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1、第六章轴、轴承及联轴器6.1轴一、概述（一）、轴的用途与分类1、功用：1）支承回转零件；2）传递运动和动力2、分类：按中心线形状不同分类(1)直轴：中心线为一直线的轴称为直轴。在轴的全长上直径都相等的直轴称为光轴,如图(a)所示;各段直径不等的直轴称为阶梯轴,如图(b)所示。(a)光轴;(b)阶梯轴;(c)空心轴由于阶梯轴上零件便于拆装和固定,又利于节省材料和减轻重量,因此在机械中应用最普遍。在某些机器中也有采用空心轴的,以减轻轴的重量或利用空心轴孔输送润滑油、冷却液等。(2)曲轴：中心线为折线的轴称为曲轴,如图所示。它主要用在需要将回转运动与往复直线运动相互转换的机械中。直轴：阶梯轴
2、光轴曲轴：实物轴按承载情况不同分类(1)转轴：工作中同时受弯矩和扭矩的轴称为转轴。转轴在各种机器中最常见,如减速箱中的齿轮轴。(2)传动轴:只受扭矩不受弯矩或所受弯矩很小的轴称为传动轴。如汽车传动轴。(3)心轴：只承受弯矩的轴称为心轴。心轴又分为转动心轴和固定心轴,前者如机车车轴(见图(a)),后者如自行车的前轴(见图(b))。转轴传动轴心轴(a)机车车轴;(b)自行车前轴1.碳素钢碳素钢比合金钢价廉,对应力集中不敏感,并可用热处理的方法改善其力学性能。一般机械中常用35、45、50钢等优质碳素钢,并进行正火或调质处理,其中以45钢用得最为广泛。不重要的、受力较小的轴可采用Q235、Q
3、275等碳素结构钢。二、轴的材料2.合金钢合金钢具有较高的力学性能和良好的热处理工艺性,但对应力集中比较敏感,且价格较贵,多用于高速、重载及有特殊要求的轴材料。对于耐磨性要求较高的轴,可选用20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢,进行渗碳淬火处理。对于在高温、高速和重载条件下工作的轴,可选用38CrMoAlA、40CrNi等合金结构钢。由于在一般工作温度下,碳素钢和合金钢的弹性模量相差无几,因此,不能用合金钢代替碳素钢来提高轴的刚度。轴的毛坯通常用锻件和热轧圆钢。对于某些结构外形复杂的轴可采用铸钢或球墨铸铁,后者具有吸震性、耐磨性好、价格低廉、对应力集中敏感性差等优点。下表列出了几种轴
4、的常用材料及其力学性能。轴的常用材料及其主要力学性能1概述2滑动轴承的结构与材料3滑动轴承的润滑4滚动轴承5滚动轴承的代号及选用6滚动轴承的寿命计算6.2轴承一、概述1滑动轴承的特点与应用工作时轴套和轴颈的支承面间形成直接或间接滑动摩擦的轴承称为滑动轴承。滑动轴承工作面间一般有润滑油膜且为面接触,所以滑动轴承具有承载能力大、抗冲击、噪声低、工作平稳、回转精度高、高速性能好等独特的优点。滑动轴承主要应用于以下场合:①工作转速极高的轴承；②要求轴的支承位置特别精确、回转精度要求特别高的轴承；③特重型轴承；④承受巨大冲击和震动载荷的轴承；⑤必须采用剖分结构的轴承；⑥要求径向尺寸特别小以及特殊
5、工作条件的轴承。滑动轴承在内燃机、汽轮机、铁路机车、轧钢机、金属切削机床以及天文望远镜等设备中应用很广泛。B.按润滑状态分类(1)流体润滑轴承:摩擦表面完全被流体膜分隔开,表面间的摩擦为流体分子间的内摩擦。(2)非流体润滑轴承:摩擦表面间为边界润滑或混合润滑。C.按流体膜的形成原理分类常见的滑动轴承有流体动压润滑轴承、流体静压润滑轴承和流体动静压润滑轴承。D.按润滑材料分类常见的滑动轴承有液体润滑轴承、气体润滑轴承、塑性体润滑轴承、固体润滑轴承和自润滑轴承。和滚动轴承相比,在某些工作条件下,滑动轴承有着显著的优越性,不能为滚动轴承所代替。2滑动轴承的类型A.按承受载荷方向分类(1)径向
6、轴承:只承受径向载荷。(2)推力轴承:只承受轴向载荷。(3)组合轴承:同时承受径向载荷和轴向载荷。整体式径向轴承二、滑动轴承的结构与材料1滑动轴承的结构形式滑动轴承一般由轴承座、轴瓦、润滑装置和密封装置等组成。A.径向滑动轴承1)整体式滑动轴承下图所示为典型的整体式滑动轴承,由轴承座和轴瓦组成。整体式滑动轴承结构简单、成本低、但无法调节轴颈和轴承孔间的间隙,当轴承磨损到一定程度时必须更换。装拆这种轴承时轴或轴承必须作轴向移动,很不方便,故多用于轻载、低速、间歇工作的简单机械中,其结构已标准化。轴承模型2)剖分式滑动轴承图所示为典型的剖分式滑动轴承,由轴承座、轴承盖、对开轴瓦、螺栓等组
7、成。轴瓦和轴承座均为剖分式结构,在轴承盖与轴承座的剖分面上制有阶梯形定位口,便于安装时定心。轴瓦直接支承轴颈,因而轴承盖应适度压紧轴瓦,以使轴瓦不能在轴承孔中转动。轴承盖顶端制有螺纹孔,以便安装油杯或油管。剖分式径向轴承模型调心式径向轴承3)调心式滑动轴承调心式滑动轴承的轴瓦位置可以调整以适应轴颈,从而避免轴瓦发生急剧磨损,如下图所示。(a)实心端面止推轴颈;(b)空心端面止推轴颈;(c)环状轴颈;(d)多环轴颈B.推力轴承图所示为常见的推力轴
