轴轴承和联轴器
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轴瓦与轴承衬的结合
五、滚动轴承
1、滚动轴承的特点
① 滚动摩擦、阻力小； ② 启动灵活、效率高； ③ 润滑方式简单、使用方便； ④ 标准化、系列化，便于厂家批量生产； ⑤ 成本低； ⑥ 便于互换； ⑦ 抗冲击性能差； ⑧ 高速时有噪音、寿命短。
2、滚动轴承的结构
（1）组成
如图所示， 由外圈、内圈、滚动体 和保持架组成。
用于联接两轴，严格要求对中，不发生相对位移的场合
刚性大，无缓冲、吸振作用，结构简单、价格低廉。 如图所示的凸缘联轴器，主要由两个分别装在两 轴上的半联轴器和联接螺栓组成。
3、挠性联轴器
（了解）
在联轴器中装有弹性元件，利用这些弹性元件受 载后产生的弹性变形来补偿轴与轴间的相对位移。
弹性元件具有缓冲和吸振的能力。
艺上的要求。
滚动轴承承载较低，应用最广 滑动轴承承载大、耐冲击
四、滑动轴承
结构简单，易于制造和装拆，耐冲击性和吸振性好， 运行平稳，旋转精度高。但使用和维护要求高
适用于高速、重载、冲击和高精度场合，也适合 于低速、有较大冲击场合。
如图10.14、10.15所示。
轴
图10-14
图10-15
剖分式轴承由轴承座、轴承盖(上部)、剖分 轴瓦(上、下块)、固定螺栓组成。 为节约贵重金属，在轴瓦内贴附一层轴承衬
九、轴的强度校核
轴在结构设计后必须进行强度校核，有时还需要 进行刚度和稳定性校核。
轴的强度计算方法有多种，应根据轴的受载情况 和设计要求采用相应的计算方法，其中最常用的 是扭转强度条件计算法。
扭转强度条件计算法只按轴受扭计算轴的直径， 可用于初步估算轴在受扭转段的最小直径。
对于弯矩较大的轴，需在完成轴的结构设计后， 按弯扭组合强度条件对轴进行强度校核。
轴承座
轴瓦（轴套）
轴瓦
轴瓦的结构有整体式和剖分式两种。某些大型设备的轴承为提高其耐磨性和 减摩性，采用双金属（三金属）材料，即用钢、铸铁或青铜制作以提高轴瓦强度 ，并在轴瓦内表面浇铸一薄层轴承合金，称为轴承衬（钢—青铜—轴承衬）。为 使轴承衬贴附牢固，常在瓦背上制出各种形式的沟槽(参见右下图）。
轴在交变应力下工作，最易引起疲劳破坏。故轴材 料应有良好的综合力学性能：足够的强度和韧性、 对应力集中敏感性小、良好的加工工艺性和耐磨性。
碳钢 应用最广 （碳素钢） 其中以45钢最常用
合金钢 常用于传递较大功率并要求减小尺寸的
场合
其中以40Cr应用最广
合金钢 承载能力大、强度高、重量轻、 优点： 耐磨等
① 轴肩与轴环
② 定位套筒（与轴有间隙）
轴肩
轴环
七、轴向定位固定结构（2）
轴向定位固定结构有： 图10.9
① 轴肩与轴环
② 定位套筒（与轴有间隙）
③ 圆螺母
④ 轴端挡圈
⑤ 过盈配合
八、周向定位固定结构
目的是使零件随轴一起转动以传递运动和动力。 常用周向定位固定结构有： 图10.11
① 键连接
② 销钉联接 ③ 过盈配合
六、轴的结构
根据轴上不同部位的作用不同，轴常制成阶梯状
的圆柱体，可分为：
轴头 安装旋转零件
的部位
轴头
轴身
轴颈 与轴承配合部分
轴身 其它部分
轴颈
七、轴向定位固定结构（1）
旋转零件一般随轴旋转传递运动和动力，零件在圆 周方向和轴线方向都需确定它们之间的相对位置以 保证各零 件正常的工作关系。
轴向定位固定结构有： 图10.9
§10-1 轴
一、轴的作用
支承回转零件，使零件具有确定的工作 位置，并传递运动和动力 。
常有直轴和曲轴两种 本节主要讨论直轴。
直轴（1）
直轴（2）
曲轴（1）
曲轴（2）
二、直轴的分类
根据承受载荷情况，分为心轴、转轴和传动轴三类
心轴 用于支承零件、承受弯矩，不承受扭矩，
不传递运动，也不传递动力 如自行车前轴
转轴 支承零件，并传递运动和动力，既承受弯
矩，又承受扭矩，是应用最广的一类轴 如齿轮轴 图10.1
传动轴 主要传递扭矩，不承受或承受较小弯矩。
如汽车变速箱与后轮轴间的传动轴。 图10.3
三、轴的设计步骤
选材
（载荷大小、工作条件）
结构设计
估算轴的最小直径 刚度、强度校核
四、轴的失效形式 疲劳破坏
五、轴的常用材料
（2）工作情况
图11-12
内圈装在轴颈上（一般
随轴转动），外圈装在轴承座或其它零件上。
保持架使滚动体间保持一定距离。
滚动体用于支承内圈，并减小摩擦。
滚动轴承的组成
（3）滚动体的外形
如图所示， 有球形、圆柱形（长、短两种） 、 圆锥形、鼓形、螺旋体形、滚针形等。
3、滚动轴承的类型
GB/T 272和GB/T 2974将滚动轴承分为表10-1所 示的几种基本类型。
用于频繁启动，载荷、转速变化大及两轴难对中的场
合
弹性元件
如：弹性套圆柱销联轴器
与凸缘联轴器相似，只是用套有弹性套柱销代 替联接螺栓。
允许被联接的两轴间 有少量的位移。
柱销
在高速轴联接 应用最广。
选择：一般根据轴承的载荷（大小、方向、性质）
（是选择轴承的主要依据）、转速、轴的刚度、经济性等
滚动体的形状
§10-3 联轴器
Biblioteka Baidu一、联轴器的作用
用来联接轴与轴和轴与其它传动件，使之一 起旋转，传递运动和扭矩。
有时可用作安全装置。
二、联轴器的分类 1、分类
刚性联轴器 挠性联轴器
2、刚性联轴器
（了解）
§10-2 轴 承
一、轴承的作用
支承轴和轴上零件并保证轴绕轴线运动，减小 轴与支承之间的摩擦和磨损。
二、轴承的类型
1、轴承工作的摩擦性质分类 滑动轴承、滚动轴承
2、按承载方向分类 向心轴承（径向载荷）、推力轴承（轴向载荷）、 向心推力轴承（径向、轴向载荷）
三、应用
轴承已标准化，如何选取，应根据使用和工
五、滚动轴承
1、滚动轴承的特点
① 滚动摩擦、阻力小； ② 启动灵活、效率高； ③ 润滑方式简单、使用方便； ④ 标准化、系列化，便于厂家批量生产； ⑤ 成本低； ⑥ 便于互换； ⑦ 抗冲击性能差； ⑧ 高速时有噪音、寿命短。
2、滚动轴承的结构
（1）组成
如图所示， 由外圈、内圈、滚动体 和保持架组成。
用于联接两轴，严格要求对中，不发生相对位移的场合
刚性大，无缓冲、吸振作用，结构简单、价格低廉。 如图所示的凸缘联轴器，主要由两个分别装在两 轴上的半联轴器和联接螺栓组成。
3、挠性联轴器
（了解）
在联轴器中装有弹性元件，利用这些弹性元件受 载后产生的弹性变形来补偿轴与轴间的相对位移。
弹性元件具有缓冲和吸振的能力。
艺上的要求。
滚动轴承承载较低，应用最广 滑动轴承承载大、耐冲击
四、滑动轴承
结构简单，易于制造和装拆，耐冲击性和吸振性好， 运行平稳，旋转精度高。但使用和维护要求高
适用于高速、重载、冲击和高精度场合，也适合 于低速、有较大冲击场合。
如图10.14、10.15所示。
轴
图10-14
图10-15
剖分式轴承由轴承座、轴承盖(上部)、剖分 轴瓦(上、下块)、固定螺栓组成。 为节约贵重金属，在轴瓦内贴附一层轴承衬
九、轴的强度校核
轴在结构设计后必须进行强度校核，有时还需要 进行刚度和稳定性校核。
轴的强度计算方法有多种，应根据轴的受载情况 和设计要求采用相应的计算方法，其中最常用的 是扭转强度条件计算法。
扭转强度条件计算法只按轴受扭计算轴的直径， 可用于初步估算轴在受扭转段的最小直径。
对于弯矩较大的轴，需在完成轴的结构设计后， 按弯扭组合强度条件对轴进行强度校核。
轴承座
轴瓦（轴套）
轴瓦
轴瓦的结构有整体式和剖分式两种。某些大型设备的轴承为提高其耐磨性和 减摩性，采用双金属（三金属）材料，即用钢、铸铁或青铜制作以提高轴瓦强度 ，并在轴瓦内表面浇铸一薄层轴承合金，称为轴承衬（钢—青铜—轴承衬）。为 使轴承衬贴附牢固，常在瓦背上制出各种形式的沟槽(参见右下图）。
轴在交变应力下工作，最易引起疲劳破坏。故轴材 料应有良好的综合力学性能：足够的强度和韧性、 对应力集中敏感性小、良好的加工工艺性和耐磨性。
碳钢 应用最广 （碳素钢） 其中以45钢最常用
合金钢 常用于传递较大功率并要求减小尺寸的
场合
其中以40Cr应用最广
合金钢 承载能力大、强度高、重量轻、 优点： 耐磨等
① 轴肩与轴环
② 定位套筒（与轴有间隙）
轴肩
轴环
七、轴向定位固定结构（2）
轴向定位固定结构有： 图10.9
① 轴肩与轴环
② 定位套筒（与轴有间隙）
③ 圆螺母
④ 轴端挡圈
⑤ 过盈配合
八、周向定位固定结构
目的是使零件随轴一起转动以传递运动和动力。 常用周向定位固定结构有： 图10.11
① 键连接
② 销钉联接 ③ 过盈配合
六、轴的结构
根据轴上不同部位的作用不同，轴常制成阶梯状
的圆柱体，可分为：
轴头 安装旋转零件
的部位
轴头
轴身
轴颈 与轴承配合部分
轴身 其它部分
轴颈
七、轴向定位固定结构（1）
旋转零件一般随轴旋转传递运动和动力，零件在圆 周方向和轴线方向都需确定它们之间的相对位置以 保证各零 件正常的工作关系。
轴向定位固定结构有： 图10.9
§10-1 轴
一、轴的作用
支承回转零件，使零件具有确定的工作 位置，并传递运动和动力 。
常有直轴和曲轴两种 本节主要讨论直轴。
直轴（1）
直轴（2）
曲轴（1）
曲轴（2）
二、直轴的分类
根据承受载荷情况，分为心轴、转轴和传动轴三类
心轴 用于支承零件、承受弯矩，不承受扭矩，
不传递运动，也不传递动力 如自行车前轴
转轴 支承零件，并传递运动和动力，既承受弯
矩，又承受扭矩，是应用最广的一类轴 如齿轮轴 图10.1
传动轴 主要传递扭矩，不承受或承受较小弯矩。
如汽车变速箱与后轮轴间的传动轴。 图10.3
三、轴的设计步骤
选材
（载荷大小、工作条件）
结构设计
估算轴的最小直径 刚度、强度校核
四、轴的失效形式 疲劳破坏
五、轴的常用材料
（2）工作情况
图11-12
内圈装在轴颈上（一般
随轴转动），外圈装在轴承座或其它零件上。
保持架使滚动体间保持一定距离。
滚动体用于支承内圈，并减小摩擦。
滚动轴承的组成
（3）滚动体的外形
如图所示， 有球形、圆柱形（长、短两种） 、 圆锥形、鼓形、螺旋体形、滚针形等。
3、滚动轴承的类型
GB/T 272和GB/T 2974将滚动轴承分为表10-1所 示的几种基本类型。
用于频繁启动，载荷、转速变化大及两轴难对中的场
合
弹性元件
如：弹性套圆柱销联轴器
与凸缘联轴器相似，只是用套有弹性套柱销代 替联接螺栓。
允许被联接的两轴间 有少量的位移。
柱销
在高速轴联接 应用最广。
选择：一般根据轴承的载荷（大小、方向、性质）
（是选择轴承的主要依据）、转速、轴的刚度、经济性等
滚动体的形状
§10-3 联轴器
Biblioteka Baidu一、联轴器的作用
用来联接轴与轴和轴与其它传动件，使之一 起旋转，传递运动和扭矩。
有时可用作安全装置。
二、联轴器的分类 1、分类
刚性联轴器 挠性联轴器
2、刚性联轴器
（了解）
§10-2 轴 承
一、轴承的作用
支承轴和轴上零件并保证轴绕轴线运动，减小 轴与支承之间的摩擦和磨损。
二、轴承的类型
1、轴承工作的摩擦性质分类 滑动轴承、滚动轴承
2、按承载方向分类 向心轴承（径向载荷）、推力轴承（轴向载荷）、 向心推力轴承（径向、轴向载荷）
三、应用
轴承已标准化，如何选取，应根据使用和工