章轴系零部件（机械设计基础课件）

§11.1轴§11.2滑动轴承§11.3滚动轴承§11.4联轴器§11.5离合器§11.6制动器第11章轴承转轴─同时承受弯矩和扭矩的轴，如减速器的轴。心轴─只承受弯矩的轴，如定滑轮轴，火车车轮轴。传动轴─只承受扭矩的轴，如汽车的传动轴。11.1.1轴的分类按照承受载荷的不同，轴可分为：11.1轴的分类及材料选择心轴：

用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩。例：自行车的前轮轴、列车车轮轴传动轴：主要用于传递转矩而不承受弯矩，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。转轴：机器中最常见的轴，通常简称为转轴。工作时既承受弯矩又承受转矩。齿轮轴齿轮轴挠性钢丝轴，可以把转矩和运动灵活地传到任何位置，常用于医疗器械和小型机具中。直轴根据外形的不同，可分为光轴和阶梯轴。阶梯轴便于轴上零件的装拆和定位，省材料重量轻，应用普遍。按照轴线形状的不同，轴可分为曲轴、直轴和挠性钢丝轴。轴一般是实心轴，有特殊要求时可制成空心轴，如车床主轴。11.1轴的分类及材料选择

曲轴是专用零件，主要用在内燃机一类的活塞式机械中。曲轴空心轴和挠性钢丝轴

光轴阶梯轴2.轴的材料及选择碳素钢—35、40、45、Q235特点：

对应力集中的敏感性小、价格较便宜、可热处理，应用广泛。合金钢—20Cr、40Cr特点：良好的力学性能和热处理工艺性、对应力集中敏感，价格较贵。球墨铸铁特点：铸造性能好、吸振性好、对应力集中不敏感、价格低。注意：常温下合金钢和碳素钢的弹性模量大致相同，用合金钢代替碳素钢不能有助于提高轴的刚度。11.1.2轴的结构设计

轴设计应满足如下要求：应具有合理的结构和良好的工艺性，以便于轴上零件的定位和装拆，便于轴的制造；应具有足够的强度；应具有足够的刚度；振动稳定性好，不发生强烈振动和共振。

轴设计的一般步骤：1.选择轴的材料；2.进行轴的结构设计；3.校核轴的强度；4.校核轴的刚度。1、轴的结构轴颈：轴与轴承配合处的轴段轴头：安装轮毂的轴段轴身：轴头与轴颈间的轴段轴肩或轴环：阶梯轴上截面尺寸变化的部位2.轴的结构设计轴的结构形式取决于轴上零件的装配方案轴上零件的装配方案不同，则轴的结构形状也不相同。设计时可拟定几种装配方案，进行分析与选择。在满足设计要求的情况下，轴的结构应力求简单。以下是带式输送机减速器中高速轴的三个装配方案及分析。（1）轴和轴上零件要有准确的工作位置（轴向和周向定位与固定）。（2）轴上零件要便于拆装和调整。（3）合理布局轴的受力位置，提高轴的刚度和强度。（4）轴应有良好的加工工艺性。（5）与轴承配合的轴颈必须符合滚动轴承内径系列。轴的结构设计步骤齿轮与轴分开制造，齿轮与带轮均从轴的左端装入，轴段⑤最粗。该方案较常采用。方案一齿轮与轴分开制造，齿轮从轴的右端装入，带轮从轴的左端装入，轴段⑤最粗。该方案也有采用。方案二方案三齿轮与轴一体，结构简单，强度和刚度高，但工艺性较差，轴与齿轮同时失效。适用于轴的直径接近齿根圆直径的情况。3、轴上零件的周向定位周向定位的目的是限制轴上零件相对于轴的转动，以传递运动和转矩。通常采用键、花键、销、过盈配合及成型联接等。4、轴上零件的轴向定位轴向定位的目的是限制轴上零件相对于轴的移动，使其准确可靠地处在正确的位置上，以保证机器正常工作。1）轴肩和轴环定位。结构简单，方便可靠，可承受较大轴向力，最为常用。为了准确定位，轴肩根部圆角应小于轴上零件内孔圆角或倒角尺寸，轴肩高度则应大于轴上零件内孔圆角或倒角尺寸。2）套筒定位。多用于轴上两个零件之间距离不大，或不便于加工出轴肩的地方。此时，应保证套筒与被定位零件可靠接触。3）弹性挡圈定位。结构简单，适用于无轴向力或轴向力较小的情况。轴上的沟槽会引起应力集中，削弱轴的强度。4）圆螺母定位。能承受较大的轴向力，但轴上须加工螺纹，适用于轴向力较大或两零件间距离较大时的定位。弹性挡圈定位圆螺母定位5）圆锥形轴端与压板定位。定位可靠，装拆方便，适用于经常装拆或有冲击的场合。7）紧定螺钉定位。承受的轴向力较小，不适用于高速。6）圆柱形轴端与轴端挡圈定位。定位可靠，方便，常用。圆锥形轴端与压板定位紧定螺钉定位圆柱形轴端与轴端挡圈定位5、提高轴强度的措施（1）改进结构，减小应力集中尽量避免在轴上开横孔、切口和凹槽；增大轴肩过渡圆角半径；采用卸荷槽（图a）、过渡肩环（图b）、凹切圆槽（图c）；在轴与轴上零件的过盈配合处，在轮毂上开卸荷槽（图d））。（2）改善轴的表面品质降低轴的表面粗糙度，对轴的表面渗碳、渗氮及碳氮共渗等化学处理，辗压、喷丸等机械强化处理，可显著提高轴的承载能力。（3）合理布置轴上零件图示两种方案中，a)方案轴受到的最大扭矩小，故强度高。1、轴的弯矩和扭矩分析2）画出轴的空间受力图；3）画出轴的水平面受力图，求出水平面支反力，画出水平面弯矩图；4）画出轴的铅垂面受力图，求出铅垂面支反力，画出铅垂面弯矩图；5）画合成弯矩图；6）画轴的扭矩图；7）确定危险截面。1）求出轴上的所有主动力；11.1.3

轴设计应满足的要求及设计步骤2、按弯扭强度计算对一般钢制的圆轴（实心），可按工程力学理论求出危险截面的当量应力，其强度条件为：τ

—危险截面上的弯曲应力和扭转切应力（MPa）；M、T—危险截面上的弯矩和扭矩（N.mm）；

—根据扭矩性质而定的折合因数。

；d—危险截面的直径(mm)。≤计算轴径时≥由于一般转轴的σbb为对称循环变应力，

而τ

与σbb的循环特性往往不同。因此，须引入折算系数α

将非对称的τ折算成对称变应力，此时轴的强度校核公式为扭转切应力静应力脉动循环变应力对称循环变应力弯曲应力为对称循环变应力α

≈0.3α

≈0.６α

=1切应力折算系数α[σ-1bb]—许用对称循环弯曲应力，见下表。材料σb[σ+1][σ0][σ-1]碳钢40013070405001707545600200955570023011065合金钢8002701307590030014080100033015090铸钢40010050305001207040轴的许用弯曲应力轴的弯曲变形以挠度y和偏转角θ来度量，轴的扭转变形以扭转角

来度量，变形过大会影响轴的正常工作，故轴的刚度条件为3轴的刚度校核y≤[y]

θ≤[θ]

y、θ及

可按材料力学的方法计算，许用变形量[y]、[θ]和[

]见后表。变形种类适用场合许用值变形种类适用场合许用值挠度/mm一般用途的轴(0.0003~0.0005)l转角/rad调心球轴承≤0.05刚度要求高的轴≤0.0002l圆柱滚子轴承≤0.025感应电机轴≤0.1Δ圆锥滚子轴承≤0.016安装齿轮的轴(0.01~0.03)mn齿轮处轴的截面0.001~0.002安装蜗轮的轴(0.02~0.05)m扭角°/m一般传动0.5~1转角/rad滑动轴承≤0.001较精密传动0.25~0.5深沟球轴承≤0.005重要传动<0.25l—支承间跨矩；Δ—定子与转子之间的气隙；mn—齿轮法向模数；m—蜗轮模数。轴的许用变形量11.2滑动轴承轴承的作用是支承轴。轴在工作时可以是旋转的，也可以是静止的。1．能承担一定的载荷，具有一定的强度和刚度。2．具有小的摩擦力矩，使回转件转动灵活。3．具有一定的支承精度，保证被支承零件的回转精度。根据轴承中摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。一、轴承应满足如下基本要求：二、轴承的分类根据能承受载荷的方向，可分为向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。

(或称为径向轴承、止推轴承、径向止推轴承）。11.2.1概述11.2.2滑动轴承的类型与结构

滑动轴承的分类

按工作表面的摩擦状态，可分为：

液体摩擦轴承：两表面间被润滑油膜隔开，无摩擦

非液体摩擦轴承：两表面间为边界摩擦状态，存在摩擦磨损按承受载荷的方向，可分为：

径向轴承：主要承受径向载荷

止推轴承：主要承受轴向载荷

11.2滑动轴承1、径向滑动轴承的结构（1）整体式1—轴承座2—轴瓦特点：结构简单，成本低廉。因磨损而造成的间隙无法调整。只能从轴向装拆，不方便。应用：低速、轻载、间歇工作而不需要经常装拆的场合。11.2滑动轴承（2）剖分式径向滑动轴承特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、装拆方便。应用：需调整间隙、重型轴及经常装拆的场合。1—螺柱2—轴承盖3—轴承座4—上轴瓦5—下轴瓦水平剖分式径向滑动轴承11.2滑动轴承斜剖分式径向滑动轴承（3）自动调心式径向滑动轴承当轴承受到的径向力有较大偏斜时，可采用斜剖分式径向滑动轴承，其剖分角一般为45°。特点：轴瓦与轴承座为球面接触，可自动适应轴的变形。适用：轴的刚度小、制造精度较低的场合。边缘摩擦自动调心式轴承11.2滑动轴承2、止推滑动轴承推力滑动轴承用来承受轴向载荷，典型结构如图所示。轴颈油孔球面推力轴瓦轴承座轴承衬径向轴瓦油孔11.2滑动轴承实心式：端面受力，压力分布不均匀，润滑效果差，边缘磨损快。空心式：压力分布较均匀，润滑条件较实心式改善。单环式：环形端面受力，结构简单，润滑方便，常用于低速、轻载的场合。多环式：可承受较大的单向或双向载荷，但环数较多时,各环间载荷分布不均。实心式空心式单环式多环式轴颈的结构形式11.2滑动轴承11.2滑动轴承1.轴瓦的结构常用的轴瓦结构有整体式和剖分式两类。整体式

整体式轴承采用整体式轴瓦，整体式轴瓦又称轴套，分为光滑轴套和带纵向油槽轴套两种。轴瓦是滑动轴承中直接与轴颈接触的重要零件。11.2.3轴瓦结构和材料部分式

部分式轴承采用部分式轴瓦。为了使轴承与轴瓦结合牢固，可在轴瓦基体内壁制出沟槽，使其与合金轴承衬结合更牢。

为了使润滑油能均匀流到整个工作表面上，轴瓦上要开出油沟，油沟和油孔应开在非承载区，以保证承载区油膜的连续性。观看油孔、油沟样式动画11.2滑动轴承2、轴瓦的材料滑动轴承的失效形式：轴承表面的磨损、胶合或疲劳剥落。磨损胶合扩展点蚀疲劳剥落11.2滑动轴承轴承材料是指在轴承结构中直接参与摩擦部分的材料，如轴瓦和轴承衬的材料。轴承材料性能应满足以下要求：减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。抗咬粘性：材料的耐热性与抗粘附性。摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不良的能力。嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨粒磨损的性能。此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的表面形状和粗糙度的能力（或性质）。11.2滑动轴承常用轴承材料有：金属材料粉末冶金材料非金属材料—轴承合金（巴氏合金、白合金）是由锡、铅、锑、铜等组成的合金—铜合金分为青铜和黄铜两类。—铸铁有普通灰铸铁、球墨铸铁等。—由铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成的多孔隙轴瓦材料。—有塑料、硬木、橡胶和石磨等，其中塑料用的最多11.2滑动轴承

减摩性好：摩擦副具有较低的摩擦系数。

耐磨性好：单位时间的磨损量（磨损率）小。

抗胶合性好：材料的耐热性与抗粘附性好。

嵌入性好：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨粒磨损的性能。此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。

磨合性好：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的表面形状和粗糙度的能力（或性质）。对轴承材料的基本要求11.2滑动轴承

减摩性好：摩擦副具有较低的摩擦系数。

耐磨性好：单位时间的磨损量（磨损率）小。

抗胶合性好：材料的耐热性与抗粘附性好。

嵌入性好：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨粒磨损的性能。此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。

磨合性好：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的表面形状和粗糙度的能力（或性质）。对轴承材料的基本要求11.2滑动轴承11.3滚动轴承的基本知识特点：摩擦阻力小，起动容易、旋转精度高，润滑维护方便；标准件，互换性好，价格较低。但抗冲击能力不高，噪声较大，径向尺寸大，高速时寿命较低。适用场合：一般工作条件下的轴承，应用广泛。滚动轴承是一种标准部件，它依靠内部元件间的滚动接触来支承轴及转动零件（如齿轮等）工作。11.3滚动轴承11.3.1

滚动轴承的组成滚动轴承一般由内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4组成。内圈装在轴径上，与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动。内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损。12341233外圈1：有沟槽。与轴承座装配。

内圈2：有沟槽。与轴颈装配。

滚动体3：在内、外圈滚道间滚动，实现滚动摩擦。有球形和滚子两大类。

保持架4：将滚动体均匀地隔开。11.3滚动轴承常见的滚动体有六种形状，一种是球形，五种是滚子。11.3滚动轴承滚动轴承运转动画(3D)11.3滚动轴承11.3滚动轴承11.3.2

滚动轴承的类型及特点1、按所能承受载荷的方向或公称接触角的不同可分为向心轴承和推力轴承向心轴承径向接触轴承：公称接触角α=0°，主要承受径向载荷，可承受较小的轴向载荷。向心角接触轴承：公称接触角α=0°～45°，同时承受径向载荷和轴向载荷。推力轴承推力角接触轴承：公称接触角α=45°～90°，主要承受轴向载荷，可承受较小的轴向载荷。轴向接触轴承：公称接触角α=90°，只能承受轴向载荷。滚动轴承公共接触角11.3滚动轴承11.3滚动轴承2、按滚动体的种类可分为球轴承和滚子轴承在外廓尺寸相同的条件下，滚子轴承比球轴承的承载能力和耐冲击能力都好，但球轴承摩擦小、高速性能好。

球轴承滚子轴承11.3滚动轴承3.按工作时能否调心可分为调心轴承和非调心轴承。

4.按安装轴承时其内、外圈可否分别安装，分为可分离轴承和不可分离轴承。5.按公差等级可分为0、6、5、4、2级滚动轴承，其中2级精度最高，0级为普通级。另外还只有用于圆锥滚子轴承的6x公差等级。。6.按照运动方式可分为回转运动轴承和直线运动轴承。11.3滚动轴承3.常用滚动轴承的特性调心球轴承（代号1000）主要承受径向载荷，同时可承受少量的双向轴向载荷。极限转速中等。外圈滚道是以轴承中心为球心的球面，故能调心，允许角偏差。11.3滚动轴承调心滚子轴承（代号2000）能承受很大的径向载荷，同时可承受少量的双向轴向载荷。极限转速低。外圈滚道为球面，故能调心，允许角偏差。常用在长轴或受载荷作用后轴有较大变形及多支点的轴上。11.3滚动轴承圆锥滚子轴承（代号3000）能同时承受较大的径向载荷和单向轴向载荷，极限转速中等，允许角偏差。内外圈可分离，游隙可调，装拆方便，须成对使用。11.3滚动轴承推力球轴承（代号5000）只能承受单向或双向轴向载荷，且载荷作用线必须与轴线重合；高速时滚动体因离心力与保持架摩擦严重，故极限转速低；不允许角偏差。11.3滚动轴承深沟球轴承（代号6000）主要承受径向载荷，同时可承受少量的双向轴向载荷，极限转速高，允许角偏差。在高转速且载荷不大时，可替代推力球轴承承受纯轴向载荷。价格最低，应用最广。11.3滚动轴承角接触球轴承（代号7000）能同时承受较大的径向载荷和单向轴向载荷。极限转速较高，允许的角偏差2~10。公称接触角有15。、20。、40。三种，须成对使用。11.3滚动轴承推力圆柱滚子轴承（代号8000）只能承受单向轴向载荷（可很大），且载荷作用线必须与轴线重合。极限转速低，不允许角偏差。11.3滚动轴承圆柱滚子轴承（代号N000）滚针轴承（代号NA）只能承受径向载荷（很大），摩擦大，极限转速低，不允许角偏差。一般不带保持架，内外圈可分离，径向尺寸特小。

只能或主要承受径向载荷（很大）,极限转速较高，允许角偏差，内外圈可分离。11.3滚动轴承4滚动轴承的代号前置代号基本代号后置代号

轴承的分

部件代号内

部

结

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号密

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号五四三二一类

型

代

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列代号内

径

代

号宽

度

系

列

代

号直

径

系

列

代

号滚动轴承代号构成：代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等，由GB/T272规定。前置代号——表示轴承的分部件。基本代号——表示轴承的类型与尺寸等主要特征。后置代号——表示轴承的精度与材料的特征。例题：说明下列轴承代号的含义。62205轴承内径为25mm直径系列为2（轻）系列宽度系列为2（宽）系列深沟球轴承11.3滚动轴承例题：说明下列轴承代号的含义。7（0）315AC/P6/C33组游隙6级公差接触角α=25°轴承内径为75mm直径系列为3（中）系列宽度系列为0（窄）系列，不标出角接触球轴承11.3滚动轴承3滚动轴承的选择1.滚动轴承的失效形式（1）疲劳点蚀—疲劳寿命计算。（2）塑性变形—静强度计算。

（3）磨损—限制转速、加强密封和润滑。磨损磨损疲劳点蚀扩展性点蚀11.3滚动轴承轴承工作载荷的大小、方向及性质。当载荷较小而平稳、转速较高时，可选球轴承，反之，选择滚子轴承。轴承同时受径向载荷和轴向载荷，若以径向载荷为主时可选用深沟球轴承；轴向载荷比径向载荷大很多时，可选用推力轴承与向心轴承的组合结构；径向载荷和轴向载荷均较大时，可选用向心角接触轴轴承。11.3滚动轴承轴承的转速。

轴承转速较高时，可选择球轴承，低速时选择滚子轴承。轴承的特殊要求。

跨距较大时，宜选用调心轴承；尺寸受限制时，可选择轻系列或滚针轴承。经济型。

球轴承比滚子轴承廉价；精度越高越贵。11.3滚动轴承11.3.2滚动轴承的组合设计

为了保证轴与轴上旋转零件正常运行，还应解决轴承组合的结构问题，其中包括，轴承组合的轴向固定，轴承与相关零件的配合，间隙调整、装拆、润滑等一系列问题。11.3滚动轴承②③④①1、滚动轴承的轴向固定（1）轴承内圈的固定方法①轴肩固定。方便、可靠、最常用。④弹簧挡圈固定。轻巧，承受的轴向力小，常用于深沟球轴承。③轴端挡圈固定。用于高速轴向力较大时。②圆螺母固定。可靠，用于高速轴向力较大时。⑤锥套固定。靠摩擦工作，适用光轴、低速、轻载或经常装拆场合。⑤11.3滚动轴承（2）轴承外圈的固定方法弹簧挡圈固定。简单、方便、紧凑，但能承受的轴向力小。轴承端盖固定。最常用，适于高速、轴向力较大时。止动环固定。与带有止动槽的轴承配套，用于剖分式轴承座。螺纹环固定。用于高速、轴向力较大而不便采用轴承盖时。弹簧挡圈固定轴承端盖固定止动环固定螺纹环固定11.3滚动轴承2．滚动轴承的周向固定和配合滚动轴承是标准件，轴承内圈与轴的配合采用基孔制，轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。在设计时，应根据及其的工作条件、载荷的大小及性质、转速的高低、工作温度及内外圈中哪一个套圈跳动等因素选择轴承的配合。当外载荷方向不变时，转动套圈应比固定套圈的配合紧一些。高速、重载情况下应采用较紧配合。作游动支撑的轴承外圈与座孔间应采用间隙配合，但又不能过松而发生相对转动轴承与空心轴的配合应选用较紧配合，部分式轴承座座孔与轴承外圈的配合应较松。充分考虑温升对配合的影响。11.3滚动轴承3

轴承组的轴向定位

轴系在机器中必须有确定的位置，以保证工作时不发生轴向窜动；但同时为补偿轴的热伸长，又允许在适当范围有微小自由伸缩。（1）.两端固定式11.3滚动轴承轴向固定特点采用一对深沟球轴承。两个支点各限制一个方向的轴向移动，轴被双向固定。通过调整垫片，在轴承盖与外圈端面之间留出补偿间隙C。轴热胀冷缩时，轴可在该间隙内自由伸缩。但因有间隙，使得轴的位置不准确，故C不能太大。对于内外圈不可分离的轴承一般取C=0.2~0.4mm。补偿热膨胀的方法适用场合两支点间的跨距较小、工作温度变化较小、热膨胀量不大，及对轴的位置精度要求不高的场合。双固式方案分析：（2.）一端固定、一端游动式

一端支承的轴承，内、外圈双向固定，另一端支承的轴承可以轴向游动。双向固定端的轴承可承受双向轴向载荷，游动端的轴承端面与轴承盖之间留有较大的间隙。以适应轴的伸缩量，这种支承结构适用于轴的温度变化大和跨距较大的场合。点击图像看大图11.3滚动轴承轴向固定特点右支点限制轴的两个方向的移动，为固定支点；左支点不限制轴的移动，为游动支点。补偿热膨胀的方法热膨胀时，左轴承随轴一起在座孔中滑动。适用场合轴较长、工作温度变化较大，热膨胀量较大的场合，如蜗杆轴等。11.3滚动轴承（3）.两端游动式11.3滚动轴承轴向固定特点该轴承内外圈之间可相对移动，故无轴向限位能力，两支点均为游动支点。轴靠人字齿轮间的啮合限位。补偿热膨胀的方法靠轴承内外圈间的相对移动，轴可以向两端自由伸缩。

适用场合适用于轴的轴向位置由其他轴上零件限制的情况，如人字齿轮轴，以免过定位，增加摩擦。11.3滚动轴承4

轴承组合的调整（1）轴承间歇的调整11.3滚动轴承

内、外滚道与滚动体之间的间隙称为游隙，即为当一个座圈固定时，另一座圈沿径向或间隙或轴向的最大移动量。

游隙可影响轴承的运动精度、寿命、噪声、承载能力等。

调整游隙方法：增减轴承盖与机座间垫片厚度、用螺纹调整等。11.3滚动轴承（2）.轴系位置的调整

为保证机械正常工作，轴应做必要的轴向调整。11.3滚动轴承（3）

轴承的预紧轴承的预紧就是在安装轴承时使其受到一定的轴向力，以消除轴承的游隙并使滚动体和内、外圈接触处产生弹性预变形。预紧的目的在于提高轴承的刚度和旋转精度。11.3滚动轴承常用的预紧方法如下。夹紧外圈夹紧磨窄后的外圈采用长短套筒后夹紧外圈用弹力夹紧外圈11.3滚动轴承装配方法：内圈与轴颈采用过盈配合时，可采用压力机压入，或将轴承在油中加热至80~100℃后进行热装。拆卸方法：轴承内圈的拆卸常采用拆卸器（三抓）进行。外圈拆卸则用套筒或螺钉顶出。为便于拆卸，轴肩或孔肩的高度应低于定位套圈的高度，并要留出拆卸空间。5．滚动轴承的安装与拆卸11.3滚动轴承11.3滚动轴承轴承拆卸器（三爪）11.3滚动轴承14.7.4

轴承组合支撑部分的刚度和同轴度轴承座孔壁应有足够的厚度，并用加强肋增强其刚性。支撑结构中同一根轴上的轴承座孔尽可能同心。角接触轴承安装方式不同时轴承组合的刚性也不同。11.3滚动轴承14.7.7

滚动轴承的润滑与密封1．润滑的目的润滑可以降低滚动轴承内部的摩擦，减少磨损和发热量；轴承的摩擦发热使轴承升温，油润滑可以到起冷却作用，从而降低轴承的工作温度，延长使用寿命；良好的润滑状态，可在滚动体与滚道间形成一层使两者隔开的油膜，可以使接触压力减小；轴承零件表面覆盖一层润滑剂，可以防止表面氧化生锈。选哪一类润滑方式，这与轴承的速度有关。选择润滑方式时，可查阅各类润滑方式的dn值界限表。2．润滑方式的选择轴承常用的润滑方式有油润滑和脂润滑两类。3．密封作用：阻止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，防止润滑剂流失。11.3滚动轴承11.3滚动轴承11.3滚动轴承10.1.1联轴器的分类

联轴器：用于将两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离，只有在机器停车时才可将两轴分离。11.4联轴器

联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、受载变形以及温度变化的影响等，难以精确对中，而是存在着某种程度的相对位移。联轴器应具有一定的适应上述位移的能力，否则就会在系统中引起附加载荷，影响机器的正常工作。轴向位移x径向位移y角位移α综合位移x、y、α

根据是否具有弹性元件，联轴器可分为刚性和弹性两大类。刚性联轴器又可按是否具有补偿两轴相对位移的能力分为固定（无补偿能力）和可移式（有补偿能力）两种。两轴之间的偏差动画（3D）1、固定式刚性联轴器（1）套筒联轴器10.1.2常见的联轴器介绍由套筒和键（销）组成，靠中间套筒传递转矩。结构简单，制造方便，径向尺寸小；但要求两轴线严格对中，装拆时轴须作轴向移动。适用于低速、平稳、轻载、小尺寸轴的联接。该类联轴器由刚性零件组成，且零件之间相对静止，故其既无缓冲减振能力，又无补偿两轴相对位移的能力。套筒联轴器动画(3D)套筒联轴器动画(3D)（2）凸缘联轴器特点：结构简单，制造方便，传递转矩较大；但要求两轴严格对中，不能缓冲减振。适用场合：低速、平稳、刚性大、对中性好的两轴联接。原理：由两半联轴器、螺栓和键组成。普通凸缘联轴器靠配合螺栓实现两轴对中，靠螺栓受剪切和挤压传递转矩；对中榫凸缘联轴器则靠凸肩和凹槽实现对中，靠结合面的摩擦传递转矩。联轴器的材料通常为铸铁，重载或圆周速度大于30m/s时采用铸钢或锻钢。对中榫凸缘联轴器普通凸缘联轴器凸缘联轴器动画(3D)（1）滑块联轴器2、可移式刚性联轴器两半联轴器1、3端面开有凹槽，中间盘2两面有凸块，凸块与凹槽配合构成移动副，故在传递转矩的同时，可补偿两轴线之间的径向位移和少量角位移。联轴器的材料一般为45钢，工作表面要进行热处理，并进行润滑。滑块偏心转动会引起离心力、增大磨损。适用转速n＜300r/min、较平稳、有径向位移的两轴联接。该类联轴器不能缓冲减振，但因其组成零件间是可动联接，故具有补偿两轴相对位移的能力。十字滑块联轴器动画滑块联轴器动画(3D)（2）十字轴万向联轴器单万向联轴器：十字轴四端用铰链分别与轴1、2的叉形接头相联，构成一空间机构。该联轴器允许两轴间有较大的角位移（可达40°~45°）。但当两轴不共线时，它们的角速度比值是变化的，两轴夹角越大，其变化幅度越大，产生的动载荷越大。适用于低速、角位移较小或对平稳性要求不高的场合。双万向联轴器：由两个单万向联轴器串接组成。满足以下两个条件时，可实现两轴的等角速度传动。①主、从动轴与中间轴的夹角必须相等，α1=α2；②中间轴两端的叉面必须共面。万向联轴器多采用合金钢制造。结构紧凑，维护方便，可适应较大的角位移，广泛应用于汽车、轧钢机和机床等机器的传动系统中。双万向联轴器动画(3D)3、弹性联轴器弹性联轴器中装有金属或非金属弹性元件，依靠弹性变形，其不仅可以补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减振能力。（1）弹性套柱销联轴器两半联轴器用套有弹性套的柱销联接，工作时通过挤压弹性套传递转矩，可补偿综合位移和缓冲减振。它制造容易，装拆方便，但弹性套易磨损，寿命短。适用于联接需正反转或起动频繁、受中小转矩及不容易对中的两轴。（2）弹性柱销联轴器两半联轴器用尼龙柱销联接，柱销两侧装有挡销板。结构简单，安装、制造方便，寿命较长，有一定的缓冲减振能力，可补偿一定的轴向位移及少量的径向位移和角位移。适用于轴向串动量大、经常正反转、起动频繁和转速较高的场合。（3）轮胎式联轴器两半联轴器用橡胶或橡胶织物制成的轮胎联接。其结构比较简单，弹性大，具有良好的缓冲减振能力和补偿较大综合位移的能力。但其径向尺寸较大。它适用于启动频繁、正反向运转、有冲击振动、两轴相对位移较大以及潮湿、多尘之处。11.4.2联轴器的选用1.联轴器类型选择熟悉各类联轴器的特性，明确两轴的联接要求，再参照同类机器的使用经验，可合理地选择联轴器的类型。对于高速、有振动和冲击的机械，选用弹性联轴器；低速、刚性大的短轴可选用固定式刚性联轴器；低速、刚性小的长轴可选用可移式刚性联轴器；传递转矩较大的重型机械选用齿式联轴器；轴线位置有较大变动的两轴，应选用万向联轴器。2.联轴器型号选择联轴器的型号是根据所传递的转矩、轴的直径和转速，从联轴器的标准中选用的，具体应满足以下条件：1）计算转矩Tc应小于等于联轴器的公称转矩[T]，Tc≤[T]2）转速n应小于等于联轴器的许用转速[n]，n≤[n]3）轴的直径应在所选联轴器孔径范围之内，dmin≤d≤dmaxK—工作情况系数；T—联轴器的工作转矩（N.m)。n—工作转速（r/min）；P—传递的功率（kw）；其中离合器可根据需要方便的使两轴接合和分离，以满足机器变速、换向、空载启动、过载保护等。对离合器的基本要求：接合平稳、分离迅速、工作可靠、操作维护方便、外廓尺寸小、重量轻、耐磨性和散热性好。1牙嵌离合器它由两个端面带牙的半离合器组成。左半离合器用键和螺钉固定在主动轴上，右半离合器则用导向平键或花键与从动轴联接，通过操纵机构可使其在轴上作轴向移动，以实现两半离合器的接合与分离。为了便于两轴对中，在离合器中装有对中环，从动轴可在对中环中自由转动。11.5

离合器牙嵌式离合器的牙形有三角形、梯形和锯齿形。三角形牙传递中、小转矩，牙数为15~60；梯形、锯齿形牙可传递较大的转矩，牙数为3~15。梯形牙可补偿磨损后的牙侧间隙。锯齿形牙只能单向工作，反转时由于有较大轴向分力，会迫使离合器自行分离。牙嵌式离合器的常用材料为低碳合金钢（如20Cr，20MnB）经表面渗碳淬火后硬度达56~62HRC。有时采用中碳合金钢（如40Cr，45MnB），经表面淬火后硬度达56~62HRC。该离合器结构