轴系实验报告

实验报告

实验名称：轴系结构设计与搭接

一、实验目的

1．了解机械传动装置中滚动轴承支承轴系结构的基本类型和应用场合。

2．根据各种不同的工作条件，初步掌握滚动轴承支承轴系结构设计的基本方法。

3．通过模块化轴系搭接实践，进一步掌握滚动轴承支承轴系结构中工艺性、标准化、轴系的润滑和密封等知识。

二、实验内容

轴系类型:蜗杆减速器输入轴轴系结构

方案编号:3-6

三、实验结果

1．轴系结构分析

1)分析轴的各部分结构，形状，尺寸与轴的强度，刚度，加工，装配的关系。

蜗杆和轴一体，且蜗杆位于两轴承（支点）之间，因此蜗杆处弯矩最大。而轴呈中间大两头小的阶梯状，中间部分即蜗杆处的承载能力最强，因而有利于提高轴的强度。同时中间大两头小便于轴上零件的拆装；另外也能起到定位安装的作用。

2)分析轴上的零件的定位及固定方式。

●固定端轴承：轴承座凸肩和轴环定位；套筒、端盖固定外圈，圆螺母（止动垫圈）

固定内圈；

●游动端轴承：轴环定位，弹性挡圈固定内圈，外圈由孔用弹性挡圈定位，由套筒和

端盖固定。

●联轴器：轴肩轴向定位，键切向定位。

3)分析轴承类型，布置和轴承的固定，调整方式。

●轴承类型：固定端轴承为深沟球轴承6026，游动端轴承为圆柱滚子轴承，

内径均为30mm，外径均为62mm，宽度均为16mm；

●布置：一端固定，一端游动。游动端和固定端分别位于蜗杆两端，联轴

器置于固定端外；

●固定：见上文；

●调整方式：调整固定端调整垫片。

4)分析轴系的装配与拆卸过程。

●装配过程：

a)安装游动端孔用弹性挡圈，再装入圆柱滚子轴承外圈至其与弹性挡圈

接触；

b)套入游动端轴承内圈，至其与轴环接触，安装孔用弹性挡圈；

c)从游动端将轴装进轴承座。从固定端套入轴承至内圈和轴环接触，拧

紧圆螺母，并用止动垫圈卡紧；

d)调整轴的位置，使轴承外圈与轴承座凸肩接触；

e)从固定端装入套筒；

f)固定端套上调整垫片和带孔端盖，拧上螺钉；

g)转动蜗杆，根据松紧程度调整调整垫片的厚度，调整完成后拧紧螺钉；

h)游动端依次安装上套筒、调整垫片、端盖，并拧紧螺钉；

i)安装平键和半联轴器。

●拆卸过程：

a)取下半联轴器和平键；

b)拧下两侧端盖螺钉，取下端盖、调整垫片；

c)取下两端套筒；

d)将轴伸出轴承座，拧下圆螺母，取下止动垫圈和轴承；

e)再从游动端取出轴；

f)卸下弹性挡圈和轴承。

5)润滑与密封

润滑：本装置蜗杆可采用浸油润滑方式，轴承用脂润滑或是飞溅润滑；

密封；游动端采用无孔端盖密封，固定端采用有孔端盖加毡圈密封。

2. 轴系装配图

见附页。

四、思考题

1．为什么轴通常要做成中间大两头小的阶梯形状？如何区分轴的轴颈，轴头和轴身各轴段，对轴各段的过渡部分和轴肩结构有何要求？

答：

（1）将轴做成中间大两头小的阶梯形状，主要是因为轴要承受弯矩，而对于一般的轴来说，往往在中间部分受到的弯矩最大，做成中间大有利于提高轴的强度；同时中间大两头小便于轴上零件的拆装；另外也能起到定位安装的作用。

（2）轴颈是轴和轴承配合的部分，轴头是轴上安装轮毂的部分，轴身是连接轴头和轴径的部分。轴颈的尺寸主要依赖于所选轴承的内径；轴头的尺寸主要依赖所安装零件的尺寸；轴身上没有零件，只起定位作用，尺寸由轴承跨距和轴承尺寸确定。

（3）为了便于装配，轴各段的过渡部分均应该由倒角；轴肩与轴环是最常用的轴向定位方式；为保证轴肩有足够的承载能力，应使定位面具有一定的实际接触高度；与滚动轴承配合的轴肩高度应参照滚动轴承标准选取，不起定位作用的轴肩高度根据强度及装配要求自由选取，通常取1～2mm。

2．你设计的轴系中轴承采用什么类型？它们的布置和安装方式有何特点？实际当中选择的根据是什么？

答：

（1）3-6题的轴系中轴承采用的是深沟球轴承6206和圆柱滚子轴承N206。

（2）两个轴承分别布置在蜗杆的两侧，一端固定（6206），一端游动（N206）。

（3）实际中选择的依据主要包括：

A．轴承工作时载荷的大小、方向、性质是主要的选择依据。

B．保证轴承的工作转速小于所选轴承的极限转速。

C．保证轴承工作时允许的倾斜角在允许范围内。

D．为了便于安装、拆卸和间隙调整，常选用内外圈可分离的轴承。

E．保证经济性。

3．该轴系固定方式是用“两端固定”还是“一端固定，一端游动”？如何考虑轴的受热伸长问题？

答：

（1）3-6题选用的轴系固定方式为一端固定，一端游动。

（2）如果轴承的支点跨距较大，工作温升较高，就会产生轴的受热伸长问题，这就要求给轴存留热膨胀的余地，同时还要保证轴的稳定工作，从而影响轴的稳定工作，采用一端固定、一端游动的方式，通过游动端补偿伸长量。如果支点跨距小，工作升温小，也可采用“两端固定”的安装方式。

4．传动零件和轴承通常采用何种润滑方式？轴承密封装置如何分类各有何特点？

答：

（1）齿轮传动和蜗杆传动通常采用的是浸油润滑方式，轴承通常采用的是脂润滑或飞溅润滑。

（2）轴承密封装置的分类及特点：

A．接触式密封：

a.毡圈密封：结构简单、拆装方便；但由于毡圈与轴径的基础面积大、接触压力大，所以摩擦功耗大，发热严重，通常用于低速、脂润滑的情况。

b.唇形油封密封：接触区域可以形成较大压力，但接触面积小，摩擦功耗小，可用于高速旋转的零件。

c.密封圈密封：通常用于作相对直线运动的零件之间的密封。

B.非接触式密封：

a.间隙密封：如果在孔上切出环槽，在环槽中添加润滑脂，可以提高密封效果。

b.曲路密封：比间隙密封效果更好，在环境较脏时密封比较可靠，但结构复杂。