（中职)《机械基础》项目二电子课件.pptx

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1、YCF正版可修改PPT（中职)机械基础项目二ppt电子课件项目项目二二支承支承零部件零部件0102任务一 轴任务二 滑动轴承目 录CONTENT03任务二 滚动轴承 机械零件的正常转动离不开轴、轴承的支承。支承零部件是机械的重要组成部分。小 知 识01任务一 轴任 务 分 析 图2-1 所示为轴的装配图，分析：该轴是什么类型的轴？各轴段的名称是什么？齿轮、带轮、轴承的轴向和周向是如何固定的？本项目的第一个任务就是分析轴的功用及类型、结构及其轴上零件的固定方法。图2-1轴的装配图相 关 知 识在分析轴的类型、结构及其轴上零件的固定之前，先学习一些轴的基本知识。1.轴的功用 轴是机械中普遍使用的重

2、要零件。轴一般要由滑动轴承或滚动轴承支承，使其上零件（齿轮、带轮等）具有确定的工作位置，并传递运动和动力。机器上所安装的旋转零件，如带轮、齿轮、联轴器和离合器等都必须用轴来支承，才能正常工作，因此轴是机械中不可缺少的重要零件。一、轴的功用和分类2.轴的分类（1）根据轴线形状的不同，轴可分为直轴、曲轴和挠性钢丝软轴（简称挠性轴）三类。直轴。直轴轴线均在同一直线上。直轴按其外形不同可分为光轴和阶梯轴，如图2-2 所示。阶梯轴由于其上的零件便于拆装和固定，又利于节省材料和减轻重量，因而在机械中应用最为普遍。图2-2直轴一、轴的功用和分类曲轴。曲轴的各轴段轴线不在同一直线上，属于专用零件，多用于往复式

3、机械中，如内燃机、压缩机。图2-3 所示为汽车发动机曲轴一、轴的功用和分类挠性轴。挠性轴具有良好的挠性，用于两个传动件轴线不在同一直线或工作时彼此有相对运动的空间传动，还可用于受连续振动的场合以缓和冲击。图2-4 所示为汽车用拉索软轴。图2-4汽车用拉索软轴一、轴的功用和分类（2）根据承载情况的不同，轴可分为心轴、传动轴和转轴三类。心轴。工作时只承受弯矩而不传递转矩的轴称为心轴，按轴工作时是否转动，又分为固定心轴和转动心轴，如图2-5 所示。图2-5心轴一、轴的功用和分类传动轴。工作时只承受转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小的轴，称为传动轴。如图2-6 所示的连接汽车变速器与后桥的轴就是传动轴。图

4、2-6传动轴一、轴的功用和分类转轴。工作时既承受弯矩又承受转矩，既起支承作用又起传递动力的作用的轴称为转轴。转轴是机器中最常用的一种轴，如图2-7 所示减速器的齿轮轴就是转轴。图2-7转轴。一、轴的功用和分类轴的常用材料是碳素钢、合金钢及球墨铸铁。钢轴毛坯多是轧制圆钢或锻件。轴的常用材料及其主要机械性能见表2-1。二、轴的材料二、轴的材料 球墨铸铁适于制造成型轴，它具有价廉、强度较高、耐磨性良好、吸振性和易切性以及对应力集中的敏感性较弱等优点。3.球墨铸铁 合金钢具有较高的综合力学性能和较好的热处理性能，常用于重要的、荷载很大而尺寸受限或有较高耐磨性、防腐性要求的轴。2.合金钢 优质中碳钢30

5、 50 钢因具有较高的综合机械性能，常用于比较重要或载荷较大的轴，其中45 钢应用最广。1.碳素钢1.轴的组成轴的结构如图2-8 所示，主要由轴颈、轴头和轴身等部分组成。（1）轴颈：用于装配轴承的部分。（2）轴头：装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分。（3）轴身：连接轴头与轴颈的部分。（4）轴肩或轴环：轴上截面尺寸变化的部分。2.对轴结构的一般要求（1）轴上的零件应准确定位和可靠地固定。（2）轴应便于加工和尽量避免或减少应力集中。（3）轴上零件应便于安装和拆卸。图2-8轴的结构三、轴的结构1.轴上零件的轴向固定轴向固定的目的是保证零件在轴上有确定的位置，防止零件轴向移动，并能承受轴向力。轴上零件

6、的轴向固定方法及应用见表2-2。四、轴上零件的固定方法2.轴上零件的周向固定周向固定的目的是保证轴能可靠地传递运动和转矩，防止轴上零件与轴产生相对转动。零件的周向固定可采用键联接、花键联接、成型面联接、弹性环联接、销联接、过盈联接等，如图2-9 所示。四、轴上零件的固定方法 图2-9轴上零件的周向固定方法（a）键联接（b）花键联接（c）成型面联接（d）弹性环联接（e）销联接（f）过盈联接轴的结构工艺性是指轴的结构形式应便于加工，便于轴上零件的装配和维修，并且能提高生产率、降低成本。一般来说，轴的结构越简单，工艺性就越好。因此，在满足使用要求的前提下，轴的结构形式应尽量简化。（1）轴的结构和形状

7、要便于加工、装配和维修。（2）阶梯轴的直径应该是中间大、两端小，以便于轴上零件的装拆。如图2-10 所示。（3）轴端、轴颈与轴肩的过渡部位要有倒角或过渡圆角，便于轴上零件的装配，避免划伤配合表面，减少应力集中。应尽可能使倒角（或圆角半径）一致，以便于加工。如图2-11所示。五、轴上常见的工艺结构图2-10阶梯轴图2-11轴端倒角（4）当轴上需要切制螺纹或进行磨削时，应有螺纹退刀槽（见图2-12）或砂轮越程槽（见图2-13）。（5）当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能相同，并布置在同一母线上，以便于加工。如图2-10 所示。五、轴上常见的工艺结构图2-12螺纹退刀槽图2-13砂轮越程槽任务实施

8、根据轴线形状的不同，轴可分为直轴、曲轴和挠性钢丝软轴（简称挠性轴）三类，直轴按其外形不同可分为光轴和阶梯轴。由图2-1 可以看出，该轴轴线均在同一直线上且各个轴段直径不同，故该轴属于阶梯轴。根据承载情况的不同，轴可分为心轴、传动轴和转轴三类。图2-1 中，该轴工作时既承受弯矩，又承受转矩，故该轴属于转轴。一、轴的类型 轴主要由轴颈、轴身和轴头等部分组成。用于装配轴承的部分称为轴颈；装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分称为轴头；连接轴头与轴颈的部分称为轴身；轴上截面尺寸变化的部分称为轴肩或轴环。图2-1 所示零件中，轴段D、G 是轴颈；轴段A、E 是轴头；轴段C 是轴身；轴段B 是轴肩；轴段F 是

9、轴环。二、轴的结构 齿轮通过平键联接实现周向固定，通过轴环和套筒实现轴向固定；带轮通过平键联接实现周向固定，通过轴肩和轴端挡圈实现轴向固定；滚动轴承（图2-1 右端滚动轴承）通过轴肩和轴承盖实现轴向固定，通过过盈联接实现周向固定。三、轴上零件的固定方法拓展训练拓展2-1：自行车的前、中、后轴各属于什么轴根据受载情况不同，分析图2-14 所示自行车的前、中、后轴各属于什么轴。前轴是 ，理由是 。中轴是 ，理由是 。后轴是 ，理由是 。图2-14自行车拓展训练拓展2-2：轴的工艺结构改错指出图2-15 所示轴结构的不合理之处，并提出改进意见。图2-15轴结构教学视频轴系零部件02任务二 滑 动 轴

10、 承任 务 分 析 在日常生活中，经常能看到图2-16 所示的滑动轴承零件或产品，请问它们是什么？有何用途呢？图2-16滑动轴承零件或产品1.轴承的功用轴承是各种机械中常见的重要零件之一。其功用主要有两个：一是支承轴和轴上的零件，并保证轴的旋转精度；二是减小转轴与支承之间的摩擦和磨损。2.轴承的分类轴承的分类见表2-3。一、轴承概述相关知识1.滑动轴承的分类滑动轴承按承受载荷的方向不同分为径向滑动轴承和推力滑动轴承，见表2-4。二、滑动轴承的分类与结构2.剖分式径向滑动轴承的结构图2-17 所示为剖分式径向滑动轴承结构，由轴承座、轴承盖、上下轴瓦、双头螺柱和油杯等组成。轴承座和轴承盖剖分面做成

11、阶梯形定位止口，安装时容易对中；此处加垫片，是为了轴承磨损后调整轴承的径向间隙；轴承盖上制有螺纹孔，用以安装油杯或油管。图2-17剖分式径向滑动轴承结构3.轴瓦轴瓦是滑动轴承中直接与轴颈接触的部分，有整体式轴瓦（见图2-18）和剖分式轴瓦（见图2-19）两种。整体式轴瓦与轴承座用过盈配合压紧，以实现永久性或半永久性装配。剖分式轴瓦的两端制有凸缘，可防止轴瓦在轴承座中产生轴向移动；用销钉或紧定螺钉固定轴瓦，可防止周向的转动。图2-18整体式轴瓦（a）光滑轴瓦（b）带轴槽轴瓦图2-19剖分式轴瓦 为了使润滑油能分布到轴承的工作面，轴瓦的内表面开有油槽，常见的轴瓦油槽形式如图2-20所示。油槽开在轴

12、瓦的非承载部位，以避免油膜的连续性被破坏而影响承载能力。为了减少润滑油在端部泄漏，油槽不应开通，其长度一般为轴瓦长度的80%。图2-20常见的轴瓦油槽形式三、滑动轴承的常用材料（1 1）（3 3）（2 2）(4)(4)（2）铜合金总体上强度较高，减摩性和耐磨性较好。各种铜合金有不同的特点：铝青铜强度、硬度高，抗黏附能力差，适用于重载、低速工况；铅青铜抗黏附能力强，适用于重载、高速工况。（4）灰铸铁，内含石墨，在表面形成覆盖层，起耐磨、减摩、自润滑的作用。但其性脆，磨合性差，只适用于轻载、低速、无冲击的场合。（1）轴承合金以锡或铅作为软基体，内含锑锡或铜锡硬晶粒。轴承合金的嵌入性和摩擦顺应性最好

13、，但强度很低，且价格高，只能做轴承衬。（3）铝基合金，抗疲劳强度高，耐腐蚀，减摩性好，耐磨，因此在许多国家取代了轴承合金和青铜。三、滑动轴承的常用材料(5)(7)(6)(8)（7）碳-石墨其中石墨含量越多，材料越软，摩擦系数越小，可以用水做润滑剂。它还是电机电刷的常用材料。（8）橡胶，其制成的轴承用水做润滑剂，可用于环境较脏处。橡胶轴承内壁有纵向沟槽，便于润滑剂流通，可加强冷却和冲走脏物。（5）多孔质金属，用不同的金属粉末经压制、烧结而成，常见的有多孔铁、多孔铜。这种材料本身多孔，使用前在热油中浸泡几小时，让孔隙充满润滑油。（6）非金属材料，如各种塑料聚合物。非金属材料不易起化学反应，抗腐蚀能

14、力特强，但散热差，热膨胀系数大，强度和屈服强度低，常温下会蠕变，因此只适用于低速、轻载且间隙大处。1.润滑剂及其适用场合 滑动轴承常用的润滑材料是润滑油和润滑脂。有的特殊场合，也可以用固体或气体做润滑剂。（1）润滑油。选择润滑油时要根据轴承的压强和轴颈圆周速度确定润滑油的型号。润滑油的黏度受温度的影响，因此在工作温度大于60 时，应选择黏度比通常高一些的润滑油。轴承工作压力在10 MPa 以下时，压力对黏度的影响很小。润滑油的选择原则如下：载荷大、转速低的轴承，宜选用黏度大的油；载荷小、转速高的轴承，宜选用黏度小的油；高温时，黏度应高一些；低温时，黏度可低一些。四、滑动轴承的润滑教学视频调心球

15、轴承钠基润滑脂。钠基润滑脂具有较高的耐热性，工作温度可达120，但抗水性差。锂基润滑脂。锂基润滑脂既能抗水、耐高温,又有较好的机械安定性，是多用途的润滑脂。钙基润滑脂。钙基润滑脂具有良好的抗水性，但耐热能力差，工作温度不宜超过65，工程上应用最广。一、机器与机构基本知识（2）润滑脂。润滑脂由矿物油与稠化剂（钙、钠、铝等金属皂）混合而成。工业上常用的润滑脂如下：主要创新ABC压力高和滑动速度低时，选择针入度小一些的品种；反之，则选择针入度大一些的品种。所用润滑脂的滴点，一般应较轴承的工作温度高20 30，以免工作时润滑脂过多地流失。在有水淋或潮湿的环境下，应选择防水性能强的钙基或铝基润滑脂；在温

16、度较高处应选用钠基或复合钙基润滑脂。一、机器与机构基本知识润滑脂的选择原则如下：（3）固体润滑剂。常用固体润滑剂包括石墨润滑剂、二硫化钼、聚氟乙烯树脂等，一般用于润滑油、润滑脂不能胜任的场合，如高温、低速重载、有环境清洁要求等。固体润滑剂可调和在润滑油中，也可涂覆、烧结在摩擦表面形成覆盖膜，或者混入金属或塑料粉末中烧结成型。一、机器与机构基本知识2.常见的润滑方式和润滑装置常见的滑动轴承润滑方式和润滑装置见表2-5。任 务 实施 图2-16 所示的滑动轴承零件或产品，其名称及用途如下：图2-16（a）所示为整体式径向滑动轴承，其结构简单，制造方便，间隙无法调整，轴颈只能沿轴向装入，适用于低速、

17、轻载、间歇工作的场合。图2-16（b）所示为剖分式径向滑动轴承。因为整体式滑动轴承工作表面磨损过大时无法调整轴承间隙；轴颈只能从端部装入，这使粗重的轴或具有中间轴颈的轴安装不便，甚至无法安装。为克服这两个缺点，可选择采用剖分式滑动轴承。图2-16（c）、（d）所示为轴瓦。轴瓦是滑动轴承中的重要零件，它的结构设计是否合理对轴承性能影响很大。轴瓦是滑动轴承和轴颈接触的部分，形状为瓦状的半圆柱面，非常光滑。轴瓦应具有一定的强度和刚度，在轴承中定位可靠，便于输入润滑剂，容易散热，并且装拆、调整方便。02任务三 滚 动 轴 承任 务 分 析图2-21 所示为传动轴，该传动轴所受载荷较小，但转速较高，旋转

18、精度较高，主要承受径向载荷。为使该轴能在壳体中保持一个正确的位置，从而保证轴及其上面的零件的位置及旋转精度，减少轴与支承间的摩擦和磨损，试选择合适的轴承。图2-21传动轴相关知识 如图2-22 所示，滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈装在轴颈上，与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内，一般固定。内外圈上设置有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。常见滚动体的种类如图2-23 所示。保持架的作用是分隔开两个相邻的滚动体，以减少滚动体之间的碰撞和磨损，常见保持架的结构形式如图2-24 所示。由于滚动体与内外圈之间是点或线接触，接触应力较大，因而滚动体与内外圈均用强度高、耐磨性

19、好的滚动轴承钢，如GCr15、GCr15SiMn、GCr6、GCr9 等制造。保持架多用软钢冲压后经铆接和焊接而成。高速轴承多采用有色金属（如黄铜）或塑料保持架。一、滚动轴承的结构 图2-23常见滚动体的种类（a）球体（b）圆柱滚子（c）圆锥滚子（d）球面滚子（e）滚针 图2-22滚动轴承的结构（a）球轴承（b）滚子轴承图2-24常见保持架的结构形式 为满足机械各种不同的工况要求，滚动轴承有多种不同的类型。按滚动体承受载荷的方向，滚动轴承分为向心轴承（主要承受径向载荷）和推力轴承（主要承受轴向载荷）；按滚动体形式，滚动轴承分为球轴承（滚动体是球体）和滚子轴承（滚动体是滚子）。常用滚动轴承的基本

20、类型、主要特性及应用见表2-6。二、滚动轴承的主要类型及其特性 因滚动轴承的类型和尺寸繁多，为方便生产、设计和选用，对滚动轴承的类型、结构特点、精度和技术要求等，国家标准规定了用代号来表示的方法。滚动轴承的端面上通常印有该轴承的代号。我国标准规定，滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号组成。滚动轴承代号排列见表2-7。三、滚动轴承的代号2.基本代号 基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。除滚针轴承外，轴承外形符合GB/T 273.1、GB/T 273.2、GB/T 273.3、GB/T 3882 任意标准规定的外形尺寸，其基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号构

21、成。1.前置代号和后置代号 前置代号、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在其基本代号左右添加的补充代号。前置代号用字母表示，后置代号用字母（或加数字）表示。对于一般用途的轴承，由于没有特殊改变，因而无前置、后置代号，只用基本代号表示。具体内容请查阅机械设计手册相关标准规定。三、滚动轴承的代号（1）轴承类型代号。滚动轴承的类型代号用数字或字母表示，并已标准化。常用轴承类型代号见表2-8。（2）尺寸系列代号。轴承尺寸系列代号由轴承的宽度（向心轴承）或高度（推力轴承）系列和直径系列代号组合而成。向心轴承和推力轴承尺寸系列代号见表2-9。（3）内径代号。内径代号用两位数字表示轴

22、承的内径，国家标准规定的滚动轴承内径代号表示方法见表2-10。3.滚动轴承代号示例23224：2类型代号，调心滚子轴承；32尺寸系列代号；24内径代号，d=120 mm。6208：6类型代号，深沟球轴承；2尺寸系列代号；08内径代号，d=40 mm。“0101020203031.载荷和转速2.调心和安装要求3.经济性 当转速较高、载荷较小、要求旋转精度高、无振动和冲击时，选用球轴承；当转速较低、载荷较大且有冲击时，选用滚子轴承。当轴的支点跨度较大或两轴承孔的同轴度误差较大时，应使用调心轴承。但调心轴承需成对使用，否则将失去调心功能。普通结构的轴承比特殊结构的轴承便宜，球轴承比滚子轴承便宜。同型

23、号轴承，精度越高，价格越贵。四、滚动轴承类型的选择五、滚动轴承的润滑和密封1.滚动轴承的润滑2.滚动轴承的密封 为了防止润滑剂中脂或油的泄漏和外界有害物质侵入轴承内，滚动轴承必须密封。常用的密封形式有接触式密封、非接触式密封和组合式密封。滚动轴承常用的密封方式见表2-11。滚动轴承的润滑主要是为了降低摩擦阻力和减轻磨损，同时也有吸振、冷却、防锈和密封等作用。滚动轴承的润滑剂可以是润滑脂、润滑油或固体润滑剂。一般滚动轴承可采用润滑脂润滑，高速或工作温度较高的轴承可采用润滑油润滑。任 务 实 施 对于图2-21 所示的传动轴，分析工况选择合适的轴承。一、选择轴承类型二、选择滚动体三、选择滚动轴承的类型 该传动轴所承受的载荷较小但转速较高，旋转精度较高，滚动轴承能较好地满足该传动轴的要求。故应该选择滚动轴承。该传动轴主要承受较小的径向力，没有轴向力的作用，故可以选择球体滚动体。综合所述，结合维修、经济性、互换性等方面考虑，选择向心球轴承即可满足该传动轴的使用要求。拓展训练拓展2-3：了解滚动轴承的结构分析图2-25 所示滚动轴承的结构，解答以下问题。1.各序号零件的名称为：1；2；3；4。2.同尺寸情况下，承载能力大的是图。3.相同条件下，极限转速高是图。4.图2-25（a）所示滚动体是；图2-25（b）所示滚动体是。5.零件4 的作用。图2-25滚动轴承感感 谢谢 观观 看看