《汽车机械基础》 课件全套 模块1-5 汽车常用机构- 汽车常用密封与润滑

《汽车机械基础》

项目一

平面连杆机构

任务1

机械组成认识

任务2认识运动副

任务3平面连杆机构类型的判断及应用

任务4平面连杆机构的基本特性

任务5

平面连杆机构的演化项目二

凸轮机构模块一汽车常用机构项目一平面连杆机构本项目概述本项目主要介绍平面连杆机构。平面连杆机构制造简单，易于获得较高的制造精度，在汽车和各类机械中获得广泛应用。本项目主要包括五个任务：机械组成认识、认识运动副、平面连杆机构类型的判断及应用、平面连杆机构的基本特性、平面连杆机构的演化。通过任务学习，认识运动副和平面连杆机构，学习并理解汽车雨刮器、车门玻璃升降机构、汽车前轮转向机构、发动机曲柄连杆机构、车门开闭机构、汽车起重机、自卸汽车的翻斗机构等是如何实现运动的。任务1机械组成认识汽车是一个复杂的整体，由车身、发动机、转向系统、传动轴、制动系统、电脑和传感器等组成，每一个组成部分又由多个小单元组成，而每一个小单元又是由若干机构或构件组成，汽车的整体结构组成图如图1-1-1所示。图1-1-1汽车整体结构组成图任务1机械组成认识一、机器与机构机器是人们根据使用要求而设计制造的一种执行机械运动的装置，它能变换或传递能量、物料与信息，以代替或减轻人的体力劳动和脑力劳动。比如汽车就能够变换能量、传递物料，通过汽车乘坐或驾驶汽车来减轻人的劳动强度；又如，计算机可以减轻人的脑力劳动等。

以汽车为例来说明机器的组成，如图1-1-2所示。

图1-1-2汽车动力传输系统结构图任务1机械组成认识一、机器与机构机器的组成通常包括动力部分、传动部分、执行部分、控制部分和保障部分，各组成部分的作用和应用以汽车举例，如表1-1-1所示。组成部分作

用举

例动力部分

机器的动力源，将其他形式的能量转换为机械能，为机器驱动各部件运动提供动力发动机、电动机、蒸汽机、空气压缩机、液压油泵传动部分

连接动力部分与执行部分之间的桥梁。将动力部分的动力和运动传给执行部分的中间装置离合器、变速器、传动轴、驱动桥、带传动、链传动、齿轮传动、螺旋传动、四杆机构、液压与气动传动执行部分工作部分，直接完成机器预定的功能车轮控制部分

控制机器其他基本部分，使操作者能随时实现或终止各种操作预期的功能转向盘和转向系统、变速杆、制动器及其踏板、离合器及其踏板、加速踏板等组成汽车的控制系统安全保障部分保障机器的正常工作车道保持、车灯照明、润滑、安全带、安全气囊、ABS、ASR、EBD表1-1-1汽车各组成部分的作用和应用举例任务1机械组成认识一、机器与机构机器与机构既有区别又有联系，从各自特征与功用上去分析，机器与机构的区别如表1-1-2所示。

名

称特

征功

用机

器（1）任何机器都是人为的实物组合；（2）各运动实体之间具有确定的相对运动；（3）在生产过程中，能代替或减轻人们的劳动，完成有用的机械能（如汽车、机床、洗衣机等）或转换机械能（如发动机、发电机、空气压缩机、油泵等）利用机械能来做功或实现能量转换机

构

只具有机器特征中的（1）和（2）两项，不具备（3）项仅用于实现传递运动和力，不能实现做功或能量转换表1-1-2机器与机构的区别任务1机械组成认识一、机器与机构如果单纯从结构和运动角度分析，机构与机器之间并无本质区别，因此在很多场合中将机构和机器统称为机械。机械的种类繁多、应用广泛，按照机械的用途不同，可分为动力机械、加工机械、运输机械和信息机械等，常见机械的类型、功能及应用举例如表1-1-3所示。

表1-1-3常见机械的类型、功能及应用举例类

型功

能应用举例动力机械实现其他形式能量与机械能之间的转换电动机、发动机、发电机、液压泵、压缩机等加工机械改变物料的状态、性质、结构和形状金属切削机床、粉碎机、冲压机、织布机、轧钢机、包装机、缝纫机等运输机械改变人或物料的空间位置汽车、机车、缆车、船舶、飞机、电梯、起重机、运输机等信息机械获取或处理各种信息复印机、打印机、绘图机、传真机、相机、摄像机等任务1机械组成认识二、构件与零件构件是机构中的运动单元，构件之间有确定的相对运动，其形状和尺寸主要取决于运动性质。比如曲轴、连杆、活塞等。从制造角度看，机器是由若干个零件组成的。零件是机器组成中不可再拆的最小单元，是机器的制造单元。机器、机构、构件、零件之间的关系如示：

任务2认识运动副一、运动副在机构中，两构件直接接触并能产生相对运动的活动连接称为运动副。如图1-1-9所示的发动机曲柄连杆机构。两个构件上直接接触而构成运动副的点、线、面等元素被称为运动副元素。运动副构成三要素：①两个构件；②直接接触；③有相对运动，三要素缺一不可。图1-1-9发动机曲柄连杆机构任务2认识运动副二、运动副的分类根据运动副中两构件之间的接触形式不同，运动副可分为低副和高副两大类。分

类名

称定

义低副：两构件之间为面接触转动副两构件之间做相对转动，又称为铰链或铰接移动副两构件之间做相对直线移动螺旋副既有相对直线移动又有相对转动转动副移动副螺旋副任务2认识运动副二、运动副的分类根据运动副中两构件之间的接触形式不同，运动副可分为低副和高副两大类。分

类名

称高副：两构件之间为点接触或线接触滚动轮接触凸轮与从动杆齿轮啮合车轮与地面齿轮啮合配气机构任务3平面连杆机构类型的判断一、平面四杆机构平面连杆机构是将一些刚性构件以转动副或移动副连接而成的平面机构，属于低副机构。这种机构可以实现预期运动规律、位置、轨迹等要求较复杂的平面运动，在生产中广泛用于动力的传递或运动形式的改变。最常见的平面连杆机构是平面四杆机构。其中，全部运动副都是转动副的四杆机构和含有一个移动副的四杆机构应用最为广泛。任务3平面连杆机构类型的判断一、铰链四杆机构图1-1-16所示的铰链四杆机构：固定不动的构件2称为机架；不与机架直接相连的构件4称为连杆；与机架相连的构件1、3称为连架杆；曲柄：连架杆能做整周旋转的构件；摇杆：连架杆仅能在某一个角度（小于180°）范围内摇摆的构件。图1-1-16铰链四杆机构的组成动图运动简图任务3平面连杆机构类型的判断二、铰链四杆机构的类型在铰链四杆机构中，根据连架杆运动形式的不同，可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基本形式。1．曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构的作用是将主动曲柄的连续转动转换为从动摇杆的往复摆动；也可以将主动摇杆的往复摆动转换为从动曲柄的连续转动。图1-1-17曲柄摇杆机构运动简图任务3平面连杆机构类型的判断二、铰链四杆机构的类型1．曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构的实际应用及运动分析如表所示。图

例机构简图主

动

件机构运动分析应

用曲柄主动，摇杆从动，有急回特性主动曲柄CD回转，从动摇杆AB往复摆动，利用摇杆的延长部分实现刮水器动作剪板机、破碎机、搅拌机、筛沙机、抽油机、跑步机、雷达俯仰装置、汽车前窗刮水器、空调出风口风向摆动装置、牛头刨床横向进给机构、送料机构摇杆主动，曲柄从动，有死点位置踏板（相当于摇杆）为主动件，当脚蹬踏板时，通过连杆使带轮（相当于曲柄）做整周旋转运动缝纫机的踏板机构任务3平面连杆机构类型的判断二、铰链四杆机构的类型2．双曲柄机构两个连架杆都能够做整周旋转运动的铰链四杆机构称为双曲柄机构。在双曲柄机构中，双曲柄机构能将主动曲柄的整周旋转运动，转换为从动曲柄的整周旋转运动。当一个曲柄为主动件做匀速转动时，另一个从动件曲柄做周期性的变速旋转运动，也可以做等速转动。图1-1-18双曲柄机构运动简图任务3平面连杆机构类型的判断二、铰链四杆机构的类型2．双曲柄机构双曲柄机构在日常生活中的机械上应用广泛，比如天平、公交车车门开关机构等。汽车车门启闭机构蒸汽火车车轮机构运动分析：两曲柄的转向相反，角速度也不相同。牵动主动曲柄的延伸端，能使两扇车门同时开启或关闭机构运动分析：利用平行四边形机构两曲柄转向相同、角速度相等的特点，使从动车轮与主动车轮具有完全相同的运动轨迹。为了防止这种机构在运动过程中变为反向双曲柄机构，在机构中增设了一个辅助构件（曲柄CD）任务3平面连杆机构类型的判断二、铰链四杆机构的类型3．双摇杆机构两连架杆都是摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。它可将主动摇杆的往复摆动经连杆转变为从动摇杆的往复摆动。图1-1-19双摇杆机构运动简图任务3平面连杆机构类型的判断二、铰链四杆机构的类型3．双摇杆机构①两摇杆转速不同。②主动摇杆的匀速摆动转化为从动摇杆的变速摆动。③有死点位置，无急回特性电动机外壳AB是一个摇杆，CD为另一个摇杆，蜗轮作为连杆BC，由蜗杆传动，带动主动摇杆CD往复摆动，从而带动从动摇杆AB做往复摆动，实现风扇摇头连架杆AB、CD均为摇杆，飞机起飞后，AB杆逆时针转动，CD杆连接的轮子收起；反之，轮子放下摇杆AB、CD同向摆动并带动两轮同时转向，但两前轮转过的角度不同，这样就能保证汽车转向时所有车轮的轴线都交于一点任务3平面连杆机构类型的判断三、铰链四杆机构的类型判断1．曲柄存在的条件曲柄是能做整周旋转的连架杆，只有这种能做整周旋转的构件才能实现连续转动，所以曲柄是机构中的关键构件。铰链四杆机构中是否存在曲柄，主要取决于机构中各杆件的相对长度和机架的选择。铰链四杆机构存在曲柄条件为：①最短杆+最长杆≤其余两杆长度之和；②连架杆与机架中必须有一个是最短杆。上述两个条件必须同时满足，否则铰链四杆机构中无曲柄存在。任务3平面连杆机构类型的判断三、铰链四杆机构的类型判断2．铰链四杆机构三种基本类型判别的方法最短杆+最长杆≤其余两杆长度之和，这是曲柄存在的前提条件。（1）最短杆+最长杆<其余两杆长度之和，则有以下三种情况。①以最短杆为一个连架杆—曲柄摇杆机构；最短杆为曲柄，当摇杆为主动件时存在死点位置。②以最短杆为机架—双曲柄机构；两个连架杆都是曲柄。③以最短杆为连杆—双摇杆机构；无曲柄存在。如图1-1-20所示的三个机构，均满足“最短杆+最长杆≤其余两杆长度之和”这一前提条件，但由于机架或连架杆的选择不同，最终形成了三种不同的铰链四杆机构。任务3平面连杆机构类型的判断三、铰链四杆机构的类型判断2．铰链四杆机构三种基本类型判别的方法如图1-1-20所示的三个机构，均满足“最短杆+最长杆≤其余两杆长度之和”这一前提条件，但由于机架或连架杆的选择不同，最终形成了三种不同的铰链四杆机构。图1-1-20基本类型判别任务3平面连杆机构类型的判断三、铰链四杆机构的类型判断2．铰链四杆机构三种基本类型判别的方法（2）最短杆+最长杆＝其余两杆长度之和，任意杆为机架——（平行）双曲柄机构，这是一个特例。最短杆+最长杆>其余两杆长度之和，任意杆为机架——双摇杆机构。例：已知各杆件的尺寸如图1-1-21所示，若分别以杆件AB、BC、CD、DA为机架，相应得到何种机构？解：AB为最短杆，AD为最长杆，因

，所以满足杆长和条件。若以AB为机架，即以最短杆为机架，两个连架杆BC、AD均为曲柄，因此得到双曲柄机构；若以AD或BC为机架，即以最短杆为连架杆，因此得到曲柄摇杆图1-1-21四杆机构基本类型判别任务4平面连杆机构的基本特性一、急回特性在曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件，摇杆为从动件，将曲柄的回转运动转换为摇杆的往复摆动。当机构在运行过程中，从动件往复运行同样的路程，但前进和后退两个方向的速度是不一样的，即“前进稍慢、退回快速”，这一特性被称为四杆机构的急回特性，有急回特性的四杆机构运动简图如图1-1-29所示。图1-1-29有急回特性的四杆机构运动简图任务4平面连杆机构的基本特性一、急回特性衡量一个四杆机构急回特性的相对程度，可用行程速度变化系数K来表示，称为行程速度变化系数。式中，θ为极位夹角，即摇杆在极限位置时，曲柄两位置之间所夹锐角。上式表明，当机构有极位夹角θ时，则K>1，机构有急回特性；极位夹角θ

越大，机构的急回特性越明显；极位夹角θ=0°时，则K=1，机构往返所用的时间相同，机构无急回特性。图1-1-29有急回特性的四杆机构运动简图任务4平面连杆机构的基本特性二、压力角与传动角衡量一个四杆机构其传递动力性能大小的特性参数是压力角。压力角：在不计摩擦力、重力、惯性力的条件下，机构中输出件运动的力的方向线与输出件上受力点的速度方向所夹的锐角α。传动角：压力角的余角，即=90°-α。压力角和传动角的示意图如图1-1-31所示。压力角α越小或者传动角越大，有效分力就越大，对机构的传动越有利；反之，则降低机构的传动效率。图1-1-31压力角和传动角示意图任务4平面连杆机构的基本特性三、死点位置在曲柄摇杆机构中，以摇杆为主动件，将摇杆的往复摆动转换为曲柄的直线运动，机构在运动的某一瞬时突然“卡死”或出现运动方向不确定（反转）现象，机构的这个位置称为死点位置。图1-1-32死点位置任务4平面连杆机构的基本特性三、死点位置当死点有害时，需要机构顺利通过死点位置的方法为了使机构能够顺利地通过死点位置，保持正常工作，常采用以下方法方法一：利用飞轮的惯性作用来通过死点位置，缝纫机曲轴上的大带轮，就兼有飞轮作用方法二：采用多组机构错列，如右图所示两组车轮的错列装置，两级机构的曲柄错列相错90°的机构顺利通过死点位置方法三：增设辅助构件，如右图所示平行双曲柄机构，在机构的死点位置，由于死点位置运动的不确定性，平行双曲柄机构可能变成反向双曲柄，在机构中增设一个辅助曲柄EF表1-1-9死点有害的示例及解决方案任务4平面连杆机构的基本特性三、死点位置表1-1-10死点有利的示例死点位置有害时应该加以克服，但在某些场合却是有利的，可以用来实现工作要求，如下图所示的钻床夹紧机构如下图所示主飞机起落架机构。连杆BC和从动曲柄CD成一直线，此时机轮上即使受到很大的力，但由于机构处于死点位置，起落架也不会反转，从而使飞机的降落更加安全可靠还原收起放下如下图所示为汽车维修中经常使用的杠杆式夹紧钳，俗称大力钳。这是死点机构在汽车维修中应用的典型实例。调整螺钉即调整杆件AB的长度，以适应不同厚度的工件产生死点位置。当卡在死点位置时，大力钳可以产生非常大的夹紧力，通常用于螺母六角损坏时无法使用扳手或套筒时的拆卸，也在汽车钣金的焊接中，用于夹紧工件

任务5平面连杆机构的演化一、曲柄滑块机构如图1-1-37所示，构件3称为滑块，与机架4构成一个移动副；构件1是曲柄，构件2是连杆。当曲柄AB做圆周运动时，滑块C在连杆BC的带动下做直线往复运动。当滑块转动副中心移动路线中心线的延长线通过曲柄回转中心时，称为对心曲柄滑块机构，如图1-1-37（a）所示；当滑块上转动副中心移动路线中心线的延长线与曲柄回转中心有偏心距e的时候，称为偏置曲柄滑块机构，如图1-1-37（b）所示。图中距离H称为滑块的行程，其距离等于曲柄AB长度的2倍，即H=2AB。图1-1-37曲柄滑块机构任务5平面连杆机构的演化二、摇杆滑块机构将图1-1-38（a）中的滑块3作为机架，曲柄AB为主动件，杆BC成为绕铰链C摆动的摇杆，杆AC演变成为滑动杆做往复直线移动，就得到摇杆滑块机构，如图1-1-38（a）所示，也称为定块机构。常用于日常生活中的手压水泵等机械中。图1-1-38（b）中所示的手压水泵就是该机构的应用实例。在图1-1-38（b）所示的手压水泵中，当扳动手柄AB时，主动件曲柄AB做上下往复回转，带动杆BC绕铰链C做往复摆动，从而带动活塞杆（杆4）作为滑块在缸筒（机架3）中做上下直线移动，完成抽水的运动。图1-1-38摇杆滑块机构及应用任务5平面连杆机构的演化三、曲柄摇块机构若将图1-1-38（a）中的连杆BC作为机架，杆AB为曲柄做整周回转运动，滑块3只能绕铰链C摆动，导杆AC与滑块3组成移动副，就得到曲柄摇块机构，如图1-1-40（a）所示的曲柄摇块机构常用于吊车、工程机械等机械机构中。图1-1-40（b）所示的自卸卡车的翻斗举升机构就是该机构的应用实例。图1-1-40（b）自卸卡车的举升机构，主动件AB匀速转动，杆件3绕铰链摆动，可以使滑块4在杆件3中做直线运动并随杆件3做变速摆动，从而使液压缸随着车斗反转的同时进行摆动，完成自卸翻斗工作。图1-1-40曲柄摇块机构及应用任务5平面连杆机构的演化四、导杆机构引导滑块移动的构件称为导杆。连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆机构。若将图1-1-41（a）中的构件AB作为机架，构件BC作为曲柄，构件3沿导杆AC移动并做平面运动，就得到曲柄导杆机构，如图1-1-41所示。若，导杆4能做整周转动，则称为曲柄转动导杆机构（见图1-1-41（a）），常与其他构件组合，用于插床以及回转泵等机械中。若，导杆4只能摆动，则称为曲柄摆动导杆机构（见图1-1-41（b）），常与其他构架组合，用于牛头刨床和插床等机械中。图1-1-41曲柄导杆机构项目二凸轮机构本项目概述机械的执行部分多采用机构进行运动形式的转换，以满足机械各种工作任务的需要。机械执行部分最常见的机构有平面连杆机构、凸轮机构和间歇运动机构。本项目主要介绍凸轮机构的组成及其运动特点。本项目主要包括一个任务：凸轮机构的组成及应用。通过任务学习，了解凸轮机构的组成，学习并理解汽车发动机配气机构实现开启和关闭进、排气门的工作原理。任务凸轮机构的组成及应用一、组成凸轮机构是由凸轮（主动件）、从动件和机架三个基本构件组成的高副机构，如图1-2-1所示。其中，凸轮是一个具有特殊曲线轮廓或凹槽的构件，主动件凸轮通常做等速转动或移动，通过高副接触使从动件得到预期的运动规律，简单描述就是凸轮机构从动件的运动规律取决于凸轮的轮廓形状。图1-2-1凸轮机构任务凸轮机构的组成及应用二、特点由图1-2-2所示凸轮机构应用实例中可见，凸轮机构是依靠凸轮轮廓直接与从动件接触，迫使从动件有规律的直线往复运动（直动）或摆动。这种直动或摆动的运动规律要求，决定了所需凸轮的轮廓形状，即改变凸轮形状就可以使凸轮机构的从动件获得较复杂的运动规律。所以说，从动件的运动规律取决于凸轮的轮廓曲线。图1-2-2绕线机凸轮机构的运动状态任务凸轮机构的组成及应用三、凸轮机构的类型、特点及应用每种凸轮机构适用于不同的场合，常见凸轮机构的类型、特点及应用场合如表所示。分类方式及应用特

点应用场合按凸轮的形状分类盘形凸轮机构平面凸轮机构也叫圆盘凸轮机构，是凸轮机构最基本的形式，其结构简单，从动件行程不大应用最广，多用于行程较短的场合，如发动机配气机构、油泵驱动机构等板状凸轮机构也叫移动凸轮机构，是回转中心半径趋向无穷大的盘形凸轮机构的演变形式多用于靠模仿形机械中，如车床仿形机构圆柱凸轮机构空间凸轮在圆柱（轴）的端面上做出曲线轮廓或者在圆柱面上开有曲线凹槽，能使从动杆获得较大的行程适用于行程较大的机械，如车床横刀架进给机构按从动件的形状分类尖顶从动件从动件结构简单、动作灵敏度高，但易磨损，承载能力小适用于速度低、传力小和动作灵敏等场合。例如仪表机构滚子从动件滚子摩擦阻力小、承载能力强，但从动件结构复杂、质量大，其运动惯性大应用广泛，适用于重载、低速。发动机摇臂平顶从动件结构简单、受力平稳，凸轮与从动件之间易于形成油膜。摩擦阻力适中，但灵敏性差，凸轮不能有凹形造型常用于高速、轻载场合，如发动机气门挺柱按从动件的运动方式分类移动从动件从动件沿自身轴线做往复直线运动或摆动应用较广，如发动机配气机构、车床仿形机构摆动从动件从动杆绕着一个固定点做往复摆动应用较少，如车床仿形机构任务凸轮机构的组成及应用四、凸轮机构的基本参数及运动过程1．基圆以凸轮的回转轴心O为圆心，以凸轮轮廓的最小值OA为半径（Rmin）所做的圆，称为基圆。基圆是一个假想圆，其也是凸轮轮廓的一部分。如图所示，DA区间的凸轮轮廓就是基圆的一部分。任务凸轮机构的组成及应用四、凸轮机构的基本参数及运动过程2．推程如图1-2-5所示的AB区间，从动件尖顶被凸轮轮廓推动上行，以一定的运动规律由离回转中心最近位置A到达最远位置B的过程称为推程。任务凸轮机构的组成及应用四、凸轮机构的基本参数及运动过程3．行程如图1-2-5所示OB-OA的值，从动件在推程中从基圆（最低点）到轮廓最高点上升的最大位移H称为行程。任务凸轮机构的组成及应用四、凸轮机构的基本参数及运动过程4．回程如图1-2-5所示的CD区间，从动件在回位弹簧力或自身重力的作用下，以一定的运动规律由位置C回到起始位置D的过程。不论凸轮形状如何，凸轮转过一周，从动件均有推程和回程两个动作过程。任务凸轮机构的组成及应用四、凸轮机构的基本参数及运动过程5．压力角在从动件与凸轮的接触点位置A处，以从动件在A点受力的方向线（凸轮轮廓曲线的法线）与从动件运动速度方向所夹的锐角称为凸轮在点A的压力角，如图所示。任务凸轮机构的组成及应用四、凸轮机构的基本参数及运动过程6．从动件常用的运动规律从动件的运动规律决定了凸轮的轮廓形状。因此，设计凸轮轮廓时，必须首先确定从动件的运动规律。常用从动件的运动规律有等速运动规律和等加速等减速运动规律，如表所示。任务凸轮机构的组成及应用任务凸轮机构的组成及应用任务凸轮机构的组成及应用四、凸轮机构的基本参数及运动过程7．凸轮机构参数对机构工作的影响凸轮机构的轮廓曲线和从动件的结构参数影响该机构的运动特性，凸轮机构各个参数对机构的影响如表所示。任务凸轮机构的组成及应用《汽车机械基础》

项目一

支承零部件

任务1

常见轴认识

任务2常见轴承认识项目二

联接零部件任务1

键联接与销联接认识

任务2螺纹联接

任务3联轴器与离合器模块三汽车常用零部件项目一支撑零部件本项目概述

轴与轴承是汽车上重要的支承零部件，大到汽车发动机、传动系统、行驶系统，小到汽车空调模式风门等都有轴和轴承的身影。轴的功用是直接支承齿轮、带轮或链轮等零件的，用以传递转矩和动力；轴承的功用是支承轴和轴上零件的，保持轴的旋转精度，减少轴与轴承之间的摩擦和磨损。

本项目主要介绍轴与轴承的组成、分类、润滑、失效形式以及在各类汽车和机械中的广泛应用。本项目主要包括两个任务：常见轴认识、常见轴承认识。通过任务学习，掌握支承零部件轴与轴承的基本知识，学会对汽车上所使用的轴与轴承进行正确选择、安装及维护。任务1常见轴认识

轴在人们的生产、生活中到处可见，如减速器中的转轴、自行车中的心轴、汽车中的传动轴以及发动机中的曲轴等。日常生活中的各种轴如图3-1-1所示图3-1-1日常生活中的各种轴任务1

常见轴认识一、轴的功用

轴是机器中最基本、最重要的零件之一。它的主要功用是支承回转零件（如齿轮、带轮等）、传递运动和动力。

任务1

常见轴认识二、轴的结构及工艺性1.轴的结构如图3-1-2所示，轴主要由轴头、轴颈和轴身三部分组成。（1）轴头：安装轮毂的部分，用于安装轮毂、齿轮、带轮、链轮等。（2）轴颈：被轴承支承部分，安装轴承。（3）轴身：联接轴颈和轴头的部分。（4）轴肩：轴的直径发生变化的台阶部分称为轴肩。（5）轴环：直径发生变化的环形部分称为轴环图3-1-2轴的结构任务1

常见轴认识二、轴的结构及工艺性轴的结构和其各个部位都应该具有合理的形状和结构尺寸，在设计轴的结构时，应满足以下要求。（1）轴和轴上零件应定位可靠，有确定的工作位置。（2）轴的结构应便于加工，轴上零件应易于拆装和调整。（3）尽量避免或减小应力集中（4）节省材料，减小轴的质量。

任务1

常见轴认识二、轴的机构及工艺性2.轴的工艺性在满足使用要求的情况下，轴的结构应尽量简单。轴的结构除了满足支承零件需求，还要便于加工和装配轴上零件，所以设计时就需要考虑轴的结构工艺性要求。轴的结构工艺性包括加工工艺性和装配工艺性两方面。

任务1

常见轴认识一、轴的机构及工艺性2.轴的工艺性（1）轴的加工工艺性。轴上需要磨削的轴段，应设计砂轮的越程槽，防止磨削不到位或者由于砂轮越位而损伤另一个轴段的端面，如图3-1-3（a）所示。当轴上需要车削切制螺纹时，应留出螺纹车刀的退刀槽，如图3-1-3（b）所示。轴端及各轴段的端部位置应有倒角，以便于轴上零件安装时的导向，也能避免擦伤零件配合表面，如图3-1-3（c）所示。各轴段的直径变化的过渡部位应有过渡圆角，以减小应力集中，如图3-1-3（d）所示。为了便于轴上零件的拆装及周向定位，应将轴设计成阶梯轴，并且阶梯轴的直径应该是中间大、两端小，如图3-1-3（e）所示。

任务1

常见轴认识一、轴的机构及工艺性2.轴的工艺性

图3-1-3轴的加工工艺性任务1

常见轴认识一、轴的机构及工艺性2.轴的工艺性同一根轴上不同轴段上的多个键槽，应尽量布置在轴的同一母线上，并尽可能采用同一规格的键槽尺寸，以便减少加工过程中的装夹次数和换刀次数，提升加工效率和加工精度，如图3-1-4所示。（1）轴的装配工艺性。轴的装配工艺性如图3-1-5所示。

图3-1-4轴上键槽的布置任务1

常见轴认识一、轴的机构及工艺性Ⅰ图位置：安装滚动轴承位置轴肩的高度必须低于滚动轴承的内圈高度，以便于轴承拆卸时，专用拆装工具的安装。Ⅱ图位置：①轴上零件倒角的尺寸应大于轴的过渡圆角半径，以便于零件端面与轴肩端面在安装过程能可靠的贴合、到位。②轴上过渡圆角的半径不应太小，以防止此处应力集中。③在轴肩过渡处的直径变化较大时，为了减少应力集中，要在刚度较大的轴段上加工卸荷槽。Ⅲ图位置：①轴段上安装的轮毂零件需要轴向定位时，轴段的长度要略短于轮毂的长度，以确保轴上零件轴向定位可靠。②运动件（齿轮）和静止件（滚动轴承）不能直接接触，防止发生运动干涉。

图3-1-5轴的装配工艺性任务1

常见轴认识三、轴的分类1．按承受的载荷分

根据承载情况不同，轴分为心轴、传动轴和转轴三类，如表3-1-1所示为轴的分类。表3-1-1轴的分类分类应用特点应用实例心轴固定心轴只支承零件，不承受扭转自行车前、后轴；支承滑轮轴转动心轴火车的车轮轴转轴既支承传动零件，同时又传递动力半浮式汽车半轴、减速器中的轴，是最常用的轴传动轴只传递动力桥式起重机的传动轴；汽车中联接变速箱与后桥之间的传动轴、全浮式汽车半轴、独立悬架汽车半轴任务1

常见轴认识三、轴的分类1．按承受的载荷分

（1）心轴：只承受弯矩不传递转矩的轴，有固定心轴和转动心轴两种，常见的心轴如图3-1-6所示。汽车中采用全浮式半轴配套的半轴套管也是典型的心轴结构。图3-1-6常见的心轴任务1

常见轴认识三、轴的分类1．按承受的载荷分

（2）转轴：既承受弯矩又传递转矩的轴，如图3-1-7所示为减速器转轴。汽车中的全浮式半轴就是转轴的一种。图3-1-7减速器转轴任务1

常见轴认识三、轴的分类1．按承受的载荷分

（3）传动轴：只传递转矩不承受弯矩的轴，如图3-1-8所示为汽车传动轴。图3-1-8汽车传动轴任务1

常见轴认识三、轴的分类2．按轴线形状分根据轴线形状，轴可以分为直轴、曲轴和挠性轴。如表3-1-2所示为轴的分类及特点。表3-1-2轴的分类及特点种类图形特点直轴光轴

轴的轴线为一直线。按直轴的外形有无变化，又分为光轴（直径无变化）和阶梯轴（直径有变化）阶梯轴

曲轴

曲轴常用于将主动件的回转运动转变为从动件的直线往复运动或将主动件的直线往复运动转变为从动件的回转运动，如发动机、冲床等挠性轴

挠性轴由几层紧贴在一起的钢丝构成，可以把回转运动灵活地传到任何位置，常用于传统的汽车里程表或摩托车车速表传动等任务1

常见轴认识知识拓展一、轴的材料（1）中碳钢：35、45号钢常用材质。（2）合金钢：Cr、Mn可以互换。（3）球墨铸铁、高强度铸铁：曲轴、凸轮轴。二、改进轴的结构，降低应力集中的措施（1）轴肩过渡处采用圆角过渡。（2）当零件和轴采用过盈联接时，加大配合轴径尺寸。（3）轴的直径变化较大时，在刚度较大的截面处开卸荷槽。任务1

常见轴认识知识拓展三、轴上零件的固定1．轴上零件的轴向固定

轴上零件轴向固定的目的是保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件做轴向移动，并能承受轴向载荷。常用的轴上零件的轴向固定方法及应用如表3-1-3所示。表3-1-3常用的轴上零件的轴向固定方法及应用类型固定方法及简图结构特点及应用轴肩与轴环

直接在轴的加工过程中预留在轴上，与轴的结构形成一体。其结构简单、定位可靠，能承受较大的轴向力。在轴肩或轴环直径变化位置，留有倒角，以保证轴上零件能紧靠轴肩或轴环的端面任务1

常见轴认识知识拓展类型固定方法及简图结构特点及应用圆螺母

固定可靠、装拆方便，可承受较大的轴向力，能调整轴上零件之间的间隙。如车轮螺母、手动变速器二轴螺母等弹性挡圈弹性挡圈也就是俗称的卡簧。其结构简单、装拆方便，但只能承受很小的轴向力。按照卡簧张开方向可分为内卡簧和外卡簧止动垫圈续表止动垫圈的止动爪卡在轴上的键槽中或壳体上，外圈的锁止爪在安装后卡入锁止螺母的凹槽中，防止螺母锁紧后松动。其工作可靠、结构简单，可承受剧烈震动和冲击载荷紧定螺钉零件安装到位后，锁紧螺钉即可。其结构简单，同时起周向固定作用，但承载能力较低，且不适用高速场合销轴联接

轴向、周向都可以固定，常用作安全装置，过载时可被剪断，防止损坏其他零件。不能承受较大载荷，对轴的自身强度有削弱影响轴端压板

工作可靠、结构简单，可承受剧烈震动和冲击载荷定位套筒

结构简单、定位可靠，常用于轴上零件间距离较短的场合，当轴的转速很高时不宜采用圆锥面

能消除轴与轮毂间的径向间隙，实现零件的双向固定。适用于有冲击载荷和对中性要求较高的场合，常用于端部零件的固定，如凸轮轴正时带轮的定位续表任务1

常见轴认识知识拓展三、轴上零件的固定2．轴上零件的周向固定

轴上零件周向固定的目的是为了保证轴能可靠地传递运动和转矩，防止轴上零件与轴产生相对转动。常用的轴上零件的周向固定方法及应用如表3-1-4所示。类型固定方法及简图结构特点及应用平键联接加工容易、装拆方便，但轴向不能固定，不能承受轴向力花键联接

具有接触面积大、承载能力强、对中性和导向性好等特点，适用于载荷较大、定心要求高的静、动联接。加工工艺较复杂、成本较高销钉联接

轴向、周向都可以固定，常用作安全装置，过载时可被剪断，防止损坏其他零件。不能承受较大载荷，对轴强度有削弱紧定螺钉

螺钉的头部拧入轴上对应的凹坑实现固定或传递转矩。其结构简单，不能承受较大载荷，只适用于辅助联接或者辅助定位使用过盈配合

靠轴与轮毂之间的过盈量来实现紧密配合，同时有周向和轴向固定作用。对中精度高，选择不同的过盈配合有不同的联接强度。但其传递转矩不宜过大，且拆装复杂，多次拆装影响过盈量，不适用重载和经常装拆的场合任务1

常见轴认识任务实施1．实施目的

在教师的指导下，观察独立悬架汽车半轴的形状及运转情况；观察发动机曲轴形状及运转情况。如图3-1-9所示为汽车半轴及图3-1-10所示为发动机曲轴。2．实施方式分组讨论，结合轴的相关知识，思考下列问题。（1）根据承受载荷情况，分析半轴及曲轴的类型。（2）根据轴线的形状，分析半轴及曲轴的类型。（3）分析半轴及曲轴上零件的周向和轴向固定方式及曲轴材质。

图3-1-9汽车半轴图3-1-10发动机曲轴任务1

常见轴认识学习小结

轴的功用是支承轴上零件并传递运动与动力。根据轴线的形状分为曲轴、直轴和挠性轴三大类；根据承受载荷情况分为心轴、转轴和传动轴。轴上零件可以采用多种方式进行轴向固定和周向固定。轴使用的材料多为中碳钢或中碳合金钢，都需要经过正火或调质处理。任务1

常见轴认识拓展练习

典型例题解析【例1】汽车发电机在汽车行驶时，发电机转子轴按承受载荷的形式分类属于（）。A．心轴B．转轴C．传动轴D．曲轴【分析】本题主要考查轴的分类及应用情况。因为发电机不发电时，转子没有转矩，属于心轴，但发电机发电时，转子承受转矩，所以最为正确的是转轴。【答案】B。任务1

常见轴认识拓展练习典型例题解析【例2】在轴肩过渡处的直径变化较大时，为减少应力集中，在刚度较大的轴段上加工（）。A．退刀槽B．越程槽C．卸荷槽D．倒角【分析】主要考查改进轴的结构，减少应力集中的措施。【答案】C。【例3】不宜用于重载和多次拆装的场合，且同时有轴向、周向固定作用的是（）。A．圆锥面B．紧定螺钉C．套筒D．过盈配合【分析】主要考查轴的固定方式及其应用特点。【答案】D。任务1

常见轴认识巩固练习

一、选择题1．只承受转矩（或弯矩很小）的轴称为（）。A．传动轴B．转动心轴C．转轴D．阶梯轴2．根据承受载荷情况，下列各轴与火车轮轴属于相同类型的是（）。A．滑轮轴B．齿轮减速器输出轴C．汽车变速器与后桥联接轴D．发动机曲轴3．不能实现轴上零件周向固定的方法是（）。A．圆螺母固定B．花键联接C．紧定螺钉联接D．销联接4．在发动机中，能实现往复直线运动和回转运动相互转换的轴是（）。A．心轴B．传动轴C．阶梯轴D．曲轴任务1

常见轴认识巩固练习

一、选择题5．汽车变速器与后桥差速器间的联接轴是（）。A．心轴B．传动轴C．转轴D．曲轴6．自行车前轮的车轴，按轴的分类其属于（）。A．心轴B．传动轴C．转轴D．曲轴7．在发动机中，兼有转轴和曲柄双重功能的是（）。A．直轴B．传动轴C．挠性轴D．曲轴8．轴的结构中被轴承支承的部分是（）。A．轴径B．轴身C．轴颈D．轴头任务1

常见轴认识巩固练习

一、选择题9．只能对轴上零件实现轴向固定的是（）。A．圆螺母B．紧定螺钉C．销钉联接D．过盈配合10．对于受轴向力不大或仅是为了防止零件偶然沿轴向窜动的常用固定形式为（）。A．圆锥面或轴环B．键联接或花键联接C．圆锥销或弹性挡圈D．轴套或圆螺母11．汽车变速器中的输入轴和输出轴都是（）。A．心轴B．传动轴C．转轴D．阶梯轴12．全浮式半轴结构中的半轴属于（）。A．心轴B．传动轴C．转轴D．曲轴任务1

常见轴认识巩固练习

一、选择题13．轴上支承回转零件的部位称为（）。A．轴头B．轴颈C．轴身D．轴环14．对轴上零件做周向固定应采用（）。A．轴肩或轴环B．轴套或圆螺母

C．平键固定D．过盈配合15．对于既承受转矩又承受弯矩作用的直轴，称为（）。A．传动轴B．固定心轴C．转动心轴D．转轴16．发动机、曲柄压力机中的轴是（）。A．心轴B．转轴C．曲轴D．传动轴任务1

常见轴认识巩固练习

一、选择题17．在图3-1-11所示结构中，轴身部位对零件4起轴向定位作用的元件名称是（）。A．轴头B．轴颈C．轴肩D．轴环

18．在图3-1-11中，零件2的名称是（）。A．卡簧B．轴肩C．轴环D．活塞环19．在图3-1-11中，零件3的作用是（）。A．轴向定位B．周向定位C．周向+轴向定位

D．活塞环20．在图3-1-11中，对零件4进行安装后轴向定位的元件名称是（）。A．轴头B．轴颈C．轴肩D．轴环图3-1-11某轴结构示意图

任务1

常见轴认识巩固练习

二、简答题1．如图3-1-12所示，从轴的结构方面分析，零件1、2、3所指轴的结构名称是什么？齿轮与轴之间要能保证周向固定并传递转矩，应该采用哪一种连接方式？2．根据图3-1-12所示结构，回答下列问题。（1）写出图中4所示零件的名称。（2）写出图中2所示零件的名称，该零件对零件4有哪些定位作用？（3）写出图中3所示零件的名称，该零件对零件4有哪些定位作用？图3-1-12简答题1图任务2常见轴承认识

从自行车到打印机、从机械车床到汽车，无论是在日常生活中，还是在制造生产中，都需要应用轴承。在夏季，电风扇能给人们送去凉爽的风，它的扇叶转动得轻快而又没有噪声，正是因为轴承在其中起了关键性的作用；汽车轮子能旋转得飞快而又平稳，同样是轴承的功劳。如图3-1-13所示为汽车中应用的各种轴承。图3-1-13汽车中应用的各种轴承任务2常见轴承认识一、轴承的功用及分类1．功用

在机器中，轴承是用来支承轴及轴上回转零件的部件，并保持轴或轴上零件正常工作位置和旋转精度，轴承性能的好坏直接影响机器的使用性能。因此，轴承是机器的重要组成部分。任务2常见轴承认识一、轴承的功用及分类2．分类

根据摩擦性质，轴承分为滚动轴承［图3-1-14（a）］和滑动轴承［图3-1-14（b）］两大类。滚动轴承通常用于转速不高且承载不大的场合，而滑动轴承则通常用于高转速、大载荷及冲击载荷的场合。图3-1-14滚动轴承和滑动轴承二、滑动轴承

工作时轴承和轴颈之间发生滑动摩擦的轴承称为滑动轴承。滑动轴承一般由轴承体、轴瓦、润滑及密封装置组成。滑动轴承则通常用于高转速、大载荷及冲击载荷的场合。1．滑动轴承的结构与特点

根据所承受载荷的方向不同，滑动轴承可分为径向滑动轴承、推力滑动轴承两大类。常用径向滑动轴承主要有整体式和剖分式两种类型。任务2常见轴承认识二、滑动轴承2．滑动轴承的结构1）径向滑动轴承（1）整体式滑动轴承。如图3-1-15所示整体式滑动轴承，由轴承座和整体轴瓦组成，结构简单，成本低，但装拆不方便，磨损后轴承的径向间隙无法调整，适用于低速、轻载或间歇工作的场合，如汽车发动机的连杆小头活塞销轴承、部分车型凸轮轴轴承等。图3-1-15整体式滑动轴承任务2常见轴承认识二、滑动轴承2．滑动轴承的结构1）径向滑动轴承（2）剖分式滑动轴承。如图3-1-16所示剖分式滑动轴承，由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦和连接螺栓等组成。结构复杂，装拆方便，磨损后轴承的径向间隙可以调整，应用广泛，适用于中高速、重载工作的场合，如汽车发动机连杆轴承和曲轴主轴承等。图3-1-16剖分式滑动轴承任务2常见轴承认识二、滑动轴承2）推力滑动轴承

推力滑动轴承又称止推轴承，由轴承座和推力轴颈组成，主要承受轴向载荷。如图3-1-17所示常见推力轴颈有实心、空心、环状和多环等类型。实心端面推力轴颈由于工作时轴心与边缘磨损不均匀，以致轴心部分压强极高，所以很少采用。空心端面止推轴颈和环状轴颈工作情况较好，载荷较大时，可采用多环轴颈。图3-1-17常见推力轴颈任务2常见轴承认识二、滑动轴承3．滑动轴承的特点（1）滑动轴承是面接触，承载能力高，耐冲击性强，能承受巨大的冲击和振动载荷，如轧钢机。（2）高转速、高精度工作，如汽车内燃机、汽轮发电机、雷达。（3）结构简单，径向尺寸小，工作平稳，噪声小。（4）要求剖分结构的场合，便于安装，如曲轴的轴承。（5）起动摩擦阻力大，轴向尺寸大。任务2常见轴承认识二、滑动轴承4．常用滑动轴承的材料

滑动轴承的主要失效形式是磨粒磨损、刮伤、胶合、疲劳剥落及腐蚀等。因此滑动轴承需要有足够的强度和抗腐蚀能力，良好的减摩性和耐磨性，良好的导热性、工艺性和经济性。其中轴承座和轴承盖的材料通常选用铸铁，而轴承材料主要是指轴瓦和轴承衬材料。常用轴承材料有轴承合金、铜合金、铸铁、粉末冶金和非金属材料。常用轴承的材料及特点如表3-1-5所示。材料特点轴承合金（巴氏合金）主要有锡基、铝基和铅基三种。锡基合金广泛应用于汽车、拖拉机、汽轮机等高速轴上的轴承；高锡铝基合金应用广泛，用于汽车、拖拉机、内燃机车等高速重载轴上的轴承；铅基合金应用于中低速、中等载荷的轴承。由于轴承合金的强度较小，价格较贵，使用时必须浇筑在青铜、钢带或铸铁的轴瓦上，形成较薄的涂层，如：铸锡青铜铜合金分为青铜和黄铜两类。青铜强度高，承载能力大，耐磨性好，导热性好粉末冶金由钢、铁、石墨等粉末烧结而成。特点是耐磨性好，但韧性差非金属材料塑料、橡胶。其中塑料应用最广，有良好的自润滑性能表3-1-5常用轴承材料及特点任务2常见轴承认识二、滑动轴承5．滑动轴承的轴瓦

轴瓦是滑动轴承和轴颈接触的部分，形状为瓦状的半圆柱面或整体圆柱面，摩擦面非常光滑。轴瓦一般用青铜或减摩合金等耐磨材料制成，对于尺寸较大的轴瓦，为提升轴承强度并节约贵重的减摩材料，会在钢制轴承衬上浇筑一层减摩合金材料制成。

轴瓦与轴颈之前采用间隙配合，一般不随轴旋转。轴瓦应具有一定的刚度和强度，定位可靠、便于润滑，有良好的散热性且拆装调整方便。任务2常见轴承认识二、滑动轴承

常用的轴瓦有整体式和剖分式两种。1）整体式轴瓦（轴套）

整体式轴瓦通常称为轴套。如图3-1-18所示，整体式轴瓦一般在摩擦表面上开有油孔和油槽，以便于润滑，粉末冶金制成的轴套一般不带油槽。整体式轴瓦一般用于小轴径及便于安装的场合，如连杆小头轴承、涡轮增压器轴承等，部分场合可直接在轴承座上加工形成轴瓦表面，无须再另配轴瓦，比如铝合金缸盖发动机的凸轮轴轴承。（a）（b）（c）图3-1-18整体式轴瓦任务2常见轴承认识二、滑动轴承2）剖分式轴瓦

剖分式轴瓦主要用于无法整体安装的场合或尺寸较大的场合，如连杆轴承、曲轴主轴承等。如图3-1-19所示，剖分式轴瓦由上轴瓦和下轴瓦组成。

上轴瓦为非承载区，上面开有油孔和油槽，润滑油由非承载区引入轴承。油孔用来供应润滑油，油槽将润滑油均匀分布到整个工作表面上。

油孔和油槽的位置应开在非承载区一侧，以保证承载区油膜的连续性。（a）

（b）

（c）

图3-1-19常见剖分式轴瓦结构任务2常见轴承认识二、滑动轴承2）剖分式轴瓦

为防止油槽内润滑油流失过量，油槽轴向长度通常控制在轴瓦长度的80%以内，轴瓦两端不开油槽，用于封油，常见油槽的结构如图3-1-20所示。图3-1-20轴承上的油槽形式任务2常见轴承认识二、滑动轴承6．滑动轴承的维护与安装（1）轴承安装后（剖分式轴承，在轴承座螺栓按照标准扭矩紧固后），要保证轴颈在轴承孔内转动灵活、平稳。（2）轴瓦背部与轴承座内壁要紧密贴合，轴瓦背面及轴承座内壁在安装前要求清洁、无油。整体式轴瓦压入时要防止偏斜，轴瓦油道孔与机体油道孔应对齐。轴瓦上如设置紧定螺钉，应将紧定螺钉紧固，防止轴瓦转动造成异常磨损或堵塞油道孔。（3）安装时，应注意机体油路与轴瓦油孔对正，保证润滑油路的畅通。（4）轴瓦与轴承座孔要贴实，轴瓦剖分面比轴承座高0.05～0.1mm，以便压紧轴承座后，剖分轴瓦呈现圆形。任务2常见轴承认识二、滑动轴承（5）修刮轴瓦后，要及时清洗切屑（部分新式轴瓦不允许刮削）。（6）轴承的内表面属于工作面，其硬度较低，在拆装过程中应特别注意不能损伤。（7）在轴承的使用过程中要经常检查其润滑、发热、振动等情况。若有发热（一般在60ºC以下为正常），应及时检查、分析，采取措施。任务2常见轴承认识二、滑动轴承7．常用的滑动轴承的润滑方式及装置

滑动轴承工作中需要使用润滑剂进行润滑，在运转过程中，润滑剂将轴与轴瓦之间以油膜隔开，能够减小摩擦系数、提高机械效率、减轻磨损、延长机械的使用寿命，还可起到冷却、防尘以及吸振等作用。滑动轴承常用的润滑剂有润滑油和润滑脂，常用的润滑方式有间歇供油和连续供油两种。

常用的滑动轴承润滑方式及装置如表3-1-6所示。任务2常见轴承认识二、滑动轴承润滑方式润滑示意图说明间歇供油压注式油杯

用于润滑油润滑。压下钢球，杯体注油孔可用油壶或油枪注油；在不注油时，注油孔被钢球遮挡，起密封和防尘作用。一般用于低速、轻载的轴承旋盖式油杯

用于润滑脂润滑。杯盖与杯体采用螺纹联接，在杯体和杯盖中定期加注润滑脂，向下旋转杯盖即可将润滑油脂压入轴承内。一般用于低速、轻载的轴承连续供油滴油润滑

一种针阀式油杯，用于润滑油润滑。使用时将手柄置于垂直位置，针阀被向上提升，打开油孔供油；手柄置于水平位置，针阀下降，关闭油孔，停止供油。旋动螺母可调节注油量的大小油绳润滑

用于润滑油油润滑。杯体中储存润滑油，靠油绳的毛细管作用和虹吸作用将油杯中的润滑油引到轴承处，实现连续润滑。这种润滑油方式注油量较小，适用于轻载及轴颈转速不高的场合。油绳对润滑油还有过滤作用油环润滑

用于油润滑。油环套在轴颈上并浸入油池。轴旋转时，靠摩擦力带动油环转动，油环将润滑油带至轴颈处进行润滑。这种润滑方式结构简单，但由于靠摩擦力带动油环甩油，故轴的转速不能太高，一般适应的轴颈转速为100～300r/min飞溅润滑

飞溅润滑又称油浴润滑。以齿轮箱作为油箱，将齿轮、甩油盘等浸入到润滑油中一定深度，依靠齿轮旋转时溅起的润滑油润滑齿轮及轴承部位。其工作简单可靠，但应注意齿轮、甩油盘等零件转速不能太高，浸入润滑油深度也不宜过深，否则“搅油阻力”过大，润滑油温度过高任务2常见轴承认识表3-1-6常用的滑动轴承润滑方式及装置二、滑动轴承

压力润滑

用于润滑油油润滑。利用油泵将润滑油压入轴承进行润滑。工作可靠、结构复杂，对轴承的密封要求高，成本较高。用于高速、重载、精密的滑动轴承任务2常见轴承认识续表三、滚动轴承

工作时轴承和轴颈之间发生滚动摩擦的轴承称为滚动轴承。滚动轴承属于标准件，已经标准化、系列化，通常用于转速不高且荷载不大的场合。任务2常见轴承认识三、滚动轴承1．滚动轴承的结构

滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈装在轴颈上，外圈装在机座或零件的轴承孔内。多数情况下，外圈不转动，内圈与轴一起转动。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，并减少滚动体之间的碰撞和磨损。常见滚动轴承的结构如图3-1-21所示。图3-1-21常见滚动轴承的结构任务2常见轴承认识三、滚动轴承1．滚动轴承的结构

滚动轴承中的滚动体是滚动轴承的主要特征，常见的滚动体有圆球、圆柱、圆锥、滚针、滚柱等形状，如图3-1-22所示。图3-1-22常见滚动轴承的滚动体任务2常见轴承认识三、滚动轴承2．滚动轴承的特点优点：

①启动摩擦阻力小，起动灵敏，效率高，应用广泛。

②可用预紧的方法提高刚度和旋转精度。

③宽度小，可使机器的轴向尺寸紧凑。

④润滑方法简便，已标准化，易于更换。缺点：①抗冲击载荷能力差、寿命较短、安装精度要求高。

②高速运转时噪声大。

③轴承不能剖分。

④径向尺寸大。任务2常见轴承认识三、滚动轴承3．滑动轴承与滚动轴承的比较根据滑动轴承与滚动轴承各自的优缺点，滑动轴承与滚动轴承的比较如表3-1-7所示。名称特点滑动轴承滚动轴承优点①工作平稳；②噪声低；③工作可靠；④工作转速特别高；⑤承受极大的冲击和振动载荷；①启动阻力小、灵敏，效率高；②可用预紧的方法提高刚度和旋转精度；③宽度小，可使机器的轴向尺寸紧凑；④润滑方法简便，易于更换缺点①动摩擦阻力大；②轴向尺寸大①抗冲击载荷能力差；②高速运转时噪声大；③轴承不能剖分④径向尺寸大表3-1-7滑动轴承与滚动轴承的比较任务2常见轴承认识三、滚动轴承4．滚动轴承的类型

为满足机械的各种要求，滚动轴承有多种类型。（1）根据滚动轴承所能承受的主要载荷方向，滚动轴承可分为向心轴承（主要承受径向载荷，也可承受轻微轴向载荷，如深沟球、调心轴承等）、推力轴承（只能承受轴向载荷，如推力球、推力滚子轴承等）、向心推力轴承（能同时承受径向载荷和轴向载荷，一般以承受径向载荷为主，如角接触球轴承、圆锥滚子轴承等）。（2）根据滚动体的形状，滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类，球轴承速度高，而滚子轴承承载能力大。任务2常见轴承认识三、滚动轴承（3）根据调心能力的不同，滚动轴承分为调心轴承和非调心轴承。选用时应综合考虑轴承所受载荷的大小、方向和性质，转速的高低、调心性能、支承刚度及结构状况等，尽可能做到经济合理且满足使用要求。如表3-1-8所示为常用滚动轴承的类型、示意图、代号、特性与应用。轴承类型实物图示意图类型代号特性与应用调心球轴承

10000主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双向轴向载荷。极限转速高、能自动调心，适用于多点支承或弯曲刚度小的细长轴。（径向为主，轴向为辅）表3-1-8常用滚动轴承的类型、示意图、特性与应用任务2常见轴承认识轴承类型实物图示意图类型代号特性与应用调心滚子轴承

20000用于承受径向载荷，也能承受少量的双向轴向载荷。径向承载能力较大、极限转速低、能自动调心，适用于弯曲刚度小的轴。（径向为主，轴向为辅）圆锥滚子轴承

30000能承受较大的径向载荷和轴向载荷。内外圈可分离，所以自由间隙可以调整，通常成对使用、对称安装。（双向载荷）深沟球轴承

60000主要承受径向载荷，也可承受少量双向轴向载荷。摩擦阻力小、极限转速高、结构简单、价格低廉、应用最广泛。如：汽车、机床等机械中。（径向为主，轴向为辅）角接触球轴承

70000能同时承受径向载荷与轴向载荷，接触角越大，轴向承载能力越大。用于转速较高，同时承受径向和轴向载荷的场合，成对使用。（双向载荷，轴向单向受力）推力球轴承

51000可承受单向轴向载荷，常用于轴向载荷大、转速较低的场合。轴向尺寸较小，占用空间小。如行星齿轮自动变速器中。（纯轴向载荷）推力圆柱滚子轴承

80000只能承受单向轴向载荷，承载能力比推力球轴承大得多，不允许轴线偏移。适用于轴向载荷大而不需调心的场合。如行星齿轮自动变速器中。（纯轴向载荷）圆柱滚子轴承

N0000只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷。承受载荷能力比同尺寸的球轴承大，尤其是承受冲击载荷的能力大。适用于轴的刚度较大，轴与孔同轴度好的场合（纯径向载荷）滚针轴承

NA000一般无保持架，径向尺寸最小，只能承受径向载荷，摩擦系数较大，极限转速较低。适用于径向载荷很大而径向尺寸小的场合，如万向联轴器、活塞销、变速器输入轴等续表任务2常见轴承认识三、滚动轴承5．滚动轴承的类型选择

滚动轴承广泛应用于汽车变速器、分动器中。例如汽车后桥传动轴采用的是双列滚子轴承；汽车循环球转向器摇臂轴和齿轮齿条转向器转向盘轴采用的都是滚针轴承；有些轿车后轴采用的是角接触球轴承或圆锥滚子轴承。因此，滚动轴承在选用时应综合考虑轴承所受载荷的大小、方向和性质，转速的高低及是否需要调心性能，支承刚度以及结构状况等，以尽可能做到经济合理且满足使用要求。①转速高时应选用球轴承。②载荷较大时应选用线接触的滚子轴承。③跨距较大或难以保证两轴承孔的同轴度的轴及多支承点轴，应选用调心轴承。④为便于安装、拆卸和调整轴承游隙，可选用内外圈分离的圆锥滚子轴承。⑤从经济性考虑，一般球轴承的价格低于滚子轴承。任务2常见轴承认识三、滚动轴承6．滚动轴承的代号

滚动轴承的类型很多，同一类型的轴承又有各种不同的结构、尺寸、公差等级和技术性能的许多规格。例如，如图3-1-23所示较为常用的深沟球轴承，在尺寸方面有大小不同的内径、外径和宽度。

为了便于设计、制造和使用，国家标准在GB/T272—2017《滚动轴承代号方法》中规定了滚动轴承的代号，并压印在滚动轴承内圈的端面上。图3-1-23深沟球轴承任务2常见轴承认识三、滚动轴承6．滚动轴承的代号

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，如表3-1-9所示。前置代号基本代号后置代号字母成套轴承的分部件字母和数字×××××××类型宽直内径代号度径代号系列代号字母和数字内部结构表3-1-9滚动轴承代号任务2常见轴承认识三、滚动轴承1）基本代号

基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。除滚针轴承外，基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号及内径代号构成。（1）轴承类型代号。

轴承类型代号由数字或字母表示，如表3-1-10所示。任务2常见轴承认识类型代号轴承类型载荷1调心球轴承径向力为主，较小轴向力2调心滚子轴承径向力为主，较小轴向力3圆锥滚子轴承双向载荷5推力球轴承轴向载荷6深沟球轴承径向力为主，较小轴向力7角接触球轴承双向载荷（轴向力定向）N圆柱滚子轴承径向载荷NA滚针轴承径向载荷三、滚动轴承（1）轴承类型代号。轴承类型代号由数字或字母表示，如表3-1-10所示。表3-1-10轴承类型代号任务2常见轴承认识三、滚动轴承（2）尺寸系列代号。

尺寸系列代号由两位数字组成，前一位数字为宽度（或高度）系列代号，后一位数字为直径系列代号。如图3-1-24所示，直径系列表示结构相同、内径相同的轴承在外径和宽度方面的变化系列。

在轴承代号中，轴承类型代号和尺寸系列代号以组合的形式表达，一般正常宽度的宽度系列代号为“0”，通常不标注；但圆锥滚子轴承（3类）和调心滚子轴承（2类）的宽度系列代号不能省略“0”。如：61905、6（0）205、30205。图3-1-24常见轴承的尺寸系列代号任务2常见轴承认识三、滚动轴承（3）内径代号。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注写。内径d≥10mm的滚动轴承内径代号，如表3-1-11所示。内径代号（两位数）0001020304～96轴承内径（mm）10121517代号×5表3-1-11内径d≥10mm的滚动轴承内径代号注：内径为22、28、32以及≥500mm的轴承，内径代号直接用内径毫米数表示，但标注时与尺寸系列代号之间要用“/”分开。如深沟球轴承62/22的内径d=22mm。任务2常见轴承认识三、滚动轴承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，一般情况下可全部省略，其详细内容查阅《机械设计手册》中相关标准规定。3）滚动轴承代号示例

滚动轴承代号表示方法举例如下：任务2常见轴承认识三、滚动轴承7．滚动轴承内圈与外圈的配合

滚动轴承内圈与轴颈之间采用基孔制过盈配合，内圈随轴一起转动，轴公差k6、m6；外圈与轴承座孔之间选用基轴制过渡配合，轴承座孔公差H7、J7、JS7。一般情况下，内圈的配合应该紧一些，外圈的配合应该松一些。当转速高、载荷大、振动又大时，可选用紧一些的配合；对于经常拆卸的轴承，可选用松一些的配合。滚动轴承配合的选择与很多因素有关，主要考虑载荷的类型、大小、工作温度和轴承的旋转精度等。任务2常见轴承认识三、滚动轴承8．滚动轴承的定位1）滚动轴承的周向定位

滚动轴承内、外圈的周向固定是靠内圈与轴间、外圈与机座孔间的配合来保证的。滚动轴承的周向定位方式及应用场合如表3-1-12。定位方式配合方式应用场合内圈与轴的配合紧（过盈）尺寸大、载荷大、振动大、转速高或工作温度高外圈与轴承座孔之间的配合较松（过渡或间隙）适用于经常拆装的场合表3-1-12轴承周向定位的常见方式及应用场合任务2常见轴承认识三、滚动轴承2）滚动轴承的轴向定位（1）轴承外圈通常使用端盖的凸缘进行轴向定位。为调整轴承的预紧度，通常会在端盖与壳体之间加调整垫片来实现。常见的轴承外圈轴向定位方式如表3-1-13所示。形式利用轴承盖的单向固定利用轴承盖和座孔凸缘的双向固定利用弹性挡圈和座孔凸缘的双向固定图例

表3-1-13常见的轴承外圈轴向定位任务2常见轴承认识三、滚动轴承（2）轴承内圈的轴向定位是防止轴与轴承内圈的轴向位移。轴承内圈在轴上的轴向定位通常利用轴肩进行单向定位，另一个方向可以用卡簧、螺母或挡圈等进行定位。常见轴承内圈的定位如表3-1-14所示。形式利用轴肩和轴上弹性挡圈的固定利用端面止推垫圈的固定图例

图例

说明轴承装拆时，作用点只能在轴承内圈。轴承内圈的轴向定位，定位件的高度一定要低于轴承内圈，便于安装装拆工具任务2常见轴承认识表3-1-14轴承内圈的轴向定位三、滚动轴承

轴承的轴向定位根据其使用场合的不同进行选择，各种不同的应用场合应根据其使用条件进行针对性地选择。内圈的轴向定位方法的特点如表3-1-15所示。内圈的轴向定位方法特点螺母固定用于轴承转速较高、承受轴向载荷较大的情况。为防止螺母在旋转过程中松弛，可用螺母和止动垫圈紧固轴用弹性挡圈用于轴向载荷不大、转速不高、轴颈上加工螺纹困难的情况。这种方法制造简单、拆装方便、占用空间小端面止推垫圈适用于轴向载荷较大、转速较高、轴颈上加工螺纹或其他结构困难的情