(完整版)8-1轴及周向轴向固定

1、轴轴 机械基础 检查预习检查预习预习小作业完成了吗？预习小作业完成了吗？1本节课的知识体系了解吗？本节课的知识体系了解吗？2本节课的重点内容？本节课的重点内容？3本节课的难点？本节课的难点？4 轴轴 一、轴的功用、分类（一、轴的功用、分类（难点难点）、应用）、应用三、轴上零件的固定三、轴上零件的固定(重点重点)二、轴的结构和要求二、轴的结构和要求本节内容要点本节内容要点:轴上零件的轴向固定轴上零件的轴向固定轴上零件的周向固定轴上零件的周向固定轴上零件的轴向固定轴上零件的轴向固定自行车自行车 中轴中轴 前轴前轴 后轴后轴展开式两次圆柱齿轮减速器速机展开式两次圆柱齿轮减速器速机汽车传动轴汽车传动轴

2、一、轴的功用、分类和应用一、轴的功用、分类和应用 1.1. 功用功用 1）支承回转零件；）支承回转零件； 2）传递运动和动力）传递运动和动力 足够的强度足够的强度合理的结构合理的结构良好的工艺性良好的工艺性2.2.要求要求3.3.材料材料轴的材料主要采用轴的材料主要采用碳素钢碳素钢合金钢合金钢常用的合金钢有常用的合金钢有20cr、40cr、35simn和和35crmo等等常用的优质碳素钢有常用的优质碳素钢有30、40、45、和、和50钢，钢，其中其中45钢钢应用最多应用最多4.4.分类分类按轴线形状分为按轴线形状分为：曲轴曲轴直轴直轴 按承载情况分为按承载情况分为：心轴心轴转轴转轴传动轴传动轴

3、：只受弯矩，只受弯矩，起支承作用。起支承作用。火车轮轴火车轮轴自行车前轴、后轴自行车前轴、后轴空套齿轮轴空套齿轮轴转动心轴转动心轴固定心轴固定心轴心轴心轴只只弯弯不不扭扭按承载情况分为按承载情况分为：心轴心轴转轴转轴传动轴传动轴：只受弯矩，只受弯矩，起支承作用。起支承作用。减速箱中的轴减速箱中的轴既既弯弯又又扭扭自行车的中轴自行车的中轴按承载情况分为按承载情况分为：心轴心轴转轴转轴传动轴传动轴：只受弯矩，只受弯矩，起支承作用。起支承作用。只只扭扭不不弯弯汽车变速箱与后轴间连接轴汽车变速箱与后轴间连接轴 下图为起重机行车机构，试按承载情况，判定图中序下图为起重机行车机构，试按承载情况，判定图中序

4、号轴的类型？号轴的类型？心轴心轴转轴转轴传动轴传动轴 转轴转轴带轮带轮齿轮齿轮轴轴承承端端盖盖轴承轴承轴承轴承轴轴端端挡挡圈圈套筒套筒二、轴的结构二、轴的结构(转轴转轴） 1.1.轴上各段的名称轴上各段的名称支承轴颈支承轴颈工作轴颈工作轴颈轴肩或轴环轴肩或轴环：用于装配轴承的部分支承支承轴颈轴颈支承支承轴颈轴颈二、轴的结构二、轴的结构(转轴转轴） 1.1.轴上各段的名称轴上各段的名称支承轴颈支承轴颈工作轴颈工作轴颈轴肩或轴环轴肩或轴环：用于装配轴承的部分：装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分工作工作轴颈轴颈工作工作轴颈轴颈二、轴的结构二、轴的结构(转轴转轴） 1.1.轴上各段的名称轴上各段的名称

5、支承轴颈支承轴颈：连接工作轴颈和支承轴颈的部分 工作轴颈工作轴颈轴肩或轴环轴肩或轴环：用于装配轴承的部分：装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分轴身轴身轴身轴身二、轴的结构二、轴的结构(转轴转轴） 1.1.轴上各段的名称轴上各段的名称支承轴颈支承轴颈：连接工作轴颈和支承轴颈的部分 ：轴上截面尺寸变化的部分。工作轴颈工作轴颈轴肩或轴环轴肩或轴环：用于装配轴承的部分：装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分轴肩轴肩轴环轴环2.2.轴结构的要求轴结构的要求1、轴上零件要有可靠的、轴上零件要有可靠的周向周向固定和固定和轴向轴向固定。固定。2、轴应便于、轴应便于加工加工和尽量避免或减小和尽量避免或减小应力集中应力

6、集中。3、便于轴上零件的、便于轴上零件的安装与拆卸安装与拆卸。三、轴上零件的固定三、轴上零件的固定 1.1.轴上零件的轴向固定轴上零件的轴向固定 轴端挡圈和圆锥面轴端挡圈和圆锥面轴肩与轴环轴肩与轴环 轴套（套筒）轴套（套筒）圆螺母圆螺母弹性挡圈弹性挡圈轴肩与轴环轴肩与轴环1.1.轴肩与轴环固定轴肩与轴环固定特点：结构简单，固定可靠且能承受较大的轴向力特点：结构简单，固定可靠且能承受较大的轴向力1.1.轴肩与轴环固定轴肩与轴环固定:轴肩高轴肩高:轴上过渡圆角半径轴上过渡圆角半径零件倒圆角半径零件倒圆角半径:零件倒角宽度零件倒角宽度hcrr不合理合理使轴上零件可靠固定使轴上零件可靠固定哪种结构合理

7、？哪种结构合理？r 孔或孔或c孔孔 r轴轴不合理合理使轴承固定可靠使轴承固定可靠装拆方便装拆方便 哪种结构合理？哪种结构合理？滚动轴承内圈高度滚动轴承内圈高度轴肩高度轴肩高度h 轴套高度轴套高度 轴端挡圈和圆锥面轴端挡圈和圆锥面轴肩与轴环轴肩与轴环 轴套（套筒）轴套（套筒）圆螺母圆螺母弹性挡圈弹性挡圈圆螺母圆螺母3.3.圆螺母固定圆螺母固定就有防松装置：双圆螺母防松（摩擦力防松） 止推垫圈（机械防松）应用场合及特点应用场合及特点一般应用于轴的中部，端部，无法采用轴套或轴肩时使用固定可靠，并能承受较大的轴向力使用注意点：使用注意点：要切制螺螺纹，退刀槽，必须用细牙螺纹（自锁性好，削弱小）注意！注

8、意！螺纹小径螺纹小径退刀槽直退刀槽直径径 螺纹大径螺纹大径零件孔直径零件孔直径 轴端挡圈和圆锥面轴端挡圈和圆锥面 轴端挡圈和圆锥面轴端挡圈和圆锥面轴肩与轴环轴肩与轴环 轴套（套筒）轴套（套筒）圆螺母圆螺母弹性挡圈弹性挡圈应用场合：适用于轴端部，应采用防松装置应用场合：适用于轴端部，应采用防松装置4 4、轴端挡圈和圆锥面固定、轴端挡圈和圆锥面固定应用特点：圆锥面能承受冲击载荷，定心精定高，但圆锥面加工困难应用特点：圆锥面能承受冲击载荷，定心精定高，但圆锥面加工困难 轴端挡圈和圆锥面轴端挡圈和圆锥面轴肩与轴环轴肩与轴环 轴套（套筒）轴套（套筒）圆螺母圆螺母弹性挡圈弹性挡圈弹性挡圈弹性挡圈5 5、弹

9、性挡圈固定、弹性挡圈固定应用场合：应用场合：常用于滚动轴承固定，防卡零件偶尔窜动应用特点：应用特点：（1）结构简单，拆装方便（2）能承受较小轴向力，要切槽（一定精度）四、轴上零件的周向固定四、轴上零件的周向固定 为了传递为了传递运动和转矩运动和转矩，防止零件，防止零件与轴产生相与轴产生相对的转动。对的转动。 紧定螺钉或销过盈配合键周向固定1）键2）花键用于高精度，高速转，冲击载荷场合（应用最广）用于高精度，高速转，冲击载荷场合（应用最广）1 1、用键连接作为周向固定、用键连接作为周向固定装配方法：装配方法：a a压入法（不宜多次装卸，擦压入法（不宜多次装卸，擦伤表面，间隙小伤表面，间隙小b b

10、温差法（热胀冷缩原理：加温差法（热胀冷缩原理：加热包容件，冷却被包容件。热包容件，冷却被包容件。2 2、用过盈配合作为周向固定、用过盈配合作为周向固定主要用于不经常拆卸的场合主要用于不经常拆卸的场合注意：对于大冲击，大载荷的场合可以采用键联接回过盈配合注意：对于大冲击，大载荷的场合可以采用键联接回过盈配合紧定螺钉紧定螺钉销销3 3、紧定螺钉和销作为周向固定、紧定螺钉和销作为周向固定 在满足使用要求的前提下，轴的结构越简单，在满足使用要求的前提下，轴的结构越简单，工艺性越好。工艺性越好。1.1.加工工艺性加工工艺性: :键槽布置；退刀槽、砂轮越程槽。键槽布置；退刀槽、砂轮越程槽。 砂轮越程槽砂轮

11、越程槽 螺纹退刀槽螺纹退刀槽多键槽在轴上的布置多键槽在轴上的布置五、轴的结构工艺性五、轴的结构工艺性 2.2.装配工艺性装配工艺性: :倒角；阶梯轴形；导锥；轴肩高度。倒角；阶梯轴形；导锥；轴肩高度。轴端倒角轴端倒角轴肩高度小于轴承内圈厚度轴肩高度小于轴承内圈厚度 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：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：(1)(1)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，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。成本也越高。(2)(2)磨削轴径和定位轴肩时，

12、应留有砂轮越程槽；轴上切制螺纹时，应留有退刀磨削轴径和定位轴肩时，应留有砂轮越程槽；轴上切制螺纹时，应留有退刀槽。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，且槽宽尽可能槽。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。统一。(3)(3)轴的结构设计应满足轴上零件装拆方便的要求，一般设计成二头细，中间粗。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倒角的大小尽可能一致，以减少加工时刀具的数目。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。(4)(4)滚动轴承轴向固定的轴肩高度应低于轴承内

13、圈高度，以便于滚动轴承的拆卸。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。 小小 结结心轴心轴转轴转轴传动轴传动轴按承按承载能载能力分力分一、轴的分类一、轴的分类直轴直轴曲轴曲轴按轴按轴线形线形状分状分光轴光轴阶梯轴阶梯轴（应用最广泛）（应用最广泛）只只弯弯不不扭扭既既弯弯又又扭扭只只扭扭不不弯弯二、轴的结构要求二、轴的结构要求1、轴上零件要有可靠的、轴上零件要有可靠的周向周向固定和固定和轴向轴向固定。固定。2、轴应便于、轴应便于加工加工和尽量避免或减小和尽量避免或减小应力集中应力集中。3、便于轴上零件的、便于轴上零件的安装与拆卸安装与拆卸。三、轴上零件的轴向固定三、轴上零件的轴向固定 轴端挡圈和圆锥面轴端