第2章 轴类零件种类及功能.

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2.1 轴

可将直轴按照所受载荷的不同，分为转轴、心轴和传动轴三 大类。 (1)转轴。既支承回转零件又传递动力，同时承受弯曲(弯 矩)和扭转(转矩)两种作用的轴称为转轴。转轴是机械中最 常用的轴。在图2-3(a)所示减速装置传动简图中，联轴器6 所联接的左、右两根轴，传动带2联接的轴，小齿轮3联接的 轴都是转轴。图2-3(b)所示为与联轴器左半边相联接的减 速装置输出轴的结构简图。
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2.1 轴


2.轴上零件的周向固定方法 为了传递转矩及防止零件与轴产生相对运动，常采用转动轴 上零件周向固定的方法。常采用键和过盈配合等方法实现零 件的周向固定。 (1)用过盈配合作周向固定不拆卸的轴与轮毅的连接常用这 种方法。由于包容件轮毅的配合尺寸(孔径)小于被包容件轴 的配合尺寸(轴颈直径)，装配后在两者之间产生较大压力， 通过此压力所产生的摩擦力来传递转矩。采用键联接与过盈 配合组合的固定方法可以针对于对中性要求高，以传递大的 转矩及使轴上零件的周向固定更加牢固。
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2.1 轴


(2)用键作周向固定采用键连接作为轴上零件的周向固定应 用最广。用平键连接作周向固定，结构简单，制造容易，装 拆方便，对中性好，可用于较高精度、较高转速及受冲击或 变载荷作用的固定连接。 (3)其他方法作周向固定当轴传递的载荷很小时，可以用圆 锥销(图2-12)或紧定螺钉(图2-13)的方法作周向固定。这 两种方法均兼有轴向固定的作用。

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2.1 轴


(2)轴端挡圈和圆锥面固定当零件位于轴端位置时，可以利 用轴端挡圈或者圆锥面加挡圈进行轴向固定的方法。图2-7 所示就是用轴端挡圈定位，采用图示的锁紧装置可以防止轴 端挡圈和螺钉松动。无轴肩和轴环的轴端，可采用图2-8所 示圆锥面加挡圈进行轴向固定，这种固定有较高的定心精度， 并能承受冲击载荷。 (3)轴肩和轴环固定这是一种最常用的固定方法，常用于齿 轮、带轮、轴承和联轴器等传动零件的轴向固定。轴肩和轴 环是指阶梯轴的截面变化部位(图2-9 )。用轴肩和轴环轴向 固定轴上零件，具有定位可靠、结构简单、能够承受大强度 的轴向力等优点。

估算。估算后的轴径，应圆整为标准尺寸值，如下表2-1:
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2.1 轴


2.1.3 轴上零件的固定方法
1.轴上零件的轴向固定方法 轴上零件轴向固定是为了防止零件作轴向移动，保证零件在 轴上有确定的轴向位置，并能承受轴向力。常用的方法有利 用轴肩、轴环、圆锥面，以及采用轴端挡圈、轴套、圆螺母、 弹性挡圈等零件进行轴向固定。 (1)轴套固定轴套又称为套筒，轴套固定结构简单、装拆方 便，用其轴向固定零件时，主要依靠已确定位置的零件来作 轴向定位，适用于相邻两零件间距较小的场合(图2-6)。

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2.1 轴


2.估算轴颈 按轴上各段的不同作用一般可分三部分。被轴承支承的部位 称为支承轴颈，支承回转零件（如齿轮、联轴器等）的部位 称为轴妥。联接配合轴颈与轴妥的部分称为轴身。 轴的直径除根据强度计算确定外，通常可应用经验式进行估 算。轴的各部位直径应符合标准尺寸系列，支承轴颈的直径 还必须符合轴承内孔的直径系列。不同级别低速轴的轴径可 按同级齿轮副的中心距 来估算，如用经验式 d (0.3 0.4)
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2.1 轴


2.1.4 轴的加工工艺
为了保证轴的精度以及便于轴的加工，必要时应设置中心孔。 为便于轴上零件的装拆，阶梯轴的直径应该是由中间向两端 依次减小，两端小，中间大。 为便于螺纹车刀退出，轴上有螺纹时，应有退刀槽(图214 );需要磨削的阶台轴，应留有越程槽(图2-15 )。 为便于装配，当轴上装有质量较大的零件或与轴颈过盈配合 的零件时，其装入端应加工出半锥角为 100 的导向锥面(图216 )。
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2.1 轴


(4)弹性挡圈固定弹性挡圈结构简单紧凑、拆装方便，但缺 点是能承受的轴向力较小，而且要求切槽尺寸保持精确度， 以免出现弹性挡圈不能装入切槽或者弹性挡圈与被固定零件 间存在空隙的现象。图2-10所示为利用弹性挡圈作轴向固 定。 (5)圆螺母固定使用圆螺母作轴向固定，通常是无法采用轴 套固定或轴套太长时才采用(图2-11)。这种方法通常用在 轴的中部或端部位置，具有固定可靠、装拆方便、能承受较 大的轴向力的优点。
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2.1 轴


(2)心轴。用来支承转动的零件，只承受弯曲作用(弯矩)， 而不传递动力(转矩)的轴称为心轴。既有转动的心轴，如图 2-4(a)所示的车轴;也有固定不动的心轴，如图2-4(b)所 示滑轮支承轴。 (3)传动轴用来传递动力(转矩)，只承受扭转作用而不受弯 曲(弯矩)作用或弯曲(弯矩)作用很小的轴称为传动轴，如图 2-5所示为汽车传动轴(轴是空心的，由自重所引起的弯曲作 用很小)。
第2章轴系零件的种类及其功能



2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7
轴 键 销 轴承 联轴器 离合器 制动器
2.1 轴


2.1.1 轴的种类及应用
按照轴的轴线形状不同，轴可以分为曲轴[图2-1(a)]、直 轴(图2-2)和挠性轴[图2-1(b)]三大类。 1.曲轴 是往复式机械中的专用零件，可以将回转运动转变为直线往 复运动或将直线往复运动转变为回转运动。 2.直轴 按照外形的不同，可以分为光轴[图2-2(a)]和阶梯轴两类 [图2-2(b)]。将轴制成空心的[图2-2(c)]，如车床的主轴。
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2.1 轴


2.1.2 轴的结构
1.常用轴的结构 光轴虽然结构简单、加工方便，但是轴上零件如齿轮、带轮 和轴承等的固定和装拆不便，在工程上的应用不广。阶梯轴 的结构多种多样，没有标准的形式。阶梯轴的各个阶台均有 其作用，工程上多用阶梯轴。轴的结构应满足下述三个方面 的要求: .轴上零件要便于用手安装和拆却; .安装在轴上的零件，要牢固可靠的相对固定; .轴的结构应便于加工和尽量避免或减小力集中。