轴系结构分析(青苗教育)

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例1 试分析下图所示轴系结构中的错误．并加以改进 图中齿轮用 油润滑，轴承用脂润滑
(1)轴承的轴向固定、调整，轴向力传递方面的错误．
①轴系采用两端固定结构，两轴承反装不能将轴向力传到机架， 应该为正装 ②两端固定结构中，轴左端的弹性挡圈多余，应去掉
③端盖处没有调整垫片，不能调整油承游隙．
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(5)加上工艺性方面的错误 ①两侧轴承端盖处箱体上没有凸台，加工面与非加工 而没有分开 ②轴有两个键，两个平槽不在同一母线上．
③联轴器轮毂上的键槽没开通，且深度不够，联轴器 无法安装．
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(6)润滑、密封方面的错误 ①右轴承端盖与轴间没有密封措施
②轴承用脂润滑，轴承处没有档油环，润滑脂 容易流失
轴的结构不满足“中间粗，两头细” 原则，靠近中间的零件无法装入
(I)轴肩高度 或套简厚度 过大，超过 轴承内圈高 度使轴承拆 卸困难
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结构分析题：指出下图中轴系的结构错误，并改正
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(7)轴上 有两个 键，但 两个键 槽不在 同一母 线上．
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(6)因轴 (4)齿轮上的 (3)齿轮 肩过高， 键槽没打通，两侧都 两个轴 且深度不够 是轴环， 承拆卸 这样的结构，无法安 困难 键槽无法加 装到位
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(2)转动零件与固定零件接触，不能正常工作方面的错误
①轴右端的联轴器不能接触端盖，用端盖轴向定位更不行
②轴与右端盖之间不能接触，应有间隙．
③定位齿轮的套筒径向尺寸过大，与轴承外圈接触．
④轴的左端端面不能与轴承端盖接触
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(3)轴上零件装配、拆卸工艺性方面的错误 ①有轴承的右侧轴上应有工艺轴肩，轴承装拆路线长(精加工面 长) ②套筒径向尺寸过大，右轴承拆卸困难．
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(6)套杯左端的凸肩过高，左轴承的外圈拆卸困难． (7)轴上有两个键，位置都没有靠近装入端，使轮毂装入困难 (8)齿轮轴向定位不可靠，应使轴头长度短于轮毂长度 (9)轴承端盖处箱体上没有凸台，加工面与非加上面没有分开 (10)轴上有两个键．两个键槽不在同一母线上 (11)右轴承端盖与轴间没有密封措施．
轴系典型结构例题
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轴结构设计问题专题
(1)各段配合直径直应符合标准尺寸(GB2822—81)，而与滚动轴承、联轴器、 油封等标准件配合的轴径(如1图中轴的①② ③ ⑦段)，应符合标准件的内径 系列。
(2)注意两种不同台阶的设计：一种台阶是定位用的(如1图中轴的①~②段、 ④~⑤段、⑥~⑦段)，这种台阶过低，定位作用差；过高，径向尺寸和应力 集中增大，一般高度A＝(2~3)C或R(C、R分别为零件倒角和圆角半径尺寸)。 另一种台阶是为了装配容易通过(如l图中轴的②~③、 ③ ~④)．这种台阶高 度很小，一般在直径方向上只差l~3mm即可。
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3．加工工艺性方面
(1)安装轴承端盖处箱体没有工艺凸台，加工面与非加工面没有分开 (2)一根轴上多个键槽的位置不在同一母线上。
4．转动零件和固定零件接触或干涉方面
(1)在轴的外伸处，轴与端盖间没有间隙，发生严重磨损 (2)轴外仲端部的轴上零件，没有采用合理的轴向定位措施，而是顶在透盖上
5．角接触轴承、圆锥滚子轴承安装方向错误方面
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轴头没有比与之配 合的轮毂短
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轴头处没有键联
接（周向定位）
键的尺
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2．轴上零件装拆方便方面
3．加工工艺性方面 一根轴上有两处键联接，而键槽不在轴的同一母线上
(3)轴头处键的位置 没有靠近轮毂装入端， 使得轮毂装入困难
(2)轴承处没有工艺轴肩，使 轴承装拆路线过长，装拆困 难．
(3)与轴上零件(如齿轮)相配合的轴段长度L，要比轴上零件的宽度尺寸B短 2~3mm(见图1）
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(4)轴的过渡圆角半径r要比相配合的零件的倒角c或圆角半径R小，这样零件端面才 能紧贴轴的台肩，起到定位作用。
(5)为制造方便，同一根轴上的圆角半径、倒角尺寸、中心孔尺寸等应尽量一致， 几个平键槽的对称线均应处于同一直线上。
14） 轴肩过高, 无法拆卸轴承。
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例3 试分析如图所示小锥齿轮套杯轴系结构中 的错误，并加以改进。
解题注意要点 悬臂锥齿轮支承常用套杯加圆锥滚 子轴承结构。轴承采用正装和反装其结构不同。
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存在问题分析
(1)左端齿轮无轴向定位 (2)套杯和机座间没有调整垫片，不能调整轴系的轴向位置． (3)轴承端盖与套杯间没有调整垫片，不能调整轴承游隙． (4)轴与轴承端盖间接触，应有间隙， (5)左轴承的外圈装拆路线长，装拆困难．
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例2 指出图中的结构错误( 在有错处画○ 编号, 并分析 错误原因) 。并在轴心线下侧画出其正确结构图( 齿轮 油润滑, 轴承脂润滑) 。
解 正确结构如图所示。
1）联轴器周向没有定位。
2）齿轮周向没有定位
3）齿轮轴向定位不可靠, 与轮毂相配的轴段长度应小于 轮毂宽。
4）转动件联轴器与静止件技能教轴育 承端盖接触。
2．轴上零件装拆方便方面
(1)轴肩高度或套筒厚度过大，超过轴承内圈高度．使轴承拆卸困难 (2)轴的外伸端轴承处没有工艺轴肩，使得轴承装配和拆卸路线过长 (3)轴头处键的位置没有靠近轮毂装入端，使轮毂装入困难 (4)轮毂上没有贯通键槽，无法装配轮毂 (5)轴的结构不满足“中间粗，两头细”原则，靠近中间的零件无法装入
③因轴肩过高，左轴承拆卸困难
④齿轮与轴联接的键过长．套筒和轴承不能安装到位：
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(4)轴上零件定位、固定可靠性方面的错误 ①轴右端的联轴器没有轴向定位 ②齿轮的轴向定位不可靠，轴头长应短于轮毂宽 ③齿轮与轴联接键的长度过大，套筒顶不住齿轮
④右侧外伸端的长度太长，使得两半联轴器无法连接
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滚动轴承支承轴系结构设计常见的错误
1．轴上零件的固定和定位可靠性方面
(1)轴头应比与之配合的轮毂短 (2)需要轴向定位的轴上零件没有定位措施． (3)轴头处没有链联接或其他轴毂联接措施 (4)键的长度超出了轮毂长度或键的位置不合理，使其他零件无法安装到位 (5)轴系的轴向位置没有固定，轴受到轴向力时发生窜动，不能将轴向力传到机座
(1) 单个使用，没有成对 (2)轴承装反，即“面对背”安装，既不是正装也不是反装结构 (3)两轴承都装反，虽满足“面对面”或“背对背”．但不能承受铀向力
6．保证轴承工作要求方面
(1)没有轴承游隙调整垫片，或者没有对轴系进行轴向位置调整的措施 (2)轴的外伸处，轴与端盖之间没有密封措施． (3)轴承采用脂润滑，而箱体内零件采用油润滑时，轴承处没有挡油环
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5） 转动件轴与静止件轴承端盖接触。
6） 箱体加工面与非加工面没有分开。
7） 端盖没有砂轮越程槽。
8） 端盖端面加工面太大。
9） 轴外伸过长。
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10） 轴精加工面过长, 装拆轴承不便。 11）齿轮油润滑, 轴承脂润滑, 轴承内侧需要挡油圈。 12） 没有垫片, 无法调整轴承游隙。
13 ）外伸轴端没有密封设施。
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例4 如图所示为反装圆锥滚子轴承支承小锥齿 轮轴的套杯轴系结构，试分析其中的结构错误， 并加以改进
解题要点
(1)反装结构和正装结构不同； (2)支承齿轮轴和齿轮的轴系结构有较大区别
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(1)两个轴承的外圈均未轴向固定 (2)不能将轴上的轴向力传到机座． (3)齿轮轴的轴向位置没有固定，受到轴向力时会发生窜动 (4)左轴承内圈直径小于其两侧轴的直径，无法装配． (5)轴承游隙不能调整 (6)套杯和机座间没有调整垫片，整个轴系的轴向位置不能调整 (7)轴承端盖与右侧轴承外圈之间的套简多余
(6)从减少应力集中角度考虑，轴上平键键槽用盘铣刀加工比用端铣刀加工的应力 集中小些(见2图)。轴上应尽量避免开横孔，若无法避免时应将孔端倒角，或用滚珠 辗压棱边，并要尽量提高孔的表面粗糙度等级(见3图)。
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轴设计中常见错误
需要轴向定
位的零件没
1．轴上零件的定位和固定方面
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有轴向定位
措施．
工，也无法 装配。
(5)右轴承的 右侧轴上应
有工艺轴肩，
轴承装拆路 线长(精加工 面长)，装拆 困难
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(2)轴与 右端盖 之间不 能接触， 应有间 隙，并 有密封 措施
1 轴右端 的带轮不 能通过套 筒利用轴 承端盖轴 向定位， 转动零件 与固定零 件不能接 触．
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滚动轴承 支承轴系结构分析