第十章轴系零件

1、轴系零部件轴系零部件 四、四、 轴轴 轴是组成机器的重要零件之一，轴的主要功用轴是组成机器的重要零件之一，轴的主要功用 是是支承旋转零件、传递转矩和运动。支承旋转零件、传递转矩和运动。 1.1.轴的功用轴的功用 2.2.轴的分类轴的分类 按承受载荷不同，可分为：按承受载荷不同，可分为： 转轴、心轴、传动轴转轴、心轴、传动轴 按轴线形状的不同，可分为：按轴线形状的不同，可分为： 直轴、曲轴、软轴直轴、曲轴、软轴 直轴按外形的不同，可分为直轴按外形的不同，可分为： 光轴、阶梯轴光轴、阶梯轴 转轴：转轴：机器中最常见的轴，通常简称为轴。机器中最常见的轴，通常简称为轴。 工作时工作时既承受弯矩又承受转

2、矩既承受弯矩又承受转矩。 例：例：减速器中的轴减速器中的轴 心轴：心轴： 用来支承转动零件，用来支承转动零件， 只承受弯矩而不传递转矩。只承受弯矩而不传递转矩。 例：自行车的前轮轴例：自行车的前轮轴 传动轴：传动轴：主要用于主要用于传递转矩而不承受弯矩，传递转矩而不承受弯矩， 或所承受的弯矩很小的轴。或所承受的弯矩很小的轴。 例：汽车中联接变速箱与后桥之间的轴。例：汽车中联接变速箱与后桥之间的轴。 3 3 轴的结构轴的结构 轴的结构形状和尺寸轴的结构形状和尺寸 轴和轴上零件要有准确、牢固的工作位置轴和轴上零件要有准确、牢固的工作位置 轴上零件装拆、调整方便轴上零件装拆、调整方便 轴应具有良好的

3、制造工艺性等轴应具有良好的制造工艺性等 尽量避免应力集中尽量避免应力集中 轴的结构都应满足以下要求：轴的结构都应满足以下要求： 轴上各段长度与直径视配合零件要合理确定。轴上各段长度与直径视配合零件要合理确定。 轴颈轴头轴身 1 1）. .轴上零件的装配方案轴上零件的装配方案 2 2） 零件在轴上的固定零件在轴上的固定 轴肩、圆螺母（止动片）、套筒、轴肩、圆螺母（止动片）、套筒、 弹性挡圈、紧定螺钉、轴端挡圈定位等弹性挡圈、紧定螺钉、轴端挡圈定位等 周向固定周向固定: :作用和目的是为了保证零件传递转矩和作用和目的是为了保证零件传递转矩和 防止零件与轴产生相对转动。防止零件与轴产生相对转动。 轴

4、向固定轴向固定:目的是保证零件在轴上有确定的轴向位目的是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。置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力。 键、花键、销、过盈配合、键、花键、销、过盈配合、 弹性环联接、成形联接等弹性环联接、成形联接等 （1）用键作周向固定。）用键作周向固定。 普通平键：制造简单、装折方便、对中性好、广普通平键：制造简单、装折方便、对中性好、广 泛应用。泛应用。 常用零件：带轮、齿轮、联常用零件：带轮、齿轮、联 轴器等轴器等 普通平键：无轴向固定作用，不能承受轴向力。普通平键：无轴向固定作用，不能承受轴向力。 花键：承载能力强、导向性好、成本高。花键

5、：承载能力强、导向性好、成本高。 常用固定零件：齿轮。常用固定零件：齿轮。 应用：对中性要求高或零件在轴上移动时要求导向应用：对中性要求高或零件在轴上移动时要求导向 性良好的场合。性良好的场合。 （2）用过盈配合作周向固定）用过盈配合作周向固定。 特点：结构简单，抗特点：结构简单，抗 冲击性能较好，承载冲击性能较好，承载 能力取决于过盈量的能力取决于过盈量的 大小，配合面加工精大小，配合面加工精 度较高。度较高。 常用零件：轴承与常用零件：轴承与 轴颈的装配。轴颈的装配。 轴肩定位和轴环轴肩定位和轴环轴向固定轴向固定 特点：特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力结构简单，定位可靠，可承受

6、较大的轴向力 应用：应用：齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位 轴肩高度、轴环宽度：轴肩高度、轴环宽度： 51 . 0207. 0ddh hb4.1 特点：特点：承受轴向力较小，但可承受振动或冲击。承受轴向力较小，但可承受振动或冲击。 适用：适用：轴端零件的固定，如带轮。轴端零件的固定，如带轮。 轴端挡圈和圆锥面轴端挡圈和圆锥面轴向固定轴向固定 弹性挡圈固定弹性挡圈固定 轴向固定轴向固定 特点：特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向结构简单紧凑，只能承受很小的轴向 力切槽需要一定的精度力切槽需要一定的精度 应用：应用：常用于固定滚动轴承等的轴向定位常用于固定

7、滚动轴承等的轴向定位 特点：特点： 可减少轴颈变化，减少结构，保证强度。可减少轴颈变化，减少结构，保证强度。 适用：适用：一般用在两个零件间距较小的场合。一般用在两个零件间距较小的场合。 轴套轴套轴向固定轴向固定 圆螺母定位圆螺母定位 轴向固定轴向固定 特点：特点：定位可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力定位可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力 由于切制螺纹使轴的疲劳强度下降由于切制螺纹使轴的疲劳强度下降 应用：应用：常用于轴的中部和端部常用于轴的中部和端部 紧定螺钉固定紧定螺钉固定 轴向固定轴向固定 适用于轴向力小，转速低的场合适用于轴向力小，转速低的场合 4 4 轴的结构工艺性轴的结构工艺性

8、轴的结构应具有良好的加工和装配工艺性能。设计时轴的结构应具有良好的加工和装配工艺性能。设计时 可从以下几方面考虑：可从以下几方面考虑： (1)(1)形状应简单，以便于加工，轴的台阶尽量少，台阶形状应简单，以便于加工，轴的台阶尽量少，台阶 越多，加工工艺越复杂，成本也越高。越多，加工工艺越复杂，成本也越高。 (2)(2)为便于装配零件并去除毛刺，轴端和各轴段端部都为便于装配零件并去除毛刺，轴端和各轴段端部都 应有应有4545的倒角；轴上磨削和车螺纹的轴段应分别设的倒角；轴上磨削和车螺纹的轴段应分别设 有砂轮越程槽和螺纹退刀槽。有砂轮越程槽和螺纹退刀槽。 (4) (4) 轴上沿长度方向开有几个键槽

9、时，应将它们安排轴上沿长度方向开有几个键槽时，应将它们安排 在同一母线上，且槽宽尽可能统一。在同一母线上，且槽宽尽可能统一。 (3)(3)轴的结构设计应满足轴上零件装拆方便的要求，一轴的结构设计应满足轴上零件装拆方便的要求，一 般设计成二头细，中间粗。同一轴上所有圆角半径和般设计成二头细，中间粗。同一轴上所有圆角半径和 倒角的大小尽可能一致，以减少加工时刀具的数目。倒角的大小尽可能一致，以减少加工时刀具的数目。 (5)(5)滚动轴承轴向固定的轴肩高度应低于轴承内圈高度，滚动轴承轴向固定的轴肩高度应低于轴承内圈高度， 以便于滚动轴承的拆卸。以便于滚动轴承的拆卸。 轴承：是支承轴的零件轴承：是支承

10、轴的零件, ,分为滑动轴承和滚动轴承两类。分为滑动轴承和滚动轴承两类。 五、轴承五、轴承 用滑动轴承做支承轴时，轴径表面与滑动轴承内孔表用滑动轴承做支承轴时，轴径表面与滑动轴承内孔表 面之间做的是相对滑动，因而，其属于滑动摩擦。滑面之间做的是相对滑动，因而，其属于滑动摩擦。滑 动轴承的结构通常是根据具体的使用情况专门设计的。动轴承的结构通常是根据具体的使用情况专门设计的。 滚动轴承是支承转轴的标准部件滚动轴承是支承转轴的标准部件 我国各地的轴承厂按国家标准生产各种类型的轴承我国各地的轴承厂按国家标准生产各种类型的轴承 滚动轴承根据滚动摩擦原理工作，有以下特点滚动轴承根据滚动摩擦原理工作，有以下

11、特点 优点：优点： 缺点：缺点：承受冲击载荷的能力较差；承受冲击载荷的能力较差； 高速运转时易产生噪声；高速运转时易产生噪声； 径向尺寸较大；径向尺寸较大； 使用寿命也较低。使用寿命也较低。 摩擦系数小，启动灵活，摩擦系数小，启动灵活， 运动性能好，效率高，运动性能好，效率高， 且能在较广泛的负荷、速度和精度范围内工作，且能在较广泛的负荷、速度和精度范围内工作，轴轴 向尺寸小，润滑和维修方便，向尺寸小，润滑和维修方便，因而在各种机器因而在各种机器 中得到广泛的应用。中得到广泛的应用。 1、滚动轴承的结构、类型、滚动轴承的结构、类型 外圈外圈 装在机体或轴承座内，一般是固定不动的装在机体或轴承座

12、内，一般是固定不动的 内圈内圈 装在转轴上，与轴一起转动装在转轴上，与轴一起转动 滚动体滚动体 装在内、外圈之间的滚道中，有滚珠、装在内、外圈之间的滚道中，有滚珠、 滚柱和滚锥等类型滚柱和滚锥等类型 保持架保持架 用以均匀分隔滚动体用以均匀分隔滚动体 1 1）结构结构 滚动轴承的结构可以分为四个部分：滚动轴承的结构可以分为四个部分： 常见的滚动体有以下种形状，如图所示常见的滚动体有以下种形状，如图所示: : 球、圆柱滚子、圆锥滚子、滚针、球面滚子球、圆柱滚子、圆锥滚子、滚针、球面滚子 根据滚动体的形状，滚动轴承分为：根据滚动体的形状，滚动轴承分为： 球轴承球轴承 滚子轴承滚子轴承 2 2）滚动

13、轴承的基本）滚动轴承的基本类型类型 向心轴承向心轴承主要承受径向载荷主要承受径向载荷 推力轴承推力轴承只承受轴向载荷只承受轴向载荷 向心推力轴承向心推力轴承同时承受轴向和径向载荷，同时承受轴向和径向载荷，如如 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 按滚动轴承承受载荷的方向不同，分为三种类型。按滚动轴承承受载荷的方向不同，分为三种类型。 深沟球轴承深沟球轴承 双列深沟球轴承双列深沟球轴承 按一个轴承中滚动体的列数可分为：按一个轴承中滚动体的列数可分为： 单列、双列和多列轴承单列、双列和多列轴承 按轴承在工作中能否调心可分为：按轴承在工作中能否调心可分为： 非调心轴承和调心轴承。非调心轴承和调心轴承。 调心球

14、轴承调心球轴承 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 调心滚子轴承调心滚子轴承 圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承 按轴承的结构和性能特点：按轴承的结构和性能特点： 非调心轴承和调心轴承非调心轴承和调心轴承(球面型球面型)。 单向推力球轴承单向推力球轴承 推力圆柱滚子轴承推力圆柱滚子轴承角接触球轴承角接触球轴承 2. 2. 滚动轴承的代号滚动轴承的代号 前置代号前置代号基本代号基本代号后置代号后置代号 基本代号基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承 代号的基础。基本代号由轴承类型代号、尺寸代号及代号的基础。基本代号由轴承类型代号、尺寸代号及 内径代号构成。内径代号构成。

15、 类类 型型 代代 号号 宽宽 度度 代代 号号 内内 径径 代代 号号 直直 径径 代代 号号 轴承尺寸系列代号由轴承的宽度系列代号和直径轴承尺寸系列代号由轴承的宽度系列代号和直径 系列代号组合而成。组合排列时，宽度系列在前，系列代号组合而成。组合排列时，宽度系列在前， 直径系列在后，见表。直径系列在后，见表。 类型代号类型代号: 内径代号内径代号: 表示轴承的内径尺寸，见表表示轴承的内径尺寸，见表7.8。 前置和后置代号：前置和后置代号：轴承在结构形状、尺寸、公差、技术轴承在结构形状、尺寸、公差、技术 要求有改变时，在其基本代号前后添加的代号，其中前要求有改变时，在其基本代号前后添加的代号

16、，其中前 置代号用字母表示，其代号及含义参见置代号用字母表示，其代号及含义参见GB/T 2721993， 后置代号用字母后置代号用字母(或加数字或加数字)表示，分别见表示，分别见GB/T 272 1993表表1014和和JB/T 29741993的规定。的规定。 基本代号一般由五个数字（或字母加四个数字）组成。基本代号一般由五个数字（或字母加四个数字）组成。 当宽度系列为当宽度系列为0时可省略。如时可省略。如6200 02为尺寸系列代号。为尺寸系列代号。 前置代号 基本代号 后置代号 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 成 套 轴 承 分 部 件 类 型 代 号 宽 (高) 度

17、 系 列 代 号 直 径 系 列 代 号 内 径 代 号 内 部 结 构 密 封 与 防 尘 套 圈 变 型 保 持 架 及 其 材 料 轴 承 材 料 公 差 等 级 游 隙 配 置 其 他 例例1 1： 6205/P46205/P4： 6 6轴承类型代号，表示深沟球轴承；轴承类型代号，表示深沟球轴承；2 2尺尺 寸系列代号寸系列代号0202，表示宽度系列代号为，表示宽度系列代号为0(0(省略省略) )，直，直 径系列代号为径系列代号为2 2；0505内径代号，表示内径为内径代号，表示内径为 05055=25mm5=25mm；/P4/P4公差等级代号，表示公差等公差等级代号，表示公差等 级为

18、级为4 4级。级。 例例2 2： 22308/P6322308/P63： 2 2轴承类型代号，表示调心滚子轴承；轴承类型代号，表示调心滚子轴承；2323 表示宽度系列为表示宽度系列为2 2，直径系列为，直径系列为3 3；0808内径代内径代 号，表示内径为号，表示内径为08085=40mm5=40mm；/P63/P63公差等级公差等级 为为6 6级，径向游隙为级，径向游隙为3 3组。组。 例例3 3：圆柱滚子轴承（外圈无挡边）；宽度系列为宽：圆柱滚子轴承（外圈无挡边）；宽度系列为宽 度系列为（度系列为（2 2），直径系列为轻系列（），直径系列为轻系列（2 2）；轴承）；轴承 内径为内径为40mm40mm，公差等级为，公差等级为0 0级，游隙组别为级，游隙组别为3 3组，组， 则轴承代号为则轴承代号为 N2208/C3N2208/C3： 3 3、滚动轴承轴系的支承形式、滚动轴承轴系的支承形式 1 1）轴承的固定形式）轴承的固定形式 双支承单向固定双支承单向固定 一支承双向固定、另一支承