机械设计基础电子教案1316章课件

1、机械设计基础电子教案1316章课件机械设计基础电子教案1316章课件 由多对齿轮所组成的传动系统称为齿轮系，简称轮系。 按照传动时各齿轮的轴线位置是否固定，轮系分为定轴轮系和行星轮系两种基本类型。传动时所有齿轮的几何轴线位置均固定不变，这种轮系统称为定轴轮系。 由多对齿轮所组成的传动系统称为齿轮系，简称轮图13-1 定轴轮系图13-1 定轴轮系 传动时齿轮g的几何轴线绕齿轮a、b和构件H的共同轴线转动，这样的轮系统称为行星轮系。 传动时齿轮g的几何轴线绕齿轮a、b和构件H的图13-2 行星轮系图13-2 行星轮系13.1.1 轮系的传动比 轮系始端主动轮与末端从动轮的转速之比值，称为轮系的传动

2、比，用i1k表示，即13.1 定轴轮系传动比的计算13.1.1 轮系的传动比13.1 定轴轮系传动比的计算13.1.2 定轴轮系传动比的计算1一对齿轮的传动比13.1.2 定轴轮系传动比的计算1一对齿轮的传动比图13-3 圆柱齿轮传动图13-3 圆柱齿轮传动故其传动比可写为故其传动比可写为 图13-4 圆锥齿轮传动 图13-5 蜗杆传动 图13-4 圆锥齿轮传动 图13-5 蜗杆传动轮系传动比大小的计算通式为2定轴轮系传动比大小的计算轮系传动比大小的计算通式为2定轴轮系传动比大小的计算（1）(1)m法3从动轮转向的确定（1）(1)m法3从动轮转向的确定（2）画箭头法 先画出主动轮的转向箭头，根

3、据前述一对齿轮传动转向的箭头表示法，依次画出各轮的转向。（2）画箭头法 对于含有圆锥齿轮、蜗杆传动的定轴轮系，由于在轴线不平行的两齿轮传动比前加正负号没有意义，所以从动轮的转向只能用逐对标定齿轮转向箭头的方法来确定，而不能采用(1)m法。 对于含有圆锥齿轮、蜗杆传动的定轴轮系，由于在13.2.1 行星轮系的组成 行星轮系有以下三种基本构件。（1）行星轮 行星轮即作行星运动的齿轮，用符号g表示。13.2 行星轮系传动比的计算13.2.1 行星轮系的组成13.2 行星轮系传动比的计图13-8 行星轮系的组成图13-8 行星轮系的组成（2）行星架 用于支承行星轮并使其得到公转的构件称行星架，用符号H

4、表示。（2）行星架（3）中心轮 在行星轮系传动中，与行星轮相啮合且轴线位置固定的齿轮称为中心轮，用符号K表示。通常将外齿中心轮称为太阳轮，用符号a表示；将内齿中心轮称为内齿圈，用符号b表示。（3）中心轮12K-H型23K型3K-H-V型13.2.2 行星轮系的分类12K-H型13.2.2 行星轮系的分类序号型 号传 动 简 图传动比范围传动效率传动功率范围制造工艺性应用场合说明按基本构件命名按啮合方式命名12K-H型NGW型2.812.50.970.99不限加工与装配工艺较简单用于任何工作情况下，功率大小不受限制具有内外啮合2K-H型单级传动22K-H型NW型7170.970.99不限因有双联

5、行星轮，加工与装配复杂化同NGW型具有双排内外啮合2K-H型传动32K-H型NN型30100，传动功率很小时，可达1700效率低，且随传动比i的增大而下降，并有自锁可能小于或等于30kW制造精度要求较高适用于短期间断工作场合，推荐用于特轻型工作制度双排内啮合2K-H型传动42K-H型WW型1.2至几千效率低，且随传动比i的增大而下降，并有自锁可能15kW制造与装配工艺性不佳推荐只在特轻型工作制度下用，最好不用于传力传动双排外啮合2K-H型传动53K型NGWN型20100，小功率可达500以上效率低、且随传动比i的增大而下降，并有自锁可能96kW制造与装配工艺性不佳适用于短期间断工作场合具有内外

6、啮合的3K型传动6K-H-V型N型7710.70.9496kW齿形及输出机构要求较高适用于平行轴传动内啮合K-H-V型传动表13-1 常用行星传动机构的基本性能序号型 号传 动 简 图传动比范围传动效率传动功率范围 行星轮系与定轴轮系的根本区别在于行星轮系中具有转动的行星架，从而使得行星轮既有自转又有公转。因此，行星轮系各构件间的传动比不能直接引用定轴轮系传动比的公式来计算。13.2.3 行星轮系传动比的计算 行星轮系与定轴轮系的根本区别在于行星轮系中具图13-9 行星轮系与其转化轮系图13-9 行星轮系与其转化轮系构 件行星轮系中的转速n转化轮系中的转速nH中心轮ana中心轮bnb行星轮gn

7、g行星架HnH表13-2 各构件在转化前后的转速构 件行星轮系中的转速n转化轮系中的转速nH中心轮ana 转化轮系中齿轮a与齿轮b的传动比为 转化轮系中齿轮a与齿轮b的传动比为 行星轮系的转化轮系传动比的一般计算式为 行星轮系的转化轮系传动比的一般计算式为 必须注意以下几点。 由于对各构件所加的公共转速（nH）与各构件原来的转速是代数相加的，所以齿轮j和k的轴线与行星架H的轴线必须重合或互相平行。齿轮j、k可以是中心轮或行星轮。 的正负只表示转化轮系中j、k的转向关系，而不是行星轮系中二者的转向关系。 必须注意以下几点。 。为转化轮系中轮j、k的转速之比（），其大小及正负号应按求定轴轮系传动比

8、的方法确定。在确定的正负号时，对于圆柱齿轮组成的行星轮系，可用(1)m法，自齿轮j至齿轮k按传动顺序判定中间各轮的主从动地位和外啮合齿轮对数m；对于圆锥齿轮组成的行星轮系，用画箭头法。而ijk是行星轮系中轮j、k的绝对转速之比（即nj/nk），其大小及正负号只能由式（13-4）计算出未知转速后再确定。 。为转化轮系中轮j、k的转速之比（），其大小及正负号应按 将已知转速代入式（13-4）求解未知转速时，应注意转向。若假定某一方向的转动为正，其相反方向的转向就是负。必须将转速大小连同其符号一同代入公式计算。 将已知转速代入式（13-4）求解未知转速时，应注意转向。 计算组合行星轮系传动比的一般方

9、法和步骤如下。1正确划分出基本类型的轮系2分别列出传动比计算式3联立求解13.3 组合行星轮系传动比的计算 计算组合行星轮系传动比的一般方法和步骤如下。1实现相距较远的两轴间运动和动力的传递2实现分路传动3实现变速传动4获得较大的传动比5实现运动的合成和分解13.4 轮系的功用1实现相距较远的两轴间运动和动力的传递13.4 轮系的功（1）用作运动的合成（2）用作运动的分解（1）用作运动的合成图13-14 利用轮系减小传动尺寸 图13-15 钟表传动示意图图13-14 利用轮系减小传动尺寸 图13-15 钟表传图13-16 汽车后桥差速器图13-16 汽车后桥差速器13.5.1 渐开线少齿差行星

10、传动 渐开线少齿差行星传动的传动比较大、结构紧凑，但效率较低，行星架轴承的寿命较短，故目前只用于小功率传动。13.5 几种特殊行星传动简介13.5.1 渐开线少齿差行星传动13.5 几种特殊行星 其传动原理、运动输出机构等均与渐开线一齿差行星传动相同，唯一区别在于齿轮的齿廓不是渐开线，而是摆线。 摆线针轮行星传动的传动比为13.5.2 摆线针轮行星传动 其传动原理、运动输出机构等均与渐开线一齿差行图13-18摆线针轮行星传动图13-18摆线针轮行星传动 谐波齿轮传动是利用行星传动原理而发展起来的新型传动。13.5.3 谐波齿轮传动 谐波齿轮传动是利用行星传动原理而发展起来的新图13-19 谐波

11、齿轮传动图13-19 谐波齿轮传动第14章 带传动和链传动概 述14.1V带和带轮14.2带传动工作情况分析14.3V带传动的设计计算14.4V带传动的张紧与维护14.5第14章 带传动和链传动概 述14.1V带和带轮14滚子链和链轮 14.7其他带传动简介14.6链传动的使用和维护 14.9滚子链传动的设计14.8滚子链和链轮 14.7其他带传动简介14.6链传动的使用和维14.1 概 述 带传动一般由主动带轮1、从动带轮2及传动带3组成（如图14-1所示）。带传动是利用张紧在带轮上的柔性带，借助它们间的摩擦或啮合，在两轴（或多轴）间传递运动或动力的一种机械传动。 14.1 概 述 带传动一

12、般由主动带轮 根据工作原理的不同，带传动分为摩擦带传动和啮合带传动两大类，见图14-1和表14-1，其中最常见的是摩擦带传动。14.1.1 带传动的种类 根据工作原理的不同，带传动分为摩擦带传动和啮图14-1 带传动简图图14-1 带传动简图类 型种 类摩擦型平带传动普通平带（胶帆布平带）、皮革带、棉织带、毛织带、锦纶片复合平带（聚酰胺片基平带）、绳芯橡胶平带、钢带V带传动普通V带、轻型V带、窄V带、汽车V带、联组V带、齿形V带、大楔角V带、活络V带、宽V带（无级变速带）特殊带传动多楔带、双面V带（六角带）、圆带啮合型同步带传动梯形齿同步带、弧齿同步带（HTD带、STPD带）表14-1 带传动

13、种类类 型种 类摩擦型平带传动普通平带（胶帆布平带）图14-2 带的截面形状图14-2 带的截面形状 根据用途不同，传动带还可分为一般工业用带、汽车用带、农机用带和家用电器用带。 几种常用传动带种类及其简要特点见表14-2。 根据用途不同，传动带还可分为一般工业用带、汽种 类简 要 特 点普通平带（胶帆布平带）承载层为挂胶帆布，多层粘合硫化而成；有开边式和包边式两种；抗拉强度较大，价廉，耐热、耐油性能差；多用于轴间距较大的传动锦纶片复合平带（聚酰胺片基平带）承载层为改性聚酰胺片（又称尼龙），单层或多层粘合；工作面贴有铬鞣革、胶帆布或特殊织物；强度高，曲挠性好；适用于大、中功率和速度高的传动绳芯

14、橡胶平带承载层为涤纶绳芯；有橡胶带和聚氨酯两种；带体薄而软，曲挠性好；适用于高速传动普通V带承载层有绳芯和帘布两种；带高h与节宽bp比为0.7、楔角为40的环形带；当量摩擦系数大，工作面与轮槽的粘附性好，对冲击载荷的敏感性比窄V带低；价廉、应用最广窄V带承载层为绳芯；带高h与节宽bp比为0.9、楔角为40的环形带；除具有普通V带的特点外，能承受较大的预紧力，允许速度和曲挠次数高；适用于大功率、高速而紧凑的传动联组V带是将若干根普通V带或窄V带的顶面用胶帆布等距粘结在一起；传动时各根V带的载荷均匀，可防止振动和扭转；适用于结构要求紧凑、载荷变动大的传动齿形V带结构和普通V带、窄V带相同，承载层为

15、绳芯，内圈制成齿形；散热性好，是曲挠性最好的V带梯形齿同步带工作面有梯形齿，承载层为绳芯（玻璃纤维绳芯、钢丝绳芯等），基体为氯丁胶，小尺寸带也有用聚氨酯橡胶浇注的；靠啮合传动，传动比准确，轴压力较小，耐油、耐磨性能好；安装要求高，用于要求同步的传动；载荷大应选用氯丁胶同步带；载荷小或有耐油要求时，可选用聚氨酯同步带表14-2 常用传动带种类及其简要特点种 类简 要 特 点普通平带承载层为挂胶帆布，多层粘合 摩擦带传动的主要优点是：因带是弹性体，可以缓冲和吸振，传动平稳、噪声小；当传动过载时，带在带轮上打滑，可防止其他零件损坏；可用于中心距较大的传动；结构简单、装拆方便、成本低。其主要缺点是：传

16、动比不准确；外廓尺寸大；传动效率低；带的寿命短；不宜用于高温易燃场合。14.1.2 摩擦带传动的主要特点和应用范围 摩擦带传动的主要优点是：因带是弹性体，可以 带传动适用于传递功率不大或不需要保证精确传动比的场合。在多级减速装置中，带传动通常配置在高速级。普通V带传递的功率一般不超过100kW，带的工作速度为535m/s。 带传动适用于传递功率不大或不需要保证精确传动14.2.1 V带 V带有普通V带、窄V带、联组V带、齿形V带、大楔角V带、宽V带等多种类型，见表14-3 。 14.2 V带和带轮14.2.1 V带14.2 V带和带轮名称普通V带窄V带联组V带简图名称宽V带齿形V带大楔角V带简

17、图表14-3 V带的类型与结构名称普通V带窄V带联组V带简图名称宽V带齿形V带大楔角V带简1V带带轮的材料及设计要求 设计V带带轮时，应满足的主要要求有：结构合理，质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；与带轮接触的轮槽表面粗糙度要低，以减少带的磨损；各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。14.2.2 V带带轮1V带带轮的材料及设计要求14.2.2 V带带轮 带轮由轮缘（外圈环形部分）、轮毂（与轴联接的筒形部分）和轮辐（联接轮缘和轮毂的中间部分）三部分组成。2V带带轮的结构 带轮由轮缘（外圈环形部分）、轮毂（与轴联接的图14-4 V带带轮的典型结构图14-4 V带带轮的典型结构

18、 轮槽工作面不应有砂眼、气孔，轮辐及轮毂不应有缩孔和较大的凹陷 3带轮的技术要求 轮槽工作面不应有砂眼、气孔，轮辐及轮毂不应有14.3.1 带传动的受力分析 由于带以初拉力F0张紧地套在两个带轮上，在F0的作用下，带与带轮的接触面上产生正压力。 14.3 带传动工作情况分析14.3.1 带传动的受力分析14.3 带传动工作情况分图14-5 带传动的工作原理图14-5 带传动的工作原理 带是弹性体，在传动过程中，由于受拉力而产生弹性变形，但由于紧边和松边的拉力不同，因而弹性变形也不同。 14.3.2 带的弹性滑动和打滑 带是弹性体，在传动过程中，由于受拉力而产生弹图14-6 带的弹性滑动示意图（

19、箭头表示带轮对带的摩擦力方向）图14-6 带的弹性滑动示意图（箭头表示带轮对带的摩擦力 这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动，称为弹性滑动。这是带传动正常工作时固有的特性，是不可避免的。 这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动 弹性滑动引起的后果是：从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，产生了速度损失；降低了传动效率，增加带的磨损，缩短带的寿命；使带温升高。从动轮圆周速度的降低量可用滑动率来表示，即 弹性滑动引起的后果是：从动轮的圆周速度低于主 若工作载荷超过这个极限值，带将沿整个接触弧滑动，这种现象称为打滑。打滑是由于过载所引起的带在带轮上的全面滑动，打滑将使带的磨损加剧，从动

20、轮转速急剧降低，甚至使传动失效，这种情况应当避免。 若工作载荷超过这个极限值，带将沿整个接触弧滑14.4.1 失效形式和设计准则 带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。因此，带传动的设计准则是：在保证带传动不打滑的前提下，具有一定的疲劳强度和寿命。14.4 V带传动的设计计算14.4.1 失效形式和设计准则14.4 V带传动的设计14.4.2 单根V带的基本额定功率14.4.3 原始数据及设计内容14.4.4 设计步骤及参数选择1确定设计功率14.4.2 单根V带的基本额定功率工 作 情 况空、轻载起动重载起动每天工作小时数/h1616载荷变动微小液体搅拌机、通风机和鼓风机（7.5kW）、

21、离心式水泵和压缩机、轻型输送机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式输送机（不均匀负荷）、通风机（7.5kW）、旋转式水泵和压缩机（非离心式）、发电机、金属切削机床、印刷机、旋转筛、锯木机和木工机械1.11.21.31.21.31.4载荷变动较小制砖机、斗式提升机、往复水泵和压缩机、起重机、麻粉机、冲剪机床、橡胶机械、振动筛、纺织机械、重载输送机1.21.31.41.41.51.6载荷变动较大破碎机（旋转式、鄂式等）、磨碎机（球磨、棒磨、管磨）1.31.41.51.51.61.8表14-12 工作情况系数KA工 作 情 况空、轻载起动重载起动每天工作小时数/h8z117191921

22、2325表14-19 按v选取小链轮齿数z1V/(m/s)0.63388z1171919212（2）选定链条型号并确定链的节距链传动的计算功率可由下式确定Pc=KAKzP （2）选定链条型号并确定链的节距工作机特性原 动 机 特 性转 动 平 稳轻 微 振 动中 等 振 动特性工作机举例电动机、装有液力变矩器的内燃机四缸或四缸以上内燃机少于四缸的内燃机转动平稳离心泵和压缩机、印刷机、地毯和喂料输送机、纸压光机、自动电梯、液体搅拌机、风扇1.01.11.3中等振动多缸泵和压缩机、水泥搅拌机、压力机、剪床、载荷非恒定输送机、固体搅拌机、球磨机1.41.51.7严重振动刨煤机、电铲、轧机、橡胶加工机

23、、单缸泵和压缩机、石油钻机1.81.92.1表14-20 工作情况系数KA 工作机特性原 动 机 特 性转 动 平 稳轻 微 振 动中 （3）校核链速（4）初定中心距（5）确定链条节数（6）计算实际中心距（3）校核链速 实际使用时，应保证链条松边有一定的下垂度，故实际中心距应比按式（14-27）计算所得的中心距约小25mm。链传动往往做成中心距可调的，以便链节伸长后可定期调整其松紧程度。（7）计算有效圆周力及作用在轴上的压力2低速链传动（v2a30p(i大a小场合)两轴线在不同一水平面，松边应在下面，否则松边下垂增大后，链条易与链轮卡死表14-22 链传动的布置传动参数正 确 布 置不正确布置

24、说 明=2 3两轮传动参数正 确 布 置不正确布置说 明i60p(i小a大场合)两轮轴线在同一水平面，松边应在下面，否则下垂量增大后，松边会与紧边相碰，需经常调整中心距i、a为任意值两轮轴线在同一铅垂面内，下垂量增大，会减少下链轮的有效啮合齿数，降低传动能力。为此应采用以下方法：中心距离可调；设张紧装置；上、下两轮偏置，使两轴线不在同一铅垂面内续表传动参数正 确 布 置不正确布置说 明i1.5两轮轴 链条张紧的目的主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象，同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。链条的张紧方法有：调整中心距张紧；去掉12个链节；14.9.2 链传动的张紧 链条张

25、紧的目的主要是为了避免在链条的垂度过大采用张紧轮（见图14-24）。张紧轮多位于靠近主动轮的松边外侧，也可位于内侧，其形状可以是链轮，也可以是无齿的滚轮见图14-24(a)、(b)；此外还可用压板或托板张紧见图14-24(c)；当双向转动时，两边均应设置张紧装铃见图14-24(d)。 采用张紧轮（见图14-24）。张紧轮多位于靠近主动轮的松边图14-24 链传动张紧装置图14-24 链传动张紧装置 闭式链传动的润滑方式可由图14-23确定 14.9.3 链传动的润滑 闭式链传动的润滑方式可由图14-23确定 1润滑方式润 滑 方 法供 油 量人工润滑定期在链条松边内外链板间隙中注油每班注油一次

26、滴油润滑具有滴外壳，用油杯滴油单排链每分钟供油520滴，速度高时取大值油浴润滑采用密封的外壳，链条从油池中通过链条浸油深度约612mm，视链速而定飞溅润滑采用密封的外壳，在链轮侧重边安装甩油盘飞溅润滑。甩油盘圆周速度大于3mm/s。当链条宽度大于125mm时，链轮两侧各装一个甩油盘链条不得浸入油池，甩油盘浸油深度1215mm喷油润滑采用密封的外壳，油泵供油，循环油可起冷却作用，喷油口设在链条啮入处每个喷油口供油量可根据链节距及链速的大小查阅机械设计手册表14-23 滚子链的润滑方法和供油量润滑方式润 滑 方 法供 油 量人工润滑定期在链条松边内第15章 轴概 述15.1轴的结构设计 15.2轴

27、的强度校核15.3轴的使用与维护15.4第15章 轴概 述15.1轴的结构设计 15.2轴的15.1 概 述15.1.1 轴的功用与分类 轴主要是用来支承作旋转运动的零件，如齿轮、带轮等，以传递运动和动力。15.1 概 述15.1.1 轴的功用与分类分类转 轴心 轴传 动 轴回 转 心 轴静 止 心 轴同时承受弯矩M和转矩T 只承受弯矩M只承受弯矩M只承受转矩T应力弯曲应力为对称循环应力，扭转应力一般为变应力弯曲应力为对称循环应力弯曲应力在静载荷下为静应力扭转应力通常按变应力考虑表15-1 轴的分类（按所承受载荷）分类转 轴心 轴传 动 轴回 转 心 轴静 图15-1 曲轴图15-1 曲轴 轴

28、的常用材料是碳素钢和合金钢。 常用碳素钢为30、35、40、45、50号钢，其中最常用的是45号钢。为了提高轴的机械性能，应进行调质或正火处理。对受力小或不重要的轴，可用Q235、Q275等普通碳素钢。15.1.2 轴的材料 轴的常用材料是碳素钢和合金钢。15.1.2 合金钢比碳素钢具有更高的机械强度和更好的淬火性能，但对应力集中比较敏感，价格也较贵，因此多用于强度和耐磨性要求较高、要求重量和尺寸较小或非常湿、有腐蚀性介质的场合。常用的中碳合金钢有40Cr、35SiMn、40MnB等。低碳合金钢20Cr、20CrMnTi经渗碳淬火后，表面耐磨性和心部韧性都比较好，适于制造耐磨和承受冲击载荷的轴

29、。 合金钢比碳素钢具有更高的机械强度和更好的淬火图15-2 钢丝软轴图15-2 钢丝软轴材料牌号及热处理毛坯直径mm硬度HBS强度极限MPa屈服极限MPa弯曲疲劳极限MPa应 用 说 明Q235440240200用于不重要或载荷不大的轴35正火100149187520270250有好的塑性和适当的强度，可做一般的曲轴和转轴45正火100170217600300275用于较重要的轴，应用最为广泛45调质20021725565036030040Cr调质251000800500用于载荷较大且无很大冲击的重要轴10024128675055035010030024126670055034040MnB调质

30、251000800485性能接近于40Cr，用于重要的轴20024128675050033535CrMo调质100207269750550390用于重载荷的轴20Cr渗碳淬火回火15表面HRC5662850550375用于要求强度、韧性及耐磨性均较高的轴60650400280表15-2 轴的常用材料牌号、机械性能及应用举例材料牌号及热处理毛坯直径mm硬度HBS强度极限屈服极限弯15.2.1 影响轴结构的因素 轴的结构主要与下列因素有关：载荷的性质、大小、方向及分布情况；轴上零件的数目和布置情况；零件在轴上的定位及固定方法；轴承的类型及尺寸；轴的加工工艺及装配方法等。15.2 轴的结构设计15.

31、2.1 影响轴结构的因素15.2 轴的结构设计1轴颈、轴头和轴身 轴的典型结构如图15-3所示，轴和轴承配合的部分称为轴颈，其直径应符合轴承内径标准；轴上安装轮毂的部分称为轴头，其直径应与相配零件的轮毂内径一致，并采用标准直径（见表15-6）。 15.2.3 轴的结构设计1轴颈、轴头和轴身15.2.3 轴的结构设计图15-3 轴的结构图15-3 轴的结构 轴上零件的轴向定位和固定方式常用的有轴肩、轴环、锁紧挡圈、套筒、圆螺母和止动垫圈、弹性挡圈、轴端挡圈及圆锥面等。其特点和应用见表15-3。2轴上零件的轴向定位及固定 轴上零件的轴向定位和固定方式常用的有轴肩、轴图15-4 套筒固定图15-4

32、套筒固定 轴上零件周向固定的目的是为了传递转矩和防止零件与轴产生相对转动。3轴上零件的周向固定 轴上零件周向固定的目的是为了传递转矩和防止零轴向固定方法及结构简图特点和应用设计注意要点轴肩与轴环简单可靠，不需附加零件，能承受较大的轴向力；广泛应用于各种轴上零件固定；该方法会使轴径增大，阶梯处形成应力集中，且阶梯过多将不利于加工为保证零件与定位面靠紧，轴上过渡圆角半径应小于零件圆角半径或倒角，即rCa，rRa。一般取定位高度a=(0.070.1)d，轴环宽度b=1.4a套筒简单可靠，简化了轴的结构且不削弱轴的强度；常用于轴上两个近距离零件间的相对固定；不宜用于高度转轴套筒内径与轴的配合较松，套筒

33、结构、尺寸可视需要灵活设计轴端挡圈工作可靠，能承受较大轴向力，应用广泛只用于轴端；常与轴端挡圈联合使用，实现零件的双向固定表15-3 轴上零件的轴向固定方法及应用轴向固定方法及结构简图特点和应用设计注意要点轴简单可靠，不需轴向固定方法及结构简图特点和应用设计注意要点锥面拆装方便，且可兼作周向固定；宜用于高速、冲击及对中性要求高的场合只用于轴端；常与轴端挡圈联合使用，实现零件的双向固定圆螺母固定可靠，可承受较大轴向力，能实现轴上零件的间隙调整；常用于轴上两零件间距较大处如图(a)所示，亦可用于轴端如图(b)所示为减小对轴强度的削弱，常用细牙螺纹；为防松，须加止动垫圈或使用双螺母弹性挡圈结构紧凑、

34、简单，装拆方便，但受力较小，且轴上切槽将引起应力集中；常用于轴承的固定轴上车槽尺寸见GB894.186紧定螺钉与锁紧挡圈结构简单，但受力较小，且不适于高速场合续表轴向固定方法及结构简图特点和应用设计注意要点锥面拆装方便，且 轴的结构形状和尺寸在尽量满足加工、装配和维修要求的前提下，应力求简单，阶梯数尽可能少。 4轴的结构工艺性 轴的结构形状和尺寸在尽量满足加工、装配和维修轴径d101818303050508080120120180R或CR1或C1国0.8国国1.6国国1.0国国2.0国国1.6国国3.0国国2.0国国4.0国国2.5国国5.0国国3.0国国6.0国表15-4 零件倒圆与倒角（摘

35、自GB6403.886）轴径d1018183030505080801201图15-5 导向圆锥面图15-5 导向圆锥面图15-6 砂轮越程槽 图15-7 螺纹退刀槽图15-6 砂轮越程槽 图15-7 螺纹退刀槽（1）改善轴的受载情况 为了减小轴所承受的弯矩，传动件应尽量靠近轴承，并尽可能不采用悬臂的支撑形式，力求缩短支撑跨距及悬臂长度。5提高轴的强度的措施（1）改善轴的受载情况5提高轴的强度的措施图15-8 轴上零件的合理布置图15-8 轴上零件的合理布置图15-9 轴上零件的合理设计图15-9 轴上零件的合理设计（2）减少应力集中的措施 为了减少直径突变处的应力集中，提高轴的疲劳强度，应适当

36、增大轴肩处的圆角半径。 （2）减少应力集中的措施图15-10 减小轴肩应力集中的措施图15-10 减小轴肩应力集中的措施图15-11 减小过盈配合处应力集中的措施图15-11 减小过盈配合处应力集中的措施图15-12 键槽加工图15-12 键槽加工1计算法 按转矩初步计算轴端直径的强度条件是15.2.4 最小轴径的确定1计算法15.2.4 最小轴径的确定1022.4459011.223.647.59512.5255010013.226.5531061428561121530601181631.5631251733.5671321835.5711401937.57515020408016021.

37、242.585170表15-6 标准直径系列（摘自GB282281） 1011.212.513.21415161718192021 对于与电机轴联接的轴，可取轴径 ，d电为电机伸出轴的轴端直径。2经验法 对于与电机轴联接的轴，可取轴径 弯扭组合强度计算一般用第三强度理论，其强度条件为15.3 轴的强度校核 弯扭组合强度计算一般用第三强度理论，其强度条材 料b+1b0b1b碳素钢40013070405001707545600200955570023011065合金钢80027013075100033015090铸钢40010050305001207040表15-7 轴的许用弯曲应力材 料b+1b

38、0b1b碳素钢40（2）按扭转强度，初估轴的最小直径（3）确定齿轮和轴承的润滑（4）轴系的初步设计（5）轴的结构设计（2）按扭转强度，初估轴的最小直径15.4.1 轴的使用和检查 轴在使用前，应注意轴和轴上零件固联要可靠；轴和轴上有相对移动和转动的零件的间隙应适当；轴颈润滑应符合要求，润滑不当，是使轴颈非正常磨损的重要原因。15.4 轴的使用与维护15.4.1 轴的使用和检查15.4 轴的使用与维护 轴在使用中，应避免突加、突减负载或超载，尤其是对新配滑动轴瓦的轴和使用已久的轴更应注意，以防疲劳断裂和弯扭变形。 轴在使用中，应避免突加、突减负载或超载，尤其是对新配滑动 在机器大修或中修时，通常

39、应检查轴有无裂纹、弯曲、扭曲及轴颈磨损等，如不合要求应进行修复和更换。裂纹常发生在应力集中处，由此导致轴的疲劳断裂，应予以注意。轴上的裂纹可用放大镜和磁力探伤器等检查。轴颈的最大磨损量为测得的最小直径同公称径之差，当超过规定值时应进行修磨。 在机器大修或中修时，通常应检查轴有无裂纹、弯曲、扭曲及轴 对于液体润滑轴承中的轴颈，应检查其圆度和圆柱度，因为失圆的轴颈运转时，会使油膜压力波动，不仅加速轴瓦材料的疲劳损坏，也增加了轴瓦和轴颈的直接接触，使磨损加剧。轴上花键的磨损，可通过检查配合的齿侧间隙或用标准花键套在花键轴上检查。 对于液体润滑轴承中的轴颈，应检查其圆度和圆柱1轴弯曲变形的校正2轴颈磨

40、损的修复3花键、键槽、螺纹的修复15.4.2 轴的维修1轴弯曲变形的校正15.4.2 轴的维修 图15-17 轴弯曲变形的校正 图15-17 轴弯曲变形的校正 图15-18 轴颈磨损的镶套修复图15-18 轴颈磨损的镶套修复图15-19 花键键槽的修复图15-19 花键键槽的修复第16章 滑 动 轴 承滑动轴承的种类和摩擦状态 16.1滑动轴承的结构型式 16.2轴瓦及轴承衬材料 16.3润滑剂和润滑装置 16.4非液体摩擦滑动轴承的计算 16.5第16章 滑 动 轴 承滑动轴承的种类和摩擦状态 16.1液体动压多油楔滑动轴承简介 16.7动压润滑的基本原理 16.6液体静压多油楔滑动轴承简介

41、 16.8液体动压多油楔滑动轴承简介 16.7动压润滑的基本原理 1616.1 滑动轴承的种类和摩擦状态 滑动轴承的类型很多，根据轴承所承受载荷的方向，滑动轴承可分为向心滑动轴承和推力滑动轴承。其中，向心滑动轴承用于承受与轴线垂直的径向力；推力滑动轴承则用于承受与轴线平行的轴向力。16.1 滑动轴承的种类和摩擦状态 滑动轴 根据其滑动表面间润滑状态的不同，可分为液体润滑轴承、不完全液体润滑轴承（指滑动表面间处于边界润滑或混合润滑状态）和无润滑轴承（指工作前和工作时加润滑剂）。根据液体润滑承载机理的不同，又可分为液体动压润滑轴承（简称液体动压轴承）和液体静压润滑轴承（简称液体静压轴承）。 根据其

42、滑动表面间润滑状态的不同，可分为液体润 滑动轴承在工作时通常要注入机油等润滑剂，以减小摩擦和磨损。在工作时轴颈与轴承相对滑动表面间的摩擦状态，可分为如下三种：干摩擦状态、边界摩擦状态及液体摩擦状态。 滑动轴承在工作时通常要注入机油等润滑剂，以减 当两摩擦表面间没有任何润滑剂存在时，将出现如图16-1(a)所示的两金属表面直接接触，称为干摩擦状态。 16.1.1 干摩擦状态 当两摩擦表面间没有任何润滑剂存在时，将出现如图16-1 摩擦状态图16-1 摩擦状态16.1.2 边界摩擦状态16.1.3 液体摩擦状态16.1.2 边界摩擦状态16.2.1 向心滑动轴承1整体式2剖分式3间隙可调式4自动调

43、心式16.2 滑动轴承的结构型式16.2.1 向心滑动轴承16.2 滑动轴承的结构型式图16-2 整体式向心滑动轴承图16-2 整体式向心滑动轴承图16-3 剖分式径向滑动轴承 图16-4 斜剖分式滑动轴承 图16-3 剖分式径向滑动轴承 图16-4 斜剖分式滑动图16-5 带锥形表面轴套的滑动轴承图16-5 带锥形表面轴套的滑动轴承 图16-6 轴瓦边缘磨损 图16-7 自动调心轴承 图16-6 轴瓦边缘磨损 图16-7 自动调心轴承1立式轴端推力滑动轴承2立式轴环推力滑动轴承16.2.2 推力滑动轴承1立式轴端推力滑动轴承16.2.2 推力滑动轴承 图16-8 立式轴端推力滑动轴承 图16

44、-9 立式轴环推力滑动轴承 图16-8 立式轴端推力滑动轴承 图16-9 立 根据轴承的工作情况，要求轴瓦材料具备下述性能：摩擦系数小；导热性好，热膨胀系数小；耐磨、耐蚀、抗胶合能力强；要有足够的机械强度和可塑性。16.3 轴瓦及轴承衬材料 根据轴承的工作情况，要求轴瓦材料具备下述性能 轴承合金（又称白合金、巴氏合金）有锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两大类。16.3.1 轴承合金 轴承合金（又称白合金、巴氏合金）有锡锑轴承合图16-10 锡锑轴承合金作轴承衬图16-10 锡锑轴承合金作轴承衬16.3.2 青铜16.3.3 具有特殊性能的轴承材料用粉末冶金法橡胶轴承塑料轴承16.3.2 青铜材料及其代号