各种缓冲器及联轴器中的弹簧； 3 3、储存能量、储存能量，例如仪器中的弹簧；，例如仪器中的弹簧； 4 4、测量力或力矩、测量力或力矩，例如弹簧秤中的弹簧。，例如弹簧秤

2、中的弹簧。 3 航 空 机 械 基 础 3 航 空 机 械 基 础 w 常用金属弹簧材料有： （1）钢线： SWC （2）琴钢丝：SWPB,SWPA （3）高碳素弹簧钢丝：SWA、SWB （4）不锈钢丝：SUS303、SUS304 、SUS302 、 SUS301、 SUS316 、 SUS631 （5）可焊不锈钢丝：SUS304（NI-COATED） （6）镀镍 线：SWIC-F （7）镀锌线：Zn-SWC （8）磷铜线：PBW 4 航 空 机 械 基 础 4 航 空 机 械 基 础 弹簧的广泛应用弹簧的广泛应用 5 航 空 机 械 基 础 5 航 空 机 械 基 础 7.1.2 7.1.2

3、 弹簧基本类型和特点：弹簧基本类型和特点： 按受载情况分按受载情况分： 拉伸弹簧（代号拉伸弹簧（代号L L型）型） 压缩弹簧（代号压缩弹簧（代号Y Y型）型） 扭转弹簧（代号扭转弹簧（代号N N型）型） 6 航 空 机 械 基 础 6 航 空 机 械 基 础 按形状分按形状分： 螺旋弹簧螺旋弹簧 碟形弹簧碟形弹簧 蜗卷弹簧蜗卷弹簧 板弹簧板弹簧 7 航 空 机 械 基 础 7 航 空 机 械 基 础 8 航 空 机 械 基 础 8 航 空 机 械 基 础 9 航 空 机 械 基 础 9 航 空 机 械 基 础 10 航 空 机 械 基 础 10 航 空 机 械 基 础 11 航 空 机 械 基

4、 础 11 航 空 机 械 基 础 12 航 空 机 械 基 础 12 航 空 机 械 基 础 13 航 空 机 械 基 础 13 航 空 机 械 基 础 14 航 空 机 械 基 础 14 航 空 机 械 基 础 15 航 空 机 械 基 础 15 航 空 机 械 基 础 16 航 空 机 械 基 础 16 航 空 机 械 基 础 17 航 空 机 械 基 础 17 航 空 机 械 基 础 18 航 空 机 械 基 础 18 航 空 机 械 基 础 7.1.3 圆柱螺旋压缩和拉伸弹簧的各部名称及几何圆柱螺旋压缩和拉伸弹簧的各部名称及几何 尺寸见表尺寸见表7-2 旋绕比旋绕比 = 中径中径/弹

5、簧丝直径弹簧丝直径 C = D2/d C值愈小值愈小则弹簧愈硬，即刚度愈大，每单位变则弹簧愈硬，即刚度愈大，每单位变 形量的弹力愈大；形量的弹力愈大； C值愈大值愈大则弹簧愈软，即刚度愈小，每单位变形则弹簧愈软，即刚度愈小，每单位变形 量的弹力愈小。一般取量的弹力愈小。一般取4C14。 7.1.4 圆柱螺旋压缩弹簧的特性圆柱螺旋压缩弹簧的特性 弹簧特性线图：载荷与变形成正比关系弹簧特性线图：载荷与变形成正比关系。 19 航 空 机 械 基 础 19 航 空 机 械 基 础 7.1.4 圆柱螺旋压缩弹簧的特性圆柱螺旋压缩弹簧的特性 20 航 空 机 械 基 础 20 航 空 机 械 基 础 21

6、 航 空 机 械 基 础 21 航 空 机 械 基 础 图中：图中： H0弹簧的自由高度弹簧的自由高度 F1 称为弹簧的最小工作载荷称为弹簧的最小工作载荷 1 压缩量（当压缩量（当F1 时；时；H1) F2 弹簧工作时承受的最大工作载荷（弹簧工作时承受的最大工作载荷（H2 。 。2） ） h21h，即弹簧的工作行程。，即弹簧的工作行程。 Flim弹簧的工作极限载荷。这时弹簧相应的弹簧的工作极限载荷。这时弹簧相应的 压缩变形量为压缩变形量为lim，弹簧高度为，弹簧高度为Hlim。 一般取一般取 F1（0.10.5）F2 F20.8Flim （为了保证弹簧有稳定的弹性）（为了保证弹簧有稳定的弹性）

7、 最大工作载荷最大工作载荷F2 一般由机械工作要求确定。一般由机械工作要求确定。 22 航 空 机 械 基 础 22 航 空 机 械 基 础 板弹簧板弹簧 圆柱螺旋弹簧圆柱螺旋弹簧 圆锥螺旋弹簧圆锥螺旋弹簧 碟形弹簧碟形弹簧 环形弹簧环形弹簧 盘弹簧盘弹簧 23 航 空 机 械 基 础 23 航 空 机 械 基 础 24 航 空 机 械 基 础 24 航 空 机 械 基 础 25 航 空 机 械 基 础 25 航 空 机 械 基 础 7.2.1 平键平键 26 航 空 机 械 基 础 26 航 空 机 械 基 础 b d-tt d+t1 h d L A A AA 27 航 空 机 械 基 础

8、27 航 空 机 械 基 础 按工作情况不同，平键分为普通平键和导向平键。按工作情况不同，平键分为普通平键和导向平键。 1. 普通平键普通平键 -用于静连接。用于静连接。 端部形状有端部形状有: 圆头圆头(A型型)用于轴的中部用于轴的中部 用于立铣刀加工的键槽用于立铣刀加工的键槽 单圆头单圆头(C型型)用于轴的端部用于轴的端部 方头方头(B型型)用于盘铣刀加工的键槽中。用于盘铣刀加工的键槽中。 普通平键结构简单，对中性好，易于加工，装拆方便，因而应普通平键结构简单，对中性好，易于加工，装拆方便，因而应 用最广。用最广。 28 航 空 机 械 基 础 28 航 空 机 械 基 础 普通平键和键槽

9、尺寸已标准化，它们的尺寸见表普通平键和键槽尺寸已标准化，它们的尺寸见表7-3。 2. 导向平键导向平键-用于动连接。用于动连接。 导向平键用螺钉固定在轴的键槽中，如图示。导向平键用螺钉固定在轴的键槽中，如图示。 29 航 空 机 械 基 础 29 航 空 机 械 基 础 应用：导向平键通常用于移动量不大的场合。应用：导向平键通常用于移动量不大的场合。 平键连接的失效形式平键连接的失效形式: 1)压溃压溃-用于静连接的普通平键的主要失效形式是较弱用于静连接的普通平键的主要失效形式是较弱 零件零件(通常是轮毂通常是轮毂)的工作面被压溃。的工作面被压溃。 2)磨损磨损-用于动连接的导向平键的主要失效

10、形式是磨损。用于动连接的导向平键的主要失效形式是磨损。 3)键的剪断键的剪断 采用的平键强度不够时，可增加键的长度。当强度不采用的平键强度不够时，可增加键的长度。当强度不 够而又不能增加键长时，可增加键的数目，如可采用两够而又不能增加键长时，可增加键的数目，如可采用两 个平键按个平键按180对称布置。对称布置。 30 航 空 机 械 基 础 30 航 空 机 械 基 础 31 航 空 机 械 基 础 31 航 空 机 械 基 础 32 航 空 机 械 基 础 32 航 空 机 械 基 础 33 航 空 机 械 基 础 33 航 空 机 械 基 础 7.2.2 花键花键 34 航 空 机 械 基

11、 础 34 航 空 机 械 基 础 7.2.2 花键花键 1）外花键是在轴上加工出多个）外花键是在轴上加工出多个(一般为一般为610个个)键齿。键齿。 2）内花键是在轮毂孔内加工出与外花键相应的键齿。）内花键是在轮毂孔内加工出与外花键相应的键齿。 花键连接由外花键和内花键组成，可以看成是平键连接在数花键连接由外花键和内花键组成，可以看成是平键连接在数 目上的发展。目上的发展。 花键工作特点：花键工作特点： 1）仍靠齿的侧面受挤压来传递转矩。）仍靠齿的侧面受挤压来传递转矩。 2）花键也象导向平键一样适用于轮毂可以在轴上滑移。由于是多）花键也象导向平键一样适用于轮毂可以在轴上滑移。由于是多 齿传递

12、载荷，花键连接比平键连接的承载能力大，定心性和导向齿传递载荷，花键连接比平键连接的承载能力大，定心性和导向 性好。性好。 花键连接的应用：在机械制造业中，特别是在飞机、汽车、机床花键连接的应用：在机械制造业中，特别是在飞机、汽车、机床 制造业中得到广泛的应用。但其加工较复杂，需专用设备，成本制造业中得到广泛的应用。但其加工较复杂，需专用设备，成本 较高。花键连接多用于载荷大、定心精度要求高的静连接和动连较高。花键连接多用于载荷大、定心精度要求高的静连接和动连 接中。接中。 35 航 空 机 械 基 础 35 航 空 机 械 基 础 花键已标准化。按齿形的不同分为：花键已标准化。按齿形的不同分为

13、： 1） 矩形花键应用最广矩形花键应用最广 2）渐开线花键）渐开线花键 3）三角形花键）三角形花键 1.矩形花键矩形花键 矩形花键的齿侧面为两平行平面，如图所示。矩形花键的齿侧面为两平行平面，如图所示。 它易于加工，其标准为它易于加工，其标准为GB1144-87。 36 航 空 机 械 基 础 36 航 空 机 械 基 础 矩形花键连接的定心方式是以矩形花键连接的定心方式是以小径定心小径定心(旧称为内径定旧称为内径定 心心)。其主要优点为小径定心精度高，且稳定性好，并能。其主要优点为小径定心精度高，且稳定性好，并能 采用经热处理后进行磨削加工的花键，可获得较高的配采用经热处理后进行磨削加工的花

14、键，可获得较高的配 合精度。此外，国际标准和主要工业国家大都采用小径合精度。此外，国际标准和主要工业国家大都采用小径 定心定心。 37 航 空 机 械 基 础 37 航 空 机 械 基 础 38 航 空 机 械 基 础 38 航 空 机 械 基 础 2.渐开线花键渐开线花键 渐开线花键的齿廓为渐开线，其压力角为渐开线花键的齿廓为渐开线，其压力角为30，如图，如图 所示，其标准为所示，其标准为GB3478-83。 齿形可用加工齿轮的方法获得，它具有工艺性好、齿形可用加工齿轮的方法获得，它具有工艺性好、 强度高、易于对中定心，且稳定等特点，适用于载荷大强度高、易于对中定心，且稳定等特点，适用于载荷

15、大 ，定心精度要求高以及尺寸较大的连接。一般情况下，定心精度要求高以及尺寸较大的连接。一般情况下， 渐开线花键均采用齿侧定心。渐开线花键均采用齿侧定心。 39 航 空 机 械 基 础 39 航 空 机 械 基 础 3.三角形花键三角形花键 内花键齿形为直线齿形，外花键齿形为压力角等于内花键齿形为直线齿形，外花键齿形为压力角等于 45的渐开线，如图所示。的渐开线，如图所示。 三角形花键只用齿侧定心。三角形花键的键齿小而三角形花键只用齿侧定心。三角形花键的键齿小而 多，承载能力较低，常用于直径较小或薄壁零件间的连多，承载能力较低，常用于直径较小或薄壁零件间的连 接。接。 40 航 空 机 械 基

16、础 40 航 空 机 械 基 础 7.3 联轴器联轴器 功用功用：联轴器是用来联轴器是用来 连接两根轴使它们一连接两根轴使它们一 同旋转，并传递运动同旋转，并传递运动 和转矩的一种机械装和转矩的一种机械装 置。置。 特点：特点： 用联轴器连接的两用联轴器连接的两 轴只有在机器停车后轴只有在机器停车后 ，经拆卸才能使两轴，经拆卸才能使两轴 分开。联轴器广泛分开。联轴器广泛用用 于于机械传动中，在飞机械传动中，在飞 机操纵系统中也得到机操纵系统中也得到 广泛应用。广泛应用。 41 航 空 机 械 基 础 41 航 空 机 械 基 础 7.3.1 刚性联轴器刚性联轴器 刚性联轴器适用于刚性联轴器适用

17、于: 1、载荷平稳、载荷平稳 2、有轻微冲击的两轴连接。、有轻微冲击的两轴连接。 刚性联轴器按是否具有补偿两轴相对位移的能刚性联轴器按是否具有补偿两轴相对位移的能 力分类为：力分类为： 1、固定式、固定式 2、可移式、可移式(补偿式补偿式)两种。两种。 42 航 空 机 械 基 础 42 航 空 机 械 基 础 1. 固定式刚性联轴器固定式刚性联轴器 特点：特点： 构造简单，成本低，但不具有补偿两轴相对位移的能构造简单，成本低，但不具有补偿两轴相对位移的能 力，不能缓冲吸振，对两轴的同轴度要求较高。力，不能缓冲吸振，对两轴的同轴度要求较高。 种类：种类： 1）套筒式联轴器）套筒式联轴器 2）凸

18、缘式联轴器）凸缘式联轴器 3）夹壳联轴器等几种。）夹壳联轴器等几种。 43 航 空 机 械 基 础 43 航 空 机 械 基 础 1)套筒联轴器套筒联轴器 套筒联轴器利用公用套筒以键或销连接两轴，如图套筒联轴器利用公用套筒以键或销连接两轴，如图 所示。它的径向尺寸小，装拆时轴需作轴向移动。一所示。它的径向尺寸小，装拆时轴需作轴向移动。一 般用于低速、轻载、直径小于般用于低速、轻载、直径小于60100mm轴的连接。轴的连接。 44 航 空 机 械 基 础 44 航 空 机 械 基 础 45 航 空 机 械 基 础 45 航 空 机 械 基 础 2)凸缘联轴器凸缘联轴器 凸缘联轴器是把两个有凸缘的

19、半联轴器用键分别与两轴连接凸缘联轴器是把两个有凸缘的半联轴器用键分别与两轴连接 ，然后用螺栓把两个半联轴器联成一体，如图所示。，然后用螺栓把两个半联轴器联成一体，如图所示。 46 航 空 机 械 基 础 46 航 空 机 械 基 础 特点：特点： 1、其对中方法之一、其对中方法之一:利用一个半联轴器上的凸肩与另一半联轴利用一个半联轴器上的凸肩与另一半联轴 器上的凹槽相配合而对中（图器上的凹槽相配合而对中（图(a)） 对中时需要轴向移动对中时需要轴向移动. 2、方法之二、方法之二:利用铰制孔螺栓对中利用铰制孔螺栓对中(图图(b)在装拆时，轴则不需在装拆时，轴则不需 要轴向移动。要轴向移动。 应用

20、：该联轴器适用于扭矩大、转速较低、工作平稳，刚性大的轴应用：该联轴器适用于扭矩大、转速较低、工作平稳，刚性大的轴 。 47 航 空 机 械 基 础 47 航 空 机 械 基 础 2. 可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器 可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器具有补偿两轴相对位移的能具有补偿两轴相对位移的能 力。力。 它是利用联轴器工作零件之间构成的动连接来它是利用联轴器工作零件之间构成的动连接来补偿补偿 两轴的偏斜和位移两轴的偏斜和位移的。的。 可移式刚性联轴器有：可移式刚性联轴器有： 1）十字滑块联轴器）十字滑块联轴器 2）齿轮联轴器）齿轮联轴器 3）万向联轴器等几种。）万向联轴器等几种。 48 航

21、 空 机 械 基 础 48 航 空 机 械 基 础 1)十字滑块联轴器十字滑块联轴器 十字滑块联轴器由两个端面开有凹槽的半联轴器十字滑块联轴器由两个端面开有凹槽的半联轴器1、3和一和一 个两端有凸块的中间圆盘个两端有凸块的中间圆盘2组成，如图所示。组成，如图所示。 49 航 空 机 械 基 础 49 航 空 机 械 基 础 50 航 空 机 械 基 础 50 航 空 机 械 基 础 51 航 空 机 械 基 础 51 航 空 机 械 基 础 中间圆盘的两端凸块位于互相垂直的两个直径方向中间圆盘的两端凸块位于互相垂直的两个直径方向 上，在装配时分别与上，在装配时分别与1、3的凹槽相嵌合，由于凸牙

22、可在的凹槽相嵌合，由于凸牙可在 槽中滑动，因此，可以补偿安装和运转中产生的两轴线槽中滑动，因此，可以补偿安装和运转中产生的两轴线 的偏差。在两轴线有偏移的情况下，中间圆盘作较高转的偏差。在两轴线有偏移的情况下，中间圆盘作较高转 速的偏心回转，产生了离心力从而增大动载荷及磨损。速的偏心回转，产生了离心力从而增大动载荷及磨损。 为了减小离心力，中间圆盘制成空心的。为了减小离心力，中间圆盘制成空心的。 特点：特点： 结构简单，径向尺寸较小，但不耐冲击，适用于轴线结构简单，径向尺寸较小，但不耐冲击，适用于轴线 间相对径向位移较大、无剧烈冲击且转速较低（间相对径向位移较大、无剧烈冲击且转速较低（ n25

23、0rpm）的场合。）的场合。 52 航 空 机 械 基 础 52 航 空 机 械 基 础 2)齿轮联轴器齿轮联轴器 齿 轮 联 轴齿 轮 联 轴 器 由 齿 数 相器 由 齿 数 相 等 的 两 个 具等 的 两 个 具 有 渐 开 线 外有 渐 开 线 外 齿的轴套齿的轴套2、 4和两个具有和两个具有 渐 开 线 内 齿渐 开 线 内 齿 的外壳的外壳1、3 相 啮 合 而 组相 啮 合 而 组 成 ， 如 图 所成 ， 如 图 所 示。示。 53 航 空 机 械 基 础 53 航 空 机 械 基 础 54 航 空 机 械 基 础 54 航 空 机 械 基 础 轴套轴套2、4用键分别与主、从

24、动轴相连接，两个外壳则用螺栓用键分别与主、从动轴相连接，两个外壳则用螺栓 连接在一起。外壳内贮润滑油，以润滑轮齿。由于外齿的齿连接在一起。外壳内贮润滑油，以润滑轮齿。由于外齿的齿 顶是制成球面的且啮合齿间有较大的侧隙，所以齿轮联轴器顶是制成球面的且啮合齿间有较大的侧隙，所以齿轮联轴器 两轴线允许有较大的两轴线允许有较大的综合位移。综合位移。 特点：特点： 齿轮联轴器能传递很大的转矩和补偿较大的位移，在高速齿轮联轴器能传递很大的转矩和补偿较大的位移，在高速 下工作可靠，且外形尺寸紧凑，易于安装。下工作可靠，且外形尺寸紧凑，易于安装。 应用：应用： 广泛应用于高速及重载机械，如飞机、坦克中，但是齿

25、轮广泛应用于高速及重载机械，如飞机、坦克中，但是齿轮 联轴器结构较复杂，制造成本高，且不宜用在起动频繁、正联轴器结构较复杂，制造成本高，且不宜用在起动频繁、正 反转多变的场合。反转多变的场合。 55 航 空 机 械 基 础 55 航 空 机 械 基 础 3)万向联轴器万向联轴器 万向联轴器两个叉形接头万向联轴器两个叉形接头1、3，一个十字形零件，一个十字形零件2和和 销轴销轴4、5所组成，如图所示。所组成，如图所示。 56 航 空 机 械 基 础 56 航 空 机 械 基 础 57 航 空 机 械 基 础 57 航 空 机 械 基 础 销轴销轴4与与5互相垂直配置，并分别把两个叉形接头与互相垂

26、直配置，并分别把两个叉形接头与 中间件中间件2连接起来，构成联轴器。由于叉形接头和销轴连接起来，构成联轴器。由于叉形接头和销轴 之间构成可动铰连接，因而允许两轴间有较大的之间构成可动铰连接，因而允许两轴间有较大的角位移角位移 ，其角度可达，其角度可达35度度45度。度。 这种连接的主要缺点是当两轴线有夹角时，主动轴这种连接的主要缺点是当两轴线有夹角时，主动轴 等速转动而从动轴角速度将在一定范围内作周期性的变等速转动而从动轴角速度将在一定范围内作周期性的变 化。因而产生附加动载荷，使传动不平稳。化。因而产生附加动载荷，使传动不平稳。 为消除这一缺点，常将万向联轴器成对使用，如图为消除这一缺点，常

27、将万向联轴器成对使用，如图4一一 46(b)所示，称为双万向联轴器。所示，称为双万向联轴器。 58 航 空 机 械 基 础 58 航 空 机 械 基 础 59 航 空 机 械 基 础 59 航 空 机 械 基 础 7.3.2 弹性联轴器弹性联轴器 弹性联轴器弹性联轴器装有金属弹簧或橡胶等弹性零件，具有缓冲、消装有金属弹簧或橡胶等弹性零件，具有缓冲、消 振的功能，还可以在不同程度上补偿两轴间的偏差，适用于振的功能，还可以在不同程度上补偿两轴间的偏差，适用于载荷载荷 不平稳并有严重冲击和振动不平稳并有严重冲击和振动的两轴连接。的两轴连接。 特点：特点： 用橡胶或尼龙塑料等非金属材料制造的弹性元件具

28、有重量轻用橡胶或尼龙塑料等非金属材料制造的弹性元件具有重量轻 、价格便宜、良好的阻尼作用，所以减振能力强。金属弹性元件、价格便宜、良好的阻尼作用，所以减振能力强。金属弹性元件 主要为各种弹簧，其特点是强度高，尺寸小，寿命长。主要为各种弹簧，其特点是强度高，尺寸小，寿命长。 60 航 空 机 械 基 础 60 航 空 机 械 基 础 61 航 空 机 械 基 础 61 航 空 机 械 基 础 1弹性圈柱销联轴器弹性圈柱销联轴器 弹性圈柱销联轴器的构造与凸缘联轴器相似，只是弹性圈柱销联轴器的构造与凸缘联轴器相似，只是 用套有弹性圈的柱销代替了连接螺栓，如下图所示。用套有弹性圈的柱销代替了连接螺栓，

29、如下图所示。 62 航 空 机 械 基 础 62 航 空 机 械 基 础 63 航 空 机 械 基 础 63 航 空 机 械 基 础 橡胶圈的变形可以补偿两轴线的径向和角偏斜。另外橡胶圈的变形可以补偿两轴线的径向和角偏斜。另外 ，在安装这种联轴器时，留有间隙，在安装这种联轴器时，留有间隙C，以便两轴作少，以便两轴作少 量的轴向位移。量的轴向位移。 这种联轴器所允许的最大偏移量为：这种联轴器所允许的最大偏移量为： 1）径向允许）径向允许y=0306mm 2）轴向允许）轴向允许X=27.5m m 3）角偏斜允许）角偏斜允许=1 这种联轴器适用于连接载荷有变化，需正反转或起这种联轴器适用于连接载荷有

30、变化，需正反转或起 动频繁的传递中、小转矩的轴。动频繁的传递中、小转矩的轴。 64 航 空 机 械 基 础 64 航 空 机 械 基 础 2柱销联轴器柱销联轴器 柱销联轴器的结构与弹性图柱销联轴器相同，如下柱销联轴器的结构与弹性图柱销联轴器相同，如下 图所示。图所示。 65 航 空 机 械 基 础 65 航 空 机 械 基 础 柱销的材料柱销的材料1、尼龙、尼龙、 2、酚醛布棒、酚醛布棒 3、硬木、硬木 尼龙制的柱销尼龙制的柱销有一定的弹性能补偿两轴有一定的弹性能补偿两轴 间相对位移，并具有一定间相对位移，并具有一定 缓冲、减振能力。缓冲、减振能力。 特点及应用：特点及应用： 柱销联轴器结构简

31、单、制造、装配及维修都较方便，柱销联轴器结构简单、制造、装配及维修都较方便， 适用于轴向窜动较大，启动频繁、经常正、反转的传动。适用于轴向窜动较大，启动频繁、经常正、反转的传动。 66 航 空 机 械 基 础 66 航 空 机 械 基 础 7.4 离合器离合器 定义：定义： 离合器是一种随时能使主、从动轴离合器是一种随时能使主、从动轴 两者接合或分开的机械传动装置。两者接合或分开的机械传动装置。 应用：它通常用于传动系统的起动、停止、变速或换应用：它通常用于传动系统的起动、停止、变速或换 向等场合。向等场合。 离合器的类型：离合器的类型：1）牙嵌离合器）牙嵌离合器 2）靡擦离合器）靡擦离合器

32、3）超越离合器）超越离合器 67 航 空 机 械 基 础 67 航 空 机 械 基 础 7.4.1 牙嵌离合器牙嵌离合器 牙嵌离合器是用两个可以互相啮合的端面侧齿接牙嵌离合器是用两个可以互相啮合的端面侧齿接 合与分离来实现两轴离合的。它主要由两个端面上有合与分离来实现两轴离合的。它主要由两个端面上有 牙的半离合器组成，如图所示。牙的半离合器组成，如图所示。 68 航 空 机 械 基 础 68 航 空 机 械 基 础 左边半个离合器固定在主动轴上，右边半个离合左边半个离合器固定在主动轴上，右边半个离合 器利用导向平键或花键与从动轴连接，并由操纵机器利用导向平键或花键与从动轴连接，并由操纵机 构使

33、其作轴向移动，以实现两半离合器的离合。另构使其作轴向移动，以实现两半离合器的离合。另 外，在主动轴端的半离合器上固定一个对中环，使外，在主动轴端的半离合器上固定一个对中环，使 两半离合器容易对中。两半离合器容易对中。 牙嵌离合器的牙型主要有：牙嵌离合器的牙型主要有： 1）矩形、）矩形、2）梯形、）梯形、3）锯齿形）锯齿形 （如图所示）（如图所示） 69 航 空 机 械 基 础 69 航 空 机 械 基 础 1）矩形牙无轴向分力，故不便于接合和分离，磨损后无法补）矩形牙无轴向分力，故不便于接合和分离，磨损后无法补 偿，故使用较少偿，故使用较少; 2）梯形牙强度高，能传递较大的扭矩，能自动补偿牙的

34、磨损梯形牙强度高，能传递较大的扭矩，能自动补偿牙的磨损 与间隙，从而减小冲击，故应用较与间隙，从而减小冲击，故应用较 广。广。 3）锯齿牙的强度最高，能传递更大的转矩，但只能传递单向）锯齿牙的强度最高，能传递更大的转矩，但只能传递单向 扭矩。扭矩。 70 航 空 机 械 基 础 70 航 空 机 械 基 础 牙嵌离合器的牙数：牙嵌离合器的牙数： 1）一般为）一般为360。 2）梯形、矩形和锯齿牙数一般为）梯形、矩形和锯齿牙数一般为315。 3）传递转矩愈大）传递转矩愈大,牙数应愈少牙数应愈少; 4）要求接合时间愈短，牙数应愈多。）要求接合时间愈短，牙数应愈多。 牙嵌离合器的特点：牙嵌离合器的特

35、点： 优点：结构简单，尺寸小，没有滑动，并能传递较优点：结构简单，尺寸小，没有滑动，并能传递较 大的转矩。大的转矩。 缺点：在运转中接合时有冲击，转速差愈大愈严重缺点：在运转中接合时有冲击，转速差愈大愈严重 ，故适用于两轴转速差较小或静止时接合的场合。，故适用于两轴转速差较小或静止时接合的场合。 71 航 空 机 械 基 础 71 航 空 机 械 基 础 7.4.2 摩擦离合器摩擦离合器 摩擦离合器是靠主、从动盘摩擦离合器是靠主、从动盘(片片)的接触面间的摩擦力的接触面间的摩擦力 来传递转矩的。常见的摩擦离合器有单盘式和多盘式来传递转矩的。常见的摩擦离合器有单盘式和多盘式 两种。两种。 多盘式

36、摩擦离合器的结构如图所示。多盘式摩擦离合器的结构如图所示。 72 航 空 机 械 基 础 72 航 空 机 械 基 础 73 航 空 机 械 基 础 73 航 空 机 械 基 础 其主动轴其主动轴1与鼓轮与鼓轮2相连接，从动轴相连接，从动轴3与套筒与套筒4相连接相连接 ，有两组摩擦盘，有两组摩擦盘5和和6，其结构如图，其结构如图4一一52(b)所示。外摩所示。外摩 擦盘擦盘5的外齿插入鼓轮的外齿插入鼓轮2的内缘纵向槽中，内摩擦盘的内缘纵向槽中，内摩擦盘6的的 内缘凹槽与套筒内缘凹槽与套筒4外凸齿相配合，并分别采用类似导向外凸齿相配合，并分别采用类似导向 花键的连接，使两组摩技盘能作轴向移动。当

37、操纵滑环花键的连接，使两组摩技盘能作轴向移动。当操纵滑环 7左移时，曲臂压杆左移时，曲臂压杆8被压下，从而使内外摩擦盘相互压被压下，从而使内外摩擦盘相互压 紧，离合器处于接合状态紧，离合器处于接合状态;反之，滑环反之，滑环7右移时离合器即右移时离合器即 分离。图中分离。图中9为压板，为压板，10为调节螺纹，可调节摩擦盘之为调节螺纹，可调节摩擦盘之 间的压力。间的压力。 这种离合器摩擦盘的对数愈多，传递的转矩也愈大这种离合器摩擦盘的对数愈多，传递的转矩也愈大 。但对数过多会影响分离动作的灵活性，故一般限制在。但对数过多会影响分离动作的灵活性，故一般限制在 1015对以下。对以下。 74 航 空

38、机 械 基 础 74 航 空 机 械 基 础 75 航 空 机 械 基 础 75 航 空 机 械 基 础 摩擦离合器与牙嵌离合器相比具有以下优点摩擦离合器与牙嵌离合器相比具有以下优点: (1)可以在任何速度下进行接合可以在任何速度下进行接合; (2)接合过程平稳无冲击、振动接合过程平稳无冲击、振动; (3)过载时摩擦面间发生打滑，可起安全保护作用。过载时摩擦面间发生打滑，可起安全保护作用。 缺点缺点: (1)在工作过程中会产生滑动摩擦，而引起摩擦片发热在工作过程中会产生滑动摩擦，而引起摩擦片发热 和磨损和磨损; (2)外廓尺寸较大，结构复杂外廓尺寸较大，结构复杂; (3)不适于传动比要求严格的

39、场合。不适于传动比要求严格的场合。 76 航 空 机 械 基 础 76 航 空 机 械 基 础 7.4.3 超越离合器超越离合器 超越离合器有超越离合器有 单向、双向之分单向、双向之分 ，它是从动轴可，它是从动轴可 以超越主动轴的以超越主动轴的 一种装置。一种装置。 常见的单向超越常见的单向超越 离合器，其结构离合器，其结构 如图所示。如图所示。 77 航 空 机 械 基 础 77 航 空 机 械 基 础 78 航 空 机 械 基 础 78 航 空 机 械 基 础 2 1 超越离合器超越离合器 3 4 79 航 空 机 械 基 础 79 航 空 机 械 基 础 单向超越离合器的工作原理：单向超

40、越离合器的工作原理： 1、主动件、主动件(外套外套2带动从动件带动从动件(轴轴6) 2、从动轴、从动轴6与星轮与星轮l用键连接用键连接 3、星轮外空套着外套、星轮外空套着外套2，星轮上有三个缺口内装弹簧，星轮上有三个缺口内装弹簧 5与顶杆与顶杆4，将滚柱，将滚柱3压向星轮与外套的楔缝。压向星轮与外套的楔缝。 4、当外套反时针旋转时，滚柱受外套推动前移，星、当外套反时针旋转时，滚柱受外套推动前移，星 轮在滚柱摩擦力作用下与外套一起转动。轮在滚柱摩擦力作用下与外套一起转动。 5、但当星轮受、但当星轮受另外另外动力驱动，转速动力驱动，转速超越超越外套时，滚外套时，滚 柱受星轮摩擦力作用退回，并不防碍

41、它快速旋转。柱受星轮摩擦力作用退回，并不防碍它快速旋转。 80 航 空 机 械 基 础 80 航 空 机 械 基 础 81 航 空 机 械 基 础 81 航 空 机 械 基 础 7.5 轴轴 7.5.1 轴的功用轴的功用 轴是组成机械的重要零件之一。机械中凡作旋转运轴是组成机械的重要零件之一。机械中凡作旋转运 动的零件，如齿轮、带轮、滑轮、车轮和机轮等都必动的零件，如齿轮、带轮、滑轮、车轮和机轮等都必 须安装在轴上才能实现其旋转运动。须安装在轴上才能实现其旋转运动。 功用：轴是用来支承旋转零件的。功用：轴是用来支承旋转零件的。 主要功用有以下三个方面主要功用有以下三个方面: (1)支承旋转零件

42、支承旋转零件; (2)传递转矩和传递运动传递转矩和传递运动; (3)承受弯矩。承受弯矩。 82 航 空 机 械 基 础 82 航 空 机 械 基 础 1心轴心轴 只起支承旋转零件，承受弯矩的轴，称为心轴。只起支承旋转零件，承受弯矩的轴，称为心轴。 心轴又可分为：心轴又可分为：1）不动心轴（不旋转的）不动心轴（不旋转的） 2）转动心轴（转动心轴）转动心轴（转动心轴） 83 航 空 机 械 基 础 83 航 空 机 械 基 础 2传动轴传动轴 工作时只起传递转矩，不承受或只承受很小弯矩的轴，称为传工作时只起传递转矩，不承受或只承受很小弯矩的轴，称为传 动轴。如直升机传动轴。动轴。如直升机传动轴。

43、3转轴转轴 既传递转矩又承受弯矩的轴称转轴。如减速器中的齿轮轴。既传递转矩又承受弯矩的轴称转轴。如减速器中的齿轮轴。 84 航 空 机 械 基 础 84 航 空 机 械 基 础 轴按其轴线形状不同可分为：轴按其轴线形状不同可分为： 1）直轴、）直轴、2）曲轴两类（本课程只介绍直轴）曲轴两类（本课程只介绍直轴） 直轴按其外形不同分：直轴按其外形不同分： 1）光轴）光轴 2）阶梯轴）阶梯轴 此外，直轴还可以分为：此外，直轴还可以分为： 1）实心轴）实心轴 2）空心轴（如燃气涡轮发动机的转子为空心）空心轴（如燃气涡轮发动机的转子为空心） 85 航 空 机 械 基 础 85 航 空 机 械 基 础 7

44、.5.3 轴的各部分名称及其结构轴的各部分名称及其结构 轴的各部分名称如下轴的各部分名称如下: (1)轴颈轴颈与轴承配合的轴段或轴上被支承的部分，与轴承配合的轴段或轴上被支承的部分， 称为轴颈。称为轴颈。 (2)轴头轴头与零件轮毂配合的部分称为轴头。与零件轮毂配合的部分称为轴头。 (3)轴肩轴肩轴直径变化所形成的台阶称为轴肩。轴肩轴直径变化所形成的台阶称为轴肩。轴肩 由定位面和过度圆角组成。由定位面和过度圆角组成。 (4)轴环轴环两轴肩之间的轴向距离很小，且呈环状的两轴肩之间的轴向距离很小，且呈环状的 轴段称为轴环。轴段称为轴环。 (5)轴身轴身连接轴头与轴颈的部分称为轴身。连接轴头与轴颈的部

45、分称为轴身。 86 航 空 机 械 基 础 86 航 空 机 械 基 础 87 航 空 机 械 基 础 87 航 空 机 械 基 础 轴的结构取决于轴上零件的布置和固定方式、轴承的轴的结构取决于轴上零件的布置和固定方式、轴承的 类型和尺寸、制造和装配工艺、安装位置和要求、受力类型和尺寸、制造和装配工艺、安装位置和要求、受力 情况等条件。轴的结构由于受上述诸多因素影响，因而情况等条件。轴的结构由于受上述诸多因素影响，因而 没有标准的形式。没有标准的形式。 一般地说：一般地说： 1）轴的结构尺寸）轴的结构尺寸(直径、圆角半径、倒角、键槽、退刀槽直径、圆角半径、倒角、键槽、退刀槽 、砂轮越程槽等、砂

46、轮越程槽等)应符合标准或规定；应符合标准或规定； 2）同一轴上的各结构要素应尽量取同样尺寸。各键槽应）同一轴上的各结构要素应尽量取同样尺寸。各键槽应 布置在同一母线上布置在同一母线上; 88 航 空 机 械 基 础 88 航 空 机 械 基 础 l3）轴端、轴头、轴颈的端部应有倒角以便安装轴上零）轴端、轴头、轴颈的端部应有倒角以便安装轴上零 件件; l4）为了保证阶梯轴上的零件能顺利地装拆，轴的各段）为了保证阶梯轴上的零件能顺利地装拆，轴的各段 直径应从轴端起逐段加大。轴的台阶数要尽可能少直径应从轴端起逐段加大。轴的台阶数要尽可能少 ，轴，轴 肩高度尽可能小。滚动轴承处的轴肩外径应小于轴承内肩

47、高度尽可能小。滚动轴承处的轴肩外径应小于轴承内 圈的外径，以利拆卸；圈的外径，以利拆卸； l5）此外为了便于轴在加工过程中各工序的定位轴的两）此外为了便于轴在加工过程中各工序的定位轴的两 端面上应作出中心孔。端面上应作出中心孔。 89 航 空 机 械 基 础 89 航 空 机 械 基 础 7.5.4 轴上零件的固定轴上零件的固定 为了保证轴上零件能正常工作，其轴向和周向都必为了保证轴上零件能正常工作，其轴向和周向都必 须固定。须固定。 1轴上零件的轴向固定轴上零件的轴向固定 目的：目的：1、防止零件轴向移动、防止零件轴向移动 2、防止传递轴向力。、防止传递轴向力。 固定方法：见表固定方法：见表

48、7-4。 90 航 空 机 械 基 础 90 航 空 机 械 基 础 2轴上零件的周向固定轴上零件的周向固定 目的：目的： 1、使轴上零件和轴一起转动、使轴上零件和轴一起转动 2、传递转矩。、传递转矩。 固定方法有以下几种固定方法有以下几种: (1)平键或花键平键或花键 (2)过盈配合过盈配合 (3)紧定螺钉紧定螺钉 (4)圆锥销圆锥销 后三种连接可同时兼作轴向固定。后三种连接可同时兼作轴向固定。 91 航 空 机 械 基 础 91 航 空 机 械 基 础 92 航 空 机 械 基 础 92 航 空 机 械 基 础 93 航 空 机 械 基 础 93 航 空 机 械 基 础 94 航 空 机

49、械 基 础 94 航 空 机 械 基 础 95 航 空 机 械 基 础 95 航 空 机 械 基 础 轴承是支撑轴的部件，它用以减少轴与支撑之间的摩擦和磨损，并轴承是支撑轴的部件，它用以减少轴与支撑之间的摩擦和磨损，并 保持轴的旋转精度。保持轴的旋转精度。 根据轴承工作时的摩擦性质不同，可分为滑动轴承和滚动轴承两大根据轴承工作时的摩擦性质不同，可分为滑动轴承和滚动轴承两大 类。类。 7.6.1 滑动轴承滑动轴承 滑动轴承的作用：滑动轴承的作用： （1）减少轴与支承之间的摩擦和磨损；）减少轴与支承之间的摩擦和磨损； （2）保持轴的旋转精度。）保持轴的旋转精度。 滑动轴承滑动轴承 的类型：的类型：

50、 1、向心轴承、向心轴承 2、推力轴承、推力轴承 3、向心推力轴承、向心推力轴承 96 航 空 机 械 基 础 96 航 空 机 械 基 础 97 航 空 机 械 基 础 97 航 空 机 械 基 础 1. 滑动轴承的结构滑动轴承的结构 滑动轴承由：滑动轴承由：1、轴瓦、轴瓦 2、轴承座构成。、轴承座构成。 滑动轴承的类型：滑动轴承的类型： 1）整体式滑动轴承）整体式滑动轴承 无轴瓦无轴瓦用于对旋转精度无要求，轻载，低速场合。用于对旋转精度无要求，轻载，低速场合。 有轴瓦有轴瓦低速，轻载，不经常装拆的场合。低速，轻载，不经常装拆的场合。 98 航 空 机 械 基 础 98 航 空 机 械 基

51、础 特点：结构简单，成本低，磨损后不能调整间 隙 99 航 空 机 械 基 础 99 航 空 机 械 基 础 2）剖分式滑动轴承 1）正滑动轴承）正滑动轴承 2)斜滑动轴承斜滑动轴承 径向载荷作用线不超过中心线左右各径向载荷作用线不超过中心线左右各35装装 拆方便，可调整间隙，应用最广。拆方便，可调整间隙，应用最广。 10 0 航 空 机 械 基 础 100 航 空 机 械 基 础 3）调心式滑动轴）调心式滑动轴 承承可自动调整位可自动调整位 置以适应轴的偏置以适应轴的偏 斜，一般常用在斜，一般常用在 轴颈较长。或轴轴颈较长。或轴 的刚性小或两端的刚性小或两端 不易精确对中的不易精确对中的 场

52、合。场合。 10 1 航 空 机 械 基 础 101 航 空 机 械 基 础 2. 轴瓦的结构和材料轴瓦的结构和材料 轴瓦的工作表面既是承载面又是摩擦面。轴瓦的工作表面既是承载面又是摩擦面。 它的结构和材料选择的合理性决定了滑动轴承的它的结构和材料选择的合理性决定了滑动轴承的 工作能力和使用寿命。工作能力和使用寿命。 所以，轴瓦是滑动轴承的所以，轴瓦是滑动轴承的核心零件核心零件。 10 2 航 空 机 械 基 础 102 航 空 机 械 基 础 1）轴瓦的结构）轴瓦的结构 （1）整体式轴套）整体式轴套 10 3 航 空 机 械 基 础 103 航 空 机 械 基 础 （2）剖分式轴瓦）剖分式轴

53、瓦 轴瓦：由两块组成。其两端的凸肩用以防止轴瓦的轴向窜轴瓦：由两块组成。其两端的凸肩用以防止轴瓦的轴向窜 动，并能承受一定的轴向力。在工作面动，并能承受一定的轴向力。在工作面非非承载区加工有承载区加工有 油孔或油槽来保证滑油的引入和均匀分布。油孔或油槽来保证滑油的引入和均匀分布。 10 4 航 空 机 械 基 础 104 航 空 机 械 基 础 10 5 航 空 机 械 基 础 105 航 空 机 械 基 础 为改善轴瓦表面的摩擦性质，常在轴瓦内表面上饶为改善轴瓦表面的摩擦性质，常在轴瓦内表面上饶 铸一至二层减摩材料，称为轴承衬。见图铸一至二层减摩材料，称为轴承衬。见图 10 6 航 空 机

54、械 基 础 106 航 空 机 械 基 础 2） 常用轴瓦和轴承衬材料常用轴瓦和轴承衬材料 10 7 航 空 机 械 基 础 107 航 空 机 械 基 础 3. 液体润滑滑动轴承液体润滑滑动轴承 它是在完全液体动压润滑状态下工作的滑动轴承。它是在完全液体动压润滑状态下工作的滑动轴承。 在转速高，载荷大和对旋转精度要求高的情况下，一般常采用在转速高，载荷大和对旋转精度要求高的情况下，一般常采用 液体润滑滑动轴承。液体润滑滑动轴承。 根据轴颈与轴瓦间的油膜形成原理的不同可分为根据轴颈与轴瓦间的油膜形成原理的不同可分为： 1）液体动压滑动轴承液体动压滑动轴承 2）液体静压滑动轴承）液体静压滑动轴承

55、 10 8 航 空 机 械 基 础 108 航 空 机 械 基 础 1）液体动压滑动轴承）液体动压滑动轴承 它是利用轴颈与轴瓦间的相对转动，将润滑油带入锲形间它是利用轴颈与轴瓦间的相对转动，将润滑油带入锲形间 隙而形成的动压油膜来把两摩擦表面分开。见下图。隙而形成的动压油膜来把两摩擦表面分开。见下图。 10 9 航 空 机 械 基 础 109 航 空 机 械 基 础 形成动压润滑的基本条件：形成动压润滑的基本条件： （1）被润滑表面间必须有收敛的锲形间隙，既进油口间隙大于出）被润滑表面间必须有收敛的锲形间隙，既进油口间隙大于出 油口间隙；油口间隙； （2）被润滑表面间必须有足够的相对滑动速度；

56、）被润滑表面间必须有足够的相对滑动速度； （3）润滑油供应充分，且具有一定粘度。）润滑油供应充分，且具有一定粘度。 11 0 航 空 机 械 基 础 110 航 空 机 械 基 础 为了获得较高的旋转精度和，液体动压滑动轴承常为了获得较高的旋转精度和，液体动压滑动轴承常 制成多油锲轴承。制成多油锲轴承。 它的承载能力与轴颈的转速有关。液体动压滑动轴承一它的承载能力与轴颈的转速有关。液体动压滑动轴承一 般应用在般应用在高速场合。高速场合。 11 1 航 空 机 械 基 础 111 航 空 机 械 基 础 2）液体静压滑动轴承）液体静压滑动轴承 它是在液体静压润滑状态下工作的滑动轴承。它它是在液体

57、静压润滑状态下工作的滑动轴承。它 利用轴泵把润滑油压入轴承间隙中，强制形成静压油利用轴泵把润滑油压入轴承间隙中，强制形成静压油 膜并将两摩擦面分开，以保证轴承在液体摩擦状态下膜并将两摩擦面分开，以保证轴承在液体摩擦状态下 工作。工作。 11 2 航 空 机 械 基 础 112 航 空 机 械 基 础 轴瓦内表面开有四个对称均布的油腔；轴瓦内表面开有四个对称均布的油腔； 油箱与油腔之间开有回油槽；油箱与油腔之间开有回油槽； 油箱与油腔之间有封油面。油箱与油腔之间有封油面。 来自油泵的油压为来自油泵的油压为Ps的润滑油经过四个节流器降压的润滑油经过四个节流器降压 后流入四个油腔，在油腔内形成静压，

58、从而使轴颈和后流入四个油腔，在油腔内形成静压，从而使轴颈和 轴瓦表面被润滑油膜分开。轴瓦表面被润滑油膜分开。 然后，润滑油又经封油面上的间隙和回油槽流回油。然后，润滑油又经封油面上的间隙和回油槽流回油。 11 3 航 空 机 械 基 础 113 航 空 机 械 基 础 轴承不受外载荷时：轴承不受外载荷时： 各油腔间的间隙相同。压力相等，即各油腔间的间隙相同。压力相等，即P1=P2=P3=P4.轴轴 颈与轴承同心。颈与轴承同心。 轴承受外载荷轴承受外载荷Fr时：时： 轴颈上下形成压力差轴颈上下形成压力差P3-P1,与外载荷与外载荷Fr平衡，使轴颈轴平衡，使轴颈轴 线稳定在偏心线稳定在偏心e的位置

59、。的位置。 液体静压滑动轴承的静压油膜是靠外部油压系统提液体静压滑动轴承的静压油膜是靠外部油压系统提 供的压力形成的。故油膜承载能力的大小与轴颈的转速供的压力形成的。故油膜承载能力的大小与轴颈的转速 无关。无关。 特点：承载能力大，可达到较高的旋转精度，轴承寿命特点：承载能力大，可达到较高的旋转精度，轴承寿命 长，效率高。能保证在各种不同的工作状况下处于液体长，效率高。能保证在各种不同的工作状况下处于液体 摩擦状态。主要用于低速，重载和要求精密的机器中。摩擦状态。主要用于低速，重载和要求精密的机器中。 11 4 航 空 机 械 基 础 114 航 空 机 械 基 础 4. 滑动轴承的维护滑动轴

60、承的维护 滑动轴承的主要失效形式滑动轴承的主要失效形式: 1)磨损、磨损、2)胶合胶合 3)疲劳剥落。疲劳剥落。 滑动轴承的维护滑动轴承的维护: 1)定期添加或者更换规定牌号的润滑油，同时保证润滑油路畅通，油定期添加或者更换规定牌号的润滑油，同时保证润滑油路畅通，油 路与油槽接通，以确保摩擦面润滑良好。路与油槽接通，以确保摩擦面润滑良好。 2)经常检查润滑和发热。遇有发热经常检查润滑和发热。遇有发热(一般在一般在60以下为正常以下为正常)、干摩擦、干摩擦 、冒烟、卡死以及异常振动、声响要及时检查、分析，采取相应的措、冒烟、卡死以及异常振动、声响要及时检查、分析，采取相应的措 施。施。 11 5