轴上零件周向固定方法和特点
轴上零件轴向固定方法和特点
固定方法简图特点轴肩、轴环、轴伸结构简单，定位可靠，可承受较大轴向力。
常用于齿轮、链轮、带轮、联轴器和轴承等定位。
为保证零件紧靠定位面，应使r<c1或r<R0。
轴肩高度a应大于R或c1,通常取a=(0.07～0.1)d；轴环宽度b≈1.4a；与滚动轴承相配合处的a和r值应根据滚动轴承的类型与尺寸的确定（见滚动轴承篇）。
圆柱轴伸见GB/T1569-1990。
套筒结构简单，定位可靠，轴上不需开槽、钻孔和切制螺纹，因而不影响轴的疲劳强度。
一般用于零件间距较小场合，以免增加结构重量。
轴的转速很高时不宜采用。
锁紧挡圈结构简单，不能承受大的轴向力，不宜用于高速。
常用于光轴上零件的固定。
螺钉锁紧挡圈的结构尺寸见GB/T884-1986。
圆锥面能消除轴和轮毂间的径向间隙，装拆较方便，可兼作周向固定，能承受冲击载荷。
多用于轴端零件固定，常与轴端压板或螺母联合使用，使零件获得双向轴向固定。
圆锥形轴伸见GB/T1570-1990。
圆螺母固定可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力。
由于轴上切制螺纹，使轴的疲劳强度降低。
常用双圆螺母或圆螺母与止动垫圈固定轴端零件，当零件间距较大时，亦可用圆螺母代替套筒以减小结构重量。
圆螺母和止动垫圈的结构尺寸见GB/T810-1988,GB/T812-1988及GB/T858-1988。
轴端挡圈适用于固定轴端零件，可承受剧烈振动和冲击载荷。
螺栓紧固轴端挡圈的结构尺寸见GB/T892-1986（单孔）及JB/ZQ4349-1986（双孔）。
轴端挡板适用于轴和轴端固定，见JB/ZQ4748-1986。
弹性挡圈结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力，常用于固定滚动轴承。
轴用弹性挡圈的结构尺寸见GB/T894.1-1986。
紧定螺钉适用于轴向力很小，转速很低或仅为防止零件偶然沿轴向滑动的场合。
为防止螺钉松动，可加锁圈。
紧定螺钉同时亦起周向固定作用。
紧定螺钉用孔的结构尺寸见GB/T71-1985。
轴的结构设计-轴向定位与固定方法介绍
轴的结构设计-轴向定位与固定方法简图轴肩、轴环轴端挡板套筒紧定螺钉弹性挡圈锁紧挡圈轴端挡圈圆锥面圆螺母胀紧连接套与固定方法介绍特点及应用结构简单、定位可靠，可承受较大轴向力。
常用于齿轮、带轮、链轮、联轴器、轴承等的轴向定位为保证零件紧靠定位面，应使r＜c 或 r＜R轴肩高度 a 应大于 R 或 c，通常可取 a＝(0.07～0.1)d轴环宽度 b≈1.4a与滚动轴承相配合处的 a 与 r 值应根据滚动轴承的类型与尺寸确定(见滚动轴承章)，轴肩及轴环将增大轴的坯料直径，增加切削量适用于心轴的轴端固定，见GB/T 892(单孔)及JB/ZQ 4348(双孔)，既可轴向定位又可周向定位，只能承受小的轴向力结构简单、定位可靠，轴上不需开槽、钻孔和切制螺纹，因而不影响轴的疲劳强度，一般用于零件间距离较小的场合，以免增加结构重量。
轴的转速很高时不宜采用套筒两端面的表面粗糙度要与配合面匹配适用于轴向力很小、转速很低或仅为防止零件偶然沿轴向滑动的场合。
为防止螺钉松动，可加锁圈。
紧定螺钉同时亦可起周向固定作用紧定螺钉用孔的结构尺寸见GB/T 71结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力，常用于固定滚动轴承轴用弹性挡圈的结构尺寸见GB/T 894.1～GB/T 894.2，轴上需开槽，强度被削弱结构简单，但不能承受大的轴向力。
常用于光轴上零件的固定，有冲击、振动时应有防松措施。
螺钉锁紧挡圈的结构尺寸见GB/T 884常用于固定轴端零件。
可以承受剧烈的振动和冲击载荷螺栓紧固轴端挡圈的结构尺寸见GB/T 892(单孔)及JB/ZQ 4347(双孔)能消除轴与轮毂间的径向间隙，装拆较方便，可兼作周向固定，能承受冲击载荷。
大多用于轴端零件固定，常于轴端压板或螺母联合使用，使零件获得双向轴向固定。
轮毂要长出锥轴段2mm左右，以确保压紧。
锥轴及孔加工较难，轴向定位不很准确。
高速轻载时可不用键圆锥形轴伸见GB/T 1570固定可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力。
机械轴系零件中轴上零件的固定方式
轴上零件轴向固定的目的是保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件做轴向移动，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、用轴肩和轴环固定。
阶梯轴的截面变化部位叫做轴肩或轴环。
用轴肩和轴环轴向固定轴上零件，具有结构简单、定位可靠和能够承受较大的轴向力等优点，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。
２、用轴端挡圈和圆锥面固定。
当零件位于轴端时，可利用轴端挡圈或圆锥面加挡圈进行轴向固定。
用轴端挡圈固定，轴径小时只需要一个螺钉锁紧，轴径大时则需要两个或两个以上的螺钉锁紧。
为防止轴端挡圈和螺钉松动，可采用图示的锁紧装置。
无轴肩和轴环的轴端，可采用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，但加工锥形表面不如加工圆柱表面简便。
３、用轴套固定。
轴套又称套筒，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。
用轴套固定，结构简单，装拆方便，可避免在轴上开槽、切螺纹、钻孔而削弱轴的强度。
若零件间距较大，会使轴套过长，增加材料用量和轴部件质量。
４、用圆螺母固定。
当无法采用轴套固定或轴套太长时，可采用圆螺母作轴向固定。
这种方法通常用在轴的中部或端部，具有装拆方便、固定可靠、能承受较大的轴向力等优点。
其缺点是：需在轴上切制螺纹，且螺纹的大径要比套装零件的孔径小，一般采用细牙螺纹，以减小对轴强度的影响。
为防止圆螺母的松脱，常采用双螺母或一个螺母加止推垫圈来防松。
５、用弹性挡圈固定。
利用弹性挡圈作轴向固定。
弹性挡圈结构简单紧凑，拆装方便，但能承受的轴向力较小，而且要求切槽尺寸保持一定的精度，以免出现弹性挡圈与被固定零件间存在间隙或弹性挡圈不能装入切槽的现象。
轴上零件周向固定的目的是为了传递转矩及防止零件与轴产生相对转动。
常采用键和过盈配合等方法。
１、用键作周向固定。
轴在轴向和周向的固定方法
轴在轴向和周向的固定方法1. 引言1.1 概述本文将探讨轴在轴向和周向的固定方法。
随着机械工程领域的不断发展，轴的固定对于设备的稳定运行和性能表现起到至关重要的作用。
在确保轴与其他部件紧密连接的过程中，我们可以采用不同的方法来实现这一目标。
本文将主要讨论几种常见且有效的轴向和周向固定方法，并进行比较与分析。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分：引言、轴向固定方法、周向固定方法、比较与分析以及结论与建议。
下面将依次介绍每个部分所涵盖的内容。
1.3 目的通过研究和比较轴在轴向和周向固定过程中不同方法的优缺点，本文旨在提供给读者一个全面了解和选择合适固定方法的参考。
无论是在日常维护工作中还是设计新设备时，选择正确的固定方法对于机械系统运行效果至关重要。
因此，本文希望能够为读者提供可行性建议，并展望未来相关研究方向。
2. 轴向固定方法2.1 方法一方法一是通过使用螺纹固定装置将轴固定在轴承或座标上。
螺纹固定装置包括螺纹孔和螺纹销。
螺纹孔是通过钻孔或铰削等工艺加工而成的，而螺纹销则是通过旋转或打击的方式插入到螺纹孔中。
这种方法适用于轴和座标之间有较大力矩传递需求的情况，能够有效地防止轴在轴向上的移动。
2.2 方法二方法二是利用键连接将轴固定在座标上。
键连接由键槽和键组成，键槽通常是沿着座标的周向方向切割出来的槽口，而键则是安装到键槽中使得轴和座标连接起来。
这种方法适用于对于需要较高精度和转动平稳性要求的应用场景，因为键连接可以提供更好的配合精度和刚性。
2.3 方法三方法三是利用锥面连接将轴固定在座标上。
锥面连接由锥面孔和锥柄组成，锥面孔是通过充填或冲击的方式使轴与座标接触并连接在一起。
这种方法适用于需要高度可靠和紧密连接的情况，因为它可以提供较大的接触面积和更好的承载能力。
以上是在轴向上固定轴向固定方法的三种常见方式。
每种方法都有其适用的特殊情景，选择合适的固定方法应根据具体需求来进行评估，并考虑到性能、成本和便利性等因素。
轴上零件径向固定方法及特点
1099－1979
适 用 于 轮 毂 宽 度 较 小 ( 如 l/d ＜ 0.6)，用 键
圆
联接难以保证轮毂和轴可靠固定的场合。这
柱
种联接一般采用过盈配合，并可同时采用几
销
只圆柱销。为避免钻孔时钻头偏斜，要求轴
和轮毂的硬度差不能太大
用于固定不太重要，受力不大但同时需要
圆
轴向固定的零件，或作安全装置用。由于在
锥
轴上钻孔，对强度削弱较大，故对重载的轴
销
不宜采用。有冲击或振动时可采用开尾圆锥
销
结构简单对中性好，承载能力高，可同时
过
起周向和轴向固定作用，但不宜用于常拆卸
盈
的场合。对于过盈量在中等以下的配合，常
配
与平键联接同时采用，以承受向性好，制造困 难，成本较高。适于载荷较大，对定心精度 要求较高的滑动联接或固定联接 三角形齿细小，适于轴径小、轻载或薄壁 套筒的联接，见GB/T 1144－2001
键固定在轮毂上，键随轮毂一同沿轴上键 槽作轴向移动
常用于轴向移动距离较大的场合
键在轴上键槽中能绕其几何中心摆动，故 便于轮毂往轴上装配，但轴上键槽很深，削 弱了轴的强度
能传递转矩，同时能承受单向轴向力。由 于装配后造成轴上零件的偏心或偏斜，故不 适于要求严格对中、有冲击载荷及高速传动 联接
楔键及键槽见GB/T 1563～1565－1979
可传递较大的转矩，对中性差，对轴的削 弱较大，常用于重型机械中
一个切向键只能传递一个方向的转矩，传 递双向转矩时，需用两个互成120°，见GB/T 1974－1980
固定 方法
平 键
机械设计—轴上零件的固定及工艺结构知识点大汇总(非常好)
⑤弹性挡圈定位——结构简单、紧凑， 能承受较小的轴向力,但削弱轴的强度 ⑥紧定螺钉定位 ——结构简单、调整灵 活，能承受的轴向力较小。
(7) 止动垫圈固定 ——固定可靠，但轴上须 切削螺纹和纵向槽。一般用细牙螺纹，以减 少对轴的销弱，常用于固定轴端零件。 （8）圆锥面定位——轴和轮毂之间无径向 间隙、装拆方便，能承受冲击，但锥面 加工较为麻烦。
3、轴上有螺纹时，应有退刀槽；需要磨削的阶梯轴，应留 有越程槽。 4、为了便于轴的加工，必要时应设置中心孔。
5、轴上有多个键槽时，尽可能用同一规格尺寸，并安排在同 一直线上。
四、 提高轴的强度和刚度的措施 (1) 减小应力集中，提高轴的强度。在零件截面发生
变化处会产生应力集中现象，从而消弱材料的强度。因此， 进行结构设计时，应尽量减小应力集中。在阶梯轴的截面尺 寸变化处应采用圆角过渡，且圆角半径不宜过小。在圆角半 径受到限制时，可采用卸载槽，如图14.15(a)所示；过渡肩 环，如图14.15(b)所示或凹切圆角，如图14.15(c)所示的结 构形式。
2、切削加工工艺性 1）螺纹退刀槽
2）砂轮越程槽
具体数据查手册
3）轴端倒角
4）多个键槽
思考题：指出图中结构不合理地方，并予以改正。
讨论题
1、分析如图2所示的1、2、3、三处的结构错误，并将错误原因和改 进方案填入下表：
序号 1 2 3
错误原因 ①键太长 ②键槽位置不便加工 齿轮无法轴向固定 轴承装配不可靠
改进方案 ①键长略短于带轮轮毂长度 ②两键槽应加在同一直线上 使L略小于B 使轴颈长度略超出轴承
2、轴上零件的周向定位和固定
周向固定的目的： 为了传递运动和转矩，防止零件与轴产生相对的转动。
采用键、花键、销、过盈配合等方式，其结构形式、 特点与应用见表16-3。 1）键 2）花键
轴的结构设计-轴向定位与固定方法介绍
轴的结构设计-轴向定位与固定方法简图轴肩、轴环轴端挡板套筒紧定螺钉弹性挡圈锁紧挡圈轴端挡圈圆锥面圆螺母胀紧连接套与固定方法介绍特点及应用结构简单、定位可靠，可承受较大轴向力。
常用于齿轮、带轮、链轮、联轴器、轴承等的轴向定位为保证零件紧靠定位面，应使r＜c 或 r＜R轴肩高度 a 应大于 R 或 c，通常可取 a＝(0.07～0.1)d轴环宽度 b≈1.4a与滚动轴承相配合处的 a 与 r 值应根据滚动轴承的类型与尺寸确定(见滚动轴承章)，轴肩及轴环将增大轴的坯料直径，增加切削量适用于心轴的轴端固定，见GB/T 892(单孔)及JB/ZQ 4348(双孔)，既可轴向定位又可周向定位，只能承受小的轴向力结构简单、定位可靠，轴上不需开槽、钻孔和切制螺纹，因而不影响轴的疲劳强度，一般用于零件间距离较小的场合，以免增加结构重量。
轴的转速很高时不宜采用套筒两端面的表面粗糙度要与配合面匹配适用于轴向力很小、转速很低或仅为防止零件偶然沿轴向滑动的场合。
为防止螺钉松动，可加锁圈。
紧定螺钉同时亦可起周向固定作用紧定螺钉用孔的结构尺寸见GB/T 71结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力，常用于固定滚动轴承轴用弹性挡圈的结构尺寸见GB/T 894.1～GB/T 894.2，轴上需开槽，强度被削弱结构简单，但不能承受大的轴向力。
常用于光轴上零件的固定，有冲击、振动时应有防松措施。
螺钉锁紧挡圈的结构尺寸见GB/T 884常用于固定轴端零件。
可以承受剧烈的振动和冲击载荷螺栓紧固轴端挡圈的结构尺寸见GB/T 892(单孔)及JB/ZQ 4347(双孔)能消除轴与轮毂间的径向间隙，装拆较方便，可兼作周向固定，能承受冲击载荷。
大多用于轴端零件固定，常于轴端压板或螺母联合使用，使零件获得双向轴向固定。
轮毂要长出锥轴段2mm左右，以确保压紧。
锥轴及孔加工较难，轴向定位不很准确。
高速轻载时可不用键圆锥形轴伸见GB/T 1570固定可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力。
轴的设计与安装基础知识
轴的设计与安装基础知识一、轴系的结构设计1、合理的轴系结构必须满足下列基本要求：2、轴和轴承在预期寿命内不失效；3、轴上零件在轴上准确定位与固定，以及轴系在箱体上的可靠固定；4、轴系结构有良好的工艺性5、好的经济性二、轴上零件的装配方案轴向零件的轴向定位和固定轴上零件的轴向定位方法取决于零件所承受的轴向载荷大小。
常用的轴向定位方法有以下几种。
1、轴肩与轴环定位优点：方便可靠、不需要附加零件，能承受的轴向力大；缺点：会使轴径增大，阶梯处形成应力集中，阶梯过多将不利于加工。
用途：这种方法广泛用于各种轴上零件的定位。
注意要点：为了保证零件与定位面靠紧，轴上过渡圆角半径应小于零件圆角半径或倒角，一般定位高度取为（0.07～0.1）d ，轴环宽度b = 1.4h 。
2、套筒定位简化轴的结构，减小应力集中，结构简单、定位可靠。
多用于轴上零件间距离较小的场合。
3、圆螺母定位固定可靠，可以承受较大的轴向力，能实现轴上零件的间隙调整。
4、弹性挡圈定位紧定螺钉多用于光轴上零件的固定，并兼有周向固定的作用。
适用于轴向力小，转速低的场合二、轴上零件的周向定位运转时，为了传递转矩或避免与轴发生相对转动，零件在轴上必须周向固定。
轴上零件的周向定位方法主要有键联接（平键、半圆键、楔键等）、花键联接、弹性环联接、过盈配合联接、销联接、成型联接等等。
1、平键制造简单、装拆方便。
用于传递转矩较大，对中性要求一般的场合2、花键承载能力高，定心好、导向性好。
适用于传递转矩较大，要求导向性良好的场合。
3、过盈配合结构简单、定心好、承载能力高。
常与平键联合使用，以承受大的交变、振动和冲击载荷。
4、销联接用于固定不太重要、受力不大，但同时需要周向或轴向固定的零件。
机器中的轴的位置是靠轴承来定位的当轴工作时，既要防止轴向窜动，又要保证轴承工作受热膨胀时的影响（不致受热膨胀而卡死），轴承必须有适当的轴向固定措施。
三、轴系的轴向固定常用的轴向固定措施有两种:双支撑固定式这种方法是利用轴肩和端盖的挡肩单向固定内、外圈，每一个支撑只能限制单方向移动，两个支撑共同防止轴的双向移动。
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轴上零件周向固定方法和特点
固定
简图特点
方法
制造简单，装拆方便，对中性好。
用于较高精度、高转速
及受冲击或变载荷作用下的固定联接中，还可用于一般要
平求的导向联接中。
齿轮、蜗轮、带轮与轴的联接常用此形式。
键
平键剖面及键槽见 GB/T1096--1979
导向平键见 GB/T1097--1979
楔键
切向键
花键
滑键能传递转矩，同时能承受单向轴向力。
由于装配后造成轴上零件的偏心或偏斜，故不适于要求严格对中、有冲击载荷及高速传动联接。
楔键及键槽见 GB/T1563～1565--1979
可传递较大的转矩，对中性差，对轴的削弱较大，常用于重型机械中。
一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，需用两个互成 120°，见 GB/T1974--1980
有矩形、渐开线及三角形花键之分。
承载能力高、定心性及导向性好，制造困难，成本较高。
适于载荷较大，对定心精度要求较高的滑动联接或固定联接。
三角形齿细小，适于轴径小，轻载或薄壁套筒的联接。
见GB/T1141--2001
键固定在轮毂上，键随轮毂一同沿轴上键槽作轴向移动。
常用于轴向移动距离较大的场合。
半圆键
圆柱销
圆锥销
过盈配合键在轴上键槽中能绕其几何中心摆动，故便于轮毂往轴上
装配，但轴上键槽很深，削弱了轴的强度。
用于载荷较小的联接或作为辅助性联接，也用于锥形轴及
轮毂联接。
见 GB/T1098～1099--1979
适用于轮毂宽度较小（如 l/d<0.6 ）, 用键联接难以保证轮毂和轴可靠固定的场合。
这种联接一般采用过盈配合，并可同时采用几只圆柱销。
为避免钻孔时钻头偏斜，要求轴和轮毂的硬度差不能太大。
用于固定不太重要，受力不大但同时需要轴向固定的零件，或作安全装置用。
由于在轴上钻孔，对强度削弱较大，故对重载的轴不宜采用。
有冲击或振动时可采用开尾圆锥销。
结构简单对中性好，承载能力高，可同时起周向和轴向固
定作用，但不宜于常拆卸的场合。
对于过盈量在中等以下
的配合，常与平键联接同时采用，以承受较大的交变、振
动和冲击载荷。