机械知识第六章

齿轮油泵是液压传动系统中常用的动力元件，在齿轮油泵结构中应用有轴、键、销和螺纹连接等。1-销2-垫片3-传动齿轮轴4-键5-右端盖6-轴套7-压紧螺母8-螺钉9-螺母10-垫片11-传动齿轮12-齿轮轴13-泵体14-左端盖想一想轴系零件包括哪些？

汽车行驶时，由于道路的不平会引起变速器输出轴与后驱动桥输入轴之间相对位置发生变化。汽车后桥传动装置中后传动轴采用了可伸缩万向联轴器结构，才能实现上述两轴之间的传动。1-变速器2-前传动轴3-轴承4-中间支撑5-后传动轴6-后驱动桥本章主要内容1.轴的用途及分类，轴上零件的轴向固定和周向固定的方法。2.滑动轴承和滚动轴承的结构、类型、特点及代号。3.滚动轴承的安装、润滑、密封与选择原则。4.键、销连接的功用、类型和特点。5.联轴器的功用、类型和特点。§6－1轴§6－2轴承§6－3轴毂连接§6－4联轴器一切作回转运动的零件（如齿轮、带轮等），都必须安装在轴上才能运动或传递动力。因此，轴的主要功用是支撑回转零件，并使其具有确定的工作位置以传递运动和动力。

§6－1轴一、轴的分类和应用轴的分类轴按受载的特点心轴转轴传动轴按轴线的形状直轴曲轴挠性轴等径轴阶梯轴跳过本部分详细内容继续返回返回返回二、轴的结构和轴上零件的固定1.轴的组成由右图所示的齿轮减速器轴可知，轴主要由轴颈、轴头和轴身三部分构成。被轴承支撑的部分称为轴颈，支撑回转零件的部位称为轴头，连接轴颈和轴头的部位称为轴身，阶梯轴中用作零件轴向固定的台阶部位称为轴肩，环形部位称为轴环。2.轴上零件的定位和固定（1）轴向定位和固定1）轴肩、轴环固定2）套筒固定3）圆螺母固定4）轴用弹性挡圈固定5）紧定螺钉固定（2）周向定位和固定常用的方法有键连接、销连接、过盈连接等，称为轴毂连接。3.轴的结构工艺性（1）阶梯轴的直径应该是中间大，两端小，由中间向两端依次减小，以便于轴上零件的装拆。（2）轴端、轴颈与轴头的端部应倒角，一般为45°。为防止产生应力集中现象，对阶梯轴中截面尺寸变化处应采用圆角过渡。（3）轴上切削螺纹处应留有退刀槽，需要磨削的轴段应留有砂轮的越程槽。（4）为了减少加工时换刀及装夹工具的时间，同一根轴上所有的圆角半径、倒角尺寸、退刀槽和越程槽的宽度应尽量统一。当轴上有两个以上键槽时，应置于同一条母线上，以便一次装夹后就能加工完成。返回到本章目录或单击继续下节内容§6－2轴承轴承是机器的重要组成部分，其功用是支撑转动的轴及轴上零件，根据摩擦性质的不同，分为滚动轴承和滑动轴承。一、滑动轴承概述根据所承受载荷方向的不同，滑动轴承一般分为只承受径向载荷的径向滑动轴承和只承受轴向载荷的推力滑动轴承两大类。常见的径向滑动轴承结构有整体式和剖分式两种类型。（1）与滚动轴承相比，滑动轴承的主要优点是：运转平稳可靠，径向尺寸小，承载能力大，抗冲击能力强，能获得很高的旋转精度，可实现液体润滑以及能在较恶劣的条件下工作。（2）滑动轴承适用于低速、重载或转速特别高、对轴的支承精度要求较高以及径向尺寸受限制等场合。滑动轴承的优点及适用场合1.整体式滑动轴承整体式滑动轴承，一般由轴承座、轴瓦和紧定螺钉组成。

整体式滑动轴承的特点是结构简单、成本低，但磨损后轴承的径向间隙无法调整，且装拆时需沿轴向移动轴或轴承，对重量大或具有中间轴颈的轴装拆不方便。一般用于低速、轻载及间歇工作的场合。剖分式滑动轴承，一般由轴承座、轴承盖、上下轴瓦以及双头螺柱等组成。剖分式滑动轴承的特点是轴颈与轴瓦之间的径向间隙可以调整，且装拆方便，故应用广泛。2.剖分式滑动轴承轴瓦结构

常见的轴瓦形式有整体式和剖分式两种。轴瓦顶部的油孔和轴瓦内表面上的油沟分别用于导入和分布润滑油，以使轴承获得良好的润滑。轴瓦材料轴瓦材料应具备摩擦因数小，耐磨性、抗蚀性和抗胶合能力较强，同时应有足够的强度、塑性以及导热性好等性能。常用的轴瓦材料有轴承合金、铜合金、粉末冶金、铸铁及非金属材料等。3.滑动轴承的润滑

滑动轴承的润滑的润滑方式很多，对用于低速、轻载的轴承，可采用间歇式供油润滑，例如用油壶定期加油；对用于高速、重载的轴承必须采取连续供油的润滑方式。滑动轴承常用的润滑方式及装置—间歇润滑滑动轴承常用的润滑方式及装置—连续润滑二、滚动轴承的结构与类型1.滚动轴承的结构

滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架四个基本元件组成。

滚动轴承的内、外圈上做有滚道。滚动体沿滚道滚动，滚道既起导轨的作用，又能限制滚动体的轴向移动，并且改善了滚动体与座圈之间的接触状况。保持架用来隔开两相邻滚动体，以减少它们之间的摩擦。一般情况下，滚动轴承的内圈装在被支承轴的轴颈上，外圈装在轴承座（或机座）孔内。滚动体是滚动轴承中必不可少的元件，常见的滚动体种类有球、圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子和滚针等。滚动体的种类2.滚动轴承的类型

滚动轴承分类的方式很多，按滚动体种类，可分为球轴承和滚子轴承；按所能承受载荷方向，可分为以承受径向载荷为主的向心轴承和以承受轴向载荷为主的推力轴承两大类。

还有按能否自动调心分类等方式。常用的滚动轴承类型和特性三、滚动轴承代号的组成及意义

滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号三部分构成，其中基本代号是滚动轴承代号的核心。滚动轴承代号的构成1.基本代号（1）轴承类型代号

轴承类型代号由数字或字母表示。

尺寸系列代号由两位数字组成，前一位数字为宽（高）度系列代号，后一位数字为直径系列代号。（2）尺寸系列代号1）宽（高）度系列代号

宽（高）度系列代号表示内径、外径相同而宽（高）度不同的轴承系列。对于向心轴承用宽度系列代号，代号有8、0、1、2、3、4、5和6，宽度尺寸依次递增；对于推力轴承用高度系列代号，代号有7、9、1和2，高度尺寸依次递增。例：圆锥滚子轴承的宽度系列2）直径系列代号

直径系列代号表示内径相同而具有不同外径的轴承系列。代号有7、8、9、0、1、2、3、4和5，其外径尺寸按序由小到大排列。例：深沟球轴承

的直径系列

在轴承代号中，轴承类型代号和尺寸系列代号组合代号的形式表达。常用轴承类型的组合代号3）轴承内径代号

轴承内径代号一般由两位数字表示，并紧接在尺寸系列代号之后标写。2.前置代号和后置代号前置代号和后置代号是轴承代号的补充，只有在轴承的结构形状、尺寸、公差、技术要求等有所改变时才使用，一般情况下可部分或全部省略。

后置代号用字母（或加数字）表示，置于基本代号的右边并与基本代号间空半个汉字距（代号中有符号“－”、“”时除外）。（1）内部结构代号内部结构代号是以字母表示轴承内部结构的变化情况。例如，角接触球轴承的三种不同公称接触角，其内部结构代号分别标注为：1）公称接触角α=15°时标注为：7210C2）公称接触角α=25°时标注为：7210AC3）公称接触角α=40°时标注为：7210B（2）公差等级代号滚动轴承的公差等级分为六级，其代号用“/P+数字”表示，数字代表公差等级。（3）游隙代号

游隙是指轴承内外圈之间的相对极限移动量。游隙代号用“/C+数字”表示，数字为游隙组号。游隙组有1、2、0、3、4、5六组，游隙量按序由小到大排列。其中游隙0组为基本游隙，“/C0”在轴承代号中省略不表示。三、滚动轴承代号示例示例1示例2四、滚动轴承类型的选择原则1.载荷的类型机器中的转动零件，通常要由轴和轴承来支撑。作用在轴承上的载荷按方向不同，可分为沿半径方向作用的径向载荷、沿轴线方向作用的轴向载荷和同时有径向、轴向作用的联合载荷。2.滚动轴承类型的基本选用原则五、滚动轴承的安装、润滑与密封

滚动轴承部件的组合安装，是指把滚动轴承安装到机器中去，与轴、轴承座、润滑及密封装置等组成一个有机的整体。它包括轴承的布置、固定、调整、预紧和配合等方面。

另外，在使用过程中为减小摩擦，防止灰尘侵入，也要采取相应的润滑和密封措施。本节只介绍滚动轴承与轴、座孔之间的安装固定及其润滑和密封。1.滚动轴承的轴向固定（1）轴承内圈的轴向固定（2）轴承外圈的轴向固定2.滚动轴承的润滑滚动轴承润滑的目的在于减小摩擦阻力、降低磨损、缓冲吸振、冷却和防锈。

滚动轴承的润滑剂有液态的、固态的和半固体的，液态的润滑剂称为润滑油，半固态的、在常温下呈油膏状的润滑剂称为润滑脂。（1）脂润滑

润滑脂是一种黏稠的凝胶状材料，润滑膜强度高，能承受较大的载荷，而且不易流失，便于密封和维护，一次充脂可以维持较长时间，无需经常补充或更换。由于润滑脂不宜在高速条件下工作，故适用于轴颈圆周速度不大于5m/s的滚动轴承润滑。（2）油润滑油润滑用于轴颈圆周速度大和工作温度较高的场合。油润滑的关键是根据工作温度、载荷大小、运动速度和结构特点选择合适的润滑油黏度。原则上，温度高、载荷大的场合，润滑油黏度应选大些，反之可选小些。油润滑的方式有浸油润滑、滴油润滑和喷雾润滑等。（3）固体润滑固体润滑剂有石墨、二硫化钼（MoS2）等多种品种，一般在重载或高温工作条件下使用。3.滚动轴承的密封密封的目的是防止灰尘、水分、杂质等侵入轴承和阻止润滑剂流失。常用的密封方式有接触式密封和非接触式密封两类。返回到本章目录或单击继续下节内容

轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）是通过轴毂连接结合在一起，来实现周向固定以传递转矩的，常用的有键连接、销连接和过盈连接。§6－3轴毂连接一、键连接键连接主要用来实现轴与轴上零件（如带轮、齿轮等）的周向固定，并传递运动和转矩。有的类型的键还能实现轴上零件的轴向固定和当轴上零件沿轴向移动时起导向作用。键连接分为松键连接和紧键连接两类，其中松键连接应用较为普遍。常用的松键连接有普通平键连接、导向平键连接、半圆键连接和花键连接等。紧键连接有楔键连接和切向键连接。

1.松键连接及其常用形式

松键连接是以键的两个侧面为工作面，例如普通平键连接，使用时键装在轴和零件毂孔的键槽内，键的两侧面与键槽侧面紧密接触，借以传递运动和转矩。键的顶面与轮毂槽底之间留有间隙，装配时不需打紧，不影响轴与轮毂的同心精度。常用的松键连接2.普通平键尺寸的选用及标记

普通平键的主要尺寸是键宽b，键高h和键长L。其中键宽b和键高h一般根据轴颈尺寸按标准确定；键长L应参照标准中的键长系列值，选取略短于轮毂长度的尺寸。A型B型C型普通平键的标记形式标记示例紧键连接

紧键连接是以键的上下表面为工作面，例如楔键连接，键的上表面和与之相配合的轮毂键槽底均有1∶100的斜度，应用时靠键的上下表面与毂、轴键槽底面挤紧工作。紧键连接能对轴上零件作轴向固定，但由于键装配时需要打紧，所以连接的对中性差。二、销连接

销连接主要用于固定零件之间的相互位置，并能传递少量载荷，有时还可作为安全装置中的过载剪断元件，对机器的其他重要零部件起过载保护作用。

销的形式很多，基本类型有圆柱销和圆锥销两种，它们均有带螺纹和不带螺纹两种形式。

常用圆柱销的形式及应用特点

常用圆锥销的形式及应用特点

圆柱销利用较小的过盈固定在销孔中，多次拆卸会降低定位精度和可靠性；圆锥销的定位精度和可靠性较高，并且多次拆卸不会影响定位精度。因此，需要经常装拆的场合不宜采用圆柱销，而应选用圆锥销连接。返回到本章目录或单击继续下节内容

卷扬机传动系统中，联轴器将电动机轴与减速器连接起来并传递扭矩及运动。§6－4联轴器

联轴器的功用是连接两轴或轴和回转件，使它们在传递转矩和运动过程中一同回转而不脱开，某些特殊结构的联轴器还具有过载保护作用。

联轴器所连接的两根轴常属于两个不同的机械或部件，由于制造和安装误差，以及工作时受载或受热后基础、机架和其他部件的弹性变形与温差变形等原因，两轴轴线不可避免地要产生相对偏移。偏移形式通常有：轴向偏移、径向偏移、角向偏移和组合偏移。机械式联轴器按结构和功用的不同可分为刚性联轴器、挠性联轴器和安全联轴器三大类。