项目八 轴与轴承的设计
轴承项目规划设计方案
轴承项目规划设计方案一、项目背景轴承作为机械设备中不可或缺的重要零部件，广泛应用于汽车、航空航天、机床、电机等众多领域。
随着工业技术的不断发展，对轴承的性能、质量和精度要求也越来越高。
为了满足市场需求，提高企业竞争力，我们计划开展一个全新的轴承项目。
二、项目目标本项目旨在设计和生产出高质量、高性能的轴承产品，满足不同客户的需求，并在市场上树立良好的品牌形象。
具体目标包括：1、在项目启动后的X年内，实现年产具体数量套轴承的生产能力。
2、产品质量达到国际先进水平，通过相关质量认证。
3、降低生产成本，提高生产效率，使产品具有价格竞争力。
4、建立完善的销售和售后服务网络，提高客户满意度。
三、市场分析1、市场需求通过市场调研发现，近年来，全球轴承市场规模持续增长，特别是在高端制造业领域，对高精度、长寿命、低噪音的轴承需求不断增加。
同时，随着新兴产业的发展，如新能源汽车、智能制造等，也为轴承行业带来了新的机遇。
2、竞争态势目前，轴承市场竞争激烈，主要竞争对手包括国际知名品牌和国内大型企业。
国际品牌在技术和品牌方面具有优势，而国内企业在价格和服务方面具有一定竞争力。
我们需要通过技术创新和差异化竞争策略，在市场中脱颖而出。
3、市场定位本项目产品将定位于中高端市场，主要面向汽车、机床、航空航天等行业的客户，提供个性化的解决方案和优质的产品服务。
四、产品方案1、产品类型本项目将生产多种类型的轴承，包括深沟球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承等，以满足不同客户的需求。
2、产品规格根据市场需求和行业标准，确定产品的规格范围，包括内径、外径、宽度等参数。
3、产品性能产品将具有高精度、高承载能力、低摩擦、长寿命等性能特点，采用先进的材料和制造工艺，确保产品质量。
1、工艺流程（1）原材料采购：选择优质的钢材、陶瓷等原材料。
（2）锻造：通过锻造工艺，提高材料的致密性和机械性能。
（3）车削加工：对锻造后的毛坯进行车削加工，形成轴承的基本形状。
汽车维修实训教程---第8章 活塞连杆组与曲轴的拆装
项目八 活塞连杆组与曲轴的拆装
（8）用内径规测量连杆小头孔径（图8.21） 标准连杆小头孔径为20.012～20.021mm，见表8.3。
项目八 活塞连杆组与曲轴的拆装
（9）检查连杆分总成 用连杆校准器和塞尺，检测连杆的弯曲度，如图8.22所示。 最大偏差：0.05mm/100mm。如果偏差大于最大值，则要更换连杆。 （10）检查曲轴 a 如图8.23所示，用百分表和V形架测量径向圆跳动。最大径向圆跳动：0.03mm。如果 测量结果大于最大值，则要更换曲轴。
项目八 活塞连杆组与曲轴的拆装
b 安装上轴承（3号轴颈）。 ◆ 将带机油槽的上轴承安装到汽缸体上。 ◆ 用游标卡尺测量汽缸体边缘和上轴承边缘间的距离，如图8.34所示。标 准尺寸：0.7mm或更小。 c 安装下轴承。 ◆ 将下轴承安装到轴承盖上。 ◆ 用游标卡尺测量轴承盖边缘和下轴承边缘间的距离，如图8.35所示。尺 寸（A-B）：0.7mm或更小。
项目八 活塞连杆组与曲轴的拆装
d 用千分尺测量各曲柄销的直径。标准直径：43.992～44.00mm。 e 如图8.25所示，检查各曲柄销的锥度和变形程度。
最大锥度和变形程度：0.004mm。
项目八 活塞连杆组与曲轴的拆装
6．安装和检查 （1）基本原则 按照拆卸时相反的顺序安装，即最后拆的最先装。 （2）装配机油喷嘴 如图8.26所示，用5mm六角套筒扳手和螺栓安装机油喷嘴。拧紧力矩：10N·m。 （3）安装活塞 a 用螺钉旋具将新卡环安装到活塞销孔的一端，如图8.27所示。 ! 注意 确保卡环的端隙与活塞上的活塞销孔切口部位错开。
项目八 活塞连杆组与曲轴的拆装
（4）汽缸的修理 汽缸的修理通常是通过镗削或磨削加工，使汽缸达到原来的技术要求。
轴的设计知识范文
轴的设计知识范文轴是一种用于传递和转动动力的机械元件，广泛应用于各个行业和领域。
在轴的设计中，需要考虑到材料的选择、尺寸的确定、结构的设计等因素。
本文将介绍轴的设计知识，并详细讨论这些因素。
首先，材料的选择对轴的设计至关重要。
常见的轴材料有钢、铜、铝等。
钢材具有优异的机械性能，强度高、刚性好，因此常被用于制作轴。
在选择材料时，不仅需要考虑到材料的机械性能，还需要考虑到材料的耐磨性、耐腐蚀性等特性，以满足实际应用的需求。
其次，尺寸的确定也是轴设计的关键。
轴的尺寸设计包括直径、长度、轴颈位置等方面。
首先，轴的直径应根据承载力和刚度要求进行确定。
一般来说，轴的直径越大，其承载能力越高，但同时也会增加轴的重量和制造成本。
此外，轴的长度也需要根据应用需求进行合理设计。
如果轴过长，容易发生挠曲和变形；如果轴过短，会影响其刚度和承载能力。
轴颈位置的确定则与安装和传动装置的设计相关，需要综合考虑到传递力矩和受力平衡等因素。
结构的设计也是轴设计的关键。
具体而言，结构设计包括轴上的各种传动部件（如键槽、轴肩等）和连接方式（如销轴、铆接、焊接等）。
为了确保轴与其他零件的连接可靠性，需要选用合适的连接方式。
例如，大型机械设备通常采用销轴连接，而小型机械设备则常采用铆接或焊接连接。
此外，为了提高轴的刚度和耐疲劳性能，设计者还可以采用加强筋、斜槽等措施。
另外，轴的表面处理也是轴设计的一个重要环节。
轴的表面处理可以改善其表面质量、硬度和耐磨性。
常见的轴表面处理方法包括热处理、渗碳、表面镀层等。
其中，最常用的是热处理，通过控制轴的加热温度和冷却方式，可以改变轴的组织结构，提高其硬度和耐磨性。
除了上述基本的设计知识外，还有一些注意事项需要考虑。
首先，轴与轴承的配合是轴设计中的一个重要环节。
轴与轴承的配合直接影响轴的运转和使用寿命。
其次，需要注意轴的平衡性。
由于轴承的存在，轴在运转时会产生一定的离心力。
如果轴的质量分布不均匀，会导致轴的弯曲和振动，从而影响轴的运转稳定性。
《普通铣削技术训练》项目八 铣床的调整、精度检验及维护
图8－13检验刀柄挂架孔对 主轴回转中心的同轴度
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图8-14 检验主轴回转轴线对 工作台台面的垂直度
任务二 认识铣床的精度检验
2. 检验铣床工作台精度 （1）检验工作台台面的平面度
将工作台移动到中间位置，按图8-15所示的位置放置两块等高量块，并在两量块上放置一个检验 平尺，然后使用塞尺和量块检验工作台台面和平尺之间的距离。 如果工作台台面平面度误差过大，将会影响夹具或工件底面的安装精度，从而影响加工面对基准面的 平行度或垂直度。工作台允许误差为，每1000mm长度上公差为0.03mm，在纵向只允许工作台面下 凹。 当工作台台面平面度出现超差现象时，一般通过刮削工作台台面来解决。 （2）检验工作台纵向和横向移动的垂直度
图8-15检验工作台台面的平面度
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图8－16 检验工作台纵向和 横向移动的垂直度
任务二 认识铣床的精度检验
（3）检验工作台纵向移动对工作台台面的平行度 如图8－17所示，将横向工作台移动到中间位置，在工作台台面上，跨中央T形槽位置放置两
块等高量块，并在两量块上放置一个检验平尺，使百分表触头顶在检验面上，移动纵向工作台进 行检验，百分表读数的最大差值，即为工作台纵向的平行度误差。 机床纵向平行度的允许公差为： 工作台行程≤500mm，平行度公差为0.02mm； 工作台行程＞500mm且≤1000mm ，平行度公差为0.03mm； 工作台行程＞1000mm，平行度公差为0.04mm。 若机床的平行度超差允许范围，一般通过刮削工作台台面来解决。
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项目八 铣床的调整、精度检验及维护
调整铣床 认识铣床的精度检验 认识铣床的维护及安全生产
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任务一 调整铣床
轴系结构设计与拼装测绘实验报告及CAD图
实验报告机械基础实验报告项目名称：轴系结构设计拼装与测绘实验项目类别：指导项目课题类别：工程与技术科学主持单位:负责人：专业：联系电话:电子信箱：导师: 职称：立项时间:开题时间:结题时间:一、实验名称：轴系结构设计拼装与测绘实验二、实验目的：1）熟悉并掌握轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本要求和方法；2）通过组装测绘为正确设计轴系部件打下基础.三、实验仪器及设备1)模块化轴段（可组装成不同结构形状的阶梯轴)：2)轴上零件:（1）大直齿轮：（2）小斜齿轮：（3）圆锥滚子轴承 :（4)轴承：（5）轴承座：（6)轴承闷盖: （7）轴承透盖：(8)套筒：（9）圆螺母:（10）轴端挡板: （11）螺栓、螺母: （12)平垫圈、弹簧垫圈：(13)十字沉头螺钉:（14）挡圈、弹簧挡圈:（15）键：（16):石棉密封垫：3）工具：活扳手、游标卡尺、胀钳、钢板尺。
四、实验前准备1）从轴系结构设计实验方案表（表33—1、表33-2、表33—3）中选择实验方案号。
2）根据实验方案规定的设计条件确定需要哪些轴上零件。
3)绘出轴系结构装配草图（参考教材有关章节），并注意以下几点。
①设计应满足轴的结构设计、轴承组合设计的基本要求，如轴上零件的固定、装拆、轴承间隙的调整、密封、轴的结构工艺性等(暂不考虑润滑问题).②标出每段轴的直径和长度，其余零件的尺寸可不标注。
五、实验步骤1）选择fzx.0—30轴2）将键fxz.0-26和键fzx.0-27分别嵌入相应的键槽中，敲紧、固定。
3）将小斜齿轮和大直齿轮的槽孔分别对应轴上的键进行安装，固定。
4）在小斜齿轮左边装上轴套fxz。
0-24,再装入fzx。
0-29轴承定位圈。
5）将轴承隔套装在圆锥滚子轴承上,并将其套在轴承上，两个圆锥滚子轴承之间用调整垫隔开。
6）用fzx。
0-31圆螺母将两圆锥滚子轴承固定在轴上,防止其松动、分离。
7)在大直齿轮的右边装上轴套fzx。
0-25。
8）在轴最右端装上圆柱孔调心球轴承。
项目八-盘类零件的绘制
项目八轴承端盖的绘制【学习目标】1、熟练运用等距线、平行线、拉伸、分解、阵列、镜像、局部放大等进行绘制图形。
3、掌握定义图符的方法，能够熟练图符调入，通过相应参数的设置进行图形绘制。
4、掌握调用构件库的方法，熟练运用构件库中的构件的参数更改进行图形绘制。
4、灵活运用电子图板提供基准代号、粗糙度、剖切符号、锥度/斜度等文本标注命令。
1.1学习任务识读下面轴承端盖图形，绘制该图形并标注相应尺寸。
轴承端盖图1.2相关知识1.2.1构件库点击【绘图】→【构件库】或图标，系统弹出“构件库”对话框,如下图所示。
选择洁角、止锁孔、退刀槽、润滑槽、滚花、倒圆与倒角、砂轮越程槽等构件库，然后根据需要在“选择构件”之中进行选择，熟读每一个构件的功能说明，单击确定，按照状态栏或立即菜单的提示进行拾取图形等操作。
则可画得退刀槽如图所示。
构件选择1.2.2局部放大点击【绘图】→【局部放大】或图标，立即菜单提供有“矩形边界”和“圆形边界”的选择，“矩形边界”之中可设置“边框可见”和“边框不可见”两种，“圆形边界”之中可设置“不加引线”和“加引线”两种，两者放大倍数和符号都可根据用户需要输入。
选取密封处为对象后右击，拖动放大图形到适当位置点击即可。
局部放大的立即菜单1.2.3制作零件的图符1、点击【文件】→【另存文件】，更改图符名称，点击保存按钮。
2、点击【格式】→【图层】图标，系统弹出“层设置对话框”。
点击“尺寸线层”、“虚线层”、“细实线层”右边的灯，注意观察灯的颜色，如暗表示已关对应的该层，单击确定按钮，删除文字标注，关闭相应图层3、点击【绘图】→【图库】→【定义图符】或图标，根据状态栏左边提示信息，选择视图，右击，拾取为基准点；所有图形完成后右击，系统弹出图符入库对话框，填写对话框，单击完成按钮，则图符入库。
4、点击【绘图】→【图库】→【提取图符】图标，根据“提取图符对话框”，点击“自制图符”之中相关文件，单击下一步按钮，则可提取端盖图符。
机械设计(基础)课程教学大纲
《机械设计》课程教学大纲一、课程名称：机械设计Machine Design课程负责人：龙振宇二、学时与学分：60学时3学分三、适用专业：机械设计制造及自动化专业四、课程教材：龙振宇主编，机械设计，机械工业出版社，2002年8月五、参考教材：濮良贵纪名刚主编，机械设计（第七版），高等教育出版社，2001年6月邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，1998年2月余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986年六、开课单位：机械工程学院七、课程的目的、性质和任务《机械设计》是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课。
在机械类各专业教学计划中，它是主要课程。
本课程在教学内容方面应着重基本知识，基本理论，基本方法和创新思维，在培养实践能力方面应着重创新能力设计构思和设计技能的基本训练。
本课程的目的及主要任务是培养学生：1．掌握通用机械零部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律；突出创新意识和创新能力的培养，具有机械系统综合设计能力。
2．树立正确的设计思维，了解国家当前的有关技术经济政策。
3．具有应用计算机技术的能力。
4．具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。
5．掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。
6．对机械设计的新发展有所了解。
八、课程的主要内容1．教学基本内容机械设计总论：机械设计的一般程序，机械系统总体方案设计，技术设计的主要内容，机器设计的基本原则，标准化等。
机械零件设计基础：机械零件的失效，机械零件的工作能力和计算准则，摩擦、磨损和润滑，寿命和可靠性概述，机械零件常用材料和选用原则，机械零件的工艺性等。
联接件设计：螺纹联接，键、花键联接，过盈配合联接等。
传动件设计：带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动，螺旋传动等。
轴系零、部件设计：轴，滑动轴承，滚动轴承，联轴器，离合器等。
其它零部件设计：弹簧，机架零件，减速器，无级变速器等。
创新设计：创新设计重要性、基本原则及基本方法，实例分析。
项目八 非铁金属及其合金
淬火+自然 时效
390~440
超硬铝 7A04
退火
≤245
2A50
淬火+人工 时效
353
锻铝
2A70
淬火+人工 时效
353
12
螺栓、铆钉、空气螺旋桨 叶片等
LY11
10
飞机上骨架零件、翼梁、 铆钉、蒙皮等
LY12
10
飞机大梁、桁条、加强框 、起落架等
LC4
12
压气机叶轮及叶片、内燃
LD5
机活塞、在高温下工作的
QAl7 QAl9-4
退火
470
550
QBe2
500
3
70
重要用途的弹簧及其他弹性 元件等
轴承、蜗轮、螺母及在蒸汽
4
110 、海水中工作的高强度、耐
蚀零件等
重要的弹性元件、耐磨零件
3
84 及在高速、高压和高温下工
作的轴承等
（ZCuSn10Pb1
）
砂型
200
铸造
（ZCuPb30）
–
3
80
重载荷、高速度的耐磨零件 ，如轴承、轴套、蜗轮等
2021/12/23
根据纯铝的特点，纯铝主要用于配制各种铝合金，代替铜制作电线或电缆， 以及制作要求质轻、导热、耐大气腐蚀而强度不高的器具。
工业纯铝中的杂质为铁和硅，杂质的质量分数越多，铝的导电性、耐腐蚀性 和塑性越低，表8.2为工业纯铝的牌号、化学成分及用途举例。
牌号
1070 1060 1050 1035
2021/12/23
表8.6 黄铜的代号（牌号）、力学性能及用途
代号（牌号）
状态
抗拉强度 （MPa）
轴承详细讲解
7、轴承的配合及游隙
一般，为了得到稳定的测试值，给予轴承规定的测试 负荷，然后测试游隙。因此，测得游隙值大出理论游隙 （在径向游隙中，称为几何游隙）。一个因给予测试载 荷而产生的弹性变形量。称为测试游隙以示区别，一般 比理论游隙大（3到4μm）。 理论内部游隙规定，依次分为第2组、基本组、CM组、 第3组、第4组、第5组。
定位预紧： （1）A-B>0 合适预紧 低振、长寿 高振、短寿 高振、短寿
（2）A-B>>0 过量预紧 （3）A-B<=0 没有预紧
八、轴承的预紧、润滑、密封
定压预紧： （1）A-B>0 合适预紧 （2）A-B>>0 过量预紧 （3）A-B<=0 没有预紧
低振、长寿 高振、短寿 高振、短寿
八、轴承的预紧、润滑、密封
4、轴承类型的选用
分析项目 1）轴承安装空间 能容纳于轴承安装空间内的轴承型式 轴承负荷的大小、方向和性质，轴承的负荷能力用基本额 定负荷表示，其数值在轴承尺寸表有说明 能适应机械转速的轴承型式，转速的极限值用极限转速表 示，可查轴承尺寸表 具有所需旋转精度的轴承型式：尺寸精度和旋转精度已经 标准化 能满足机械轴系刚性的轴承型式 轴承承受载荷时，滚动体和滚道的接触部分会产生弹性变 形。“高刚度”是指这种弹性变形的变形量较小 分析使轴承内圈与外圈产生相对倾斜的因素（如负荷引起 轴的挠曲、轴及外壳的精度不良或安装误差），并选择能 使用这种使用条件的轴承 考虑轴承的装拆频度及装拆方法
2、轴承代号方法
尺寸系列代号规定的是滚动轴承的外径和宽度 尺寸系列包括直径系列和宽度系列
2、轴承代号方法
内径代号规定的是滚动轴承的内径尺寸
内径尺寸表示是显性的（在基本代号后两位）
项目八 发动机的装配与调试
活动二 发动机的磨合规范
一、发动机磨合的意义
总成修理的发动机使用的零件有新有旧，零件的技术状况相差较 大，修理工艺装备和企业生产技术水平又存在着很大的差异。有些总 成修理发动机在磨合中就出现拉缸、烧瓦等严重故障。因此，总成修 理的发动机进行科学的磨合就更为必要。
1．形成适应工作条件的配合性质 （1）扩大配合表面的实际接触面积。新零件和经过修理的零件， 由于表面微观粗糙和各种误差，装配后配合副的实际接触面积仅为设 计面积的0.001～0.01 ，配合表面上单位实际接触面积的载荷就会超 过设计值的百倍乃至千倍。微观接触面在高应力、高摩擦热作用下就 容易产生塑性变形和粘着磨损，引起咬粘等破坏性故障。因此，使新 零件在特定的磨合规范下运动，粗糙表面的微观凸点镶嵌并产生微观 机械切削现象，使实际接触面积不断扩大，在短期内形成适应正常工 作条件的配合表面。 （2）形成适应工作条件的表面粗糙度。每一种工作条件均有其相 应的表面粗糙度，零件加工的表面粗。
0.4 kｇ
硅酸钠（Na２SiＯ３）
0.15 kｇ
水
Hale Waihona Puke 100 kｇ3．其他零件的清洗 （1）橡胶类零件的清洗。如制动皮碗、皮圈等，应用酒精或制 动液清洗，不得用煤油、汽油、柴油等有机溶剂或碱溶液清洗，以 防发胀变形。 （2）离合器摩擦片和制动蹄摩擦片，不能用碱溶液煮洗，应用 少许汽油擦洗后，再用砂纸擦干净。 （3）皮质零件。一般先用肥皂水擦洗，再用清水冲洗，最后用 干布擦干。亦可用皮件清洁剂清除污物。
发动机大修后经装合、调整和试验，技术部门根据有关标准 进行验收、签发合格证，并提供用户必要的技术资料，给予质量 保证。
活动一 发动机的装配与调试
一、发动机装配的一般原则
(一)发动机装配前准备工作 1．发动机装配前必须认真清洗零件和工具，保持装配场所的清 洁。 2．待装零件、组合件、总成件应备齐全。 3．工作台、机件应摆放有序，并按规定配齐衬垫、螺栓、螺母、 垫圈、开口销，并准备适量的密封胶及机油、润滑脂等常用润滑材料。 (二)发功机装配的一般原则和要求 1．发动机装配的一般原则是以气缸体为基础上，分别进行安装。 2．装配过程中，应尽多使用专用工具。 3．有装配记号的零件，必须按记号装配不得互换。 4．配合的零件表面，在装配时必须涂上润滑油。 5．紧配合零件装配时，应使用压床或专用的压入工具。如需在 零件表面施以压力或锤击时，必须垫以软金属块或使用铜铣头。
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一、轴的强度计算
T
F
轴的计算流程：
计算方法： 按扭转强度计算
按弯扭合成强度计算
机器的结构 力学分析 简 化
强度计算
轴径
轴的长度 轴上零件的位置
载荷计算简图
轴的结构设计
机械设计基础 —— 轴
结构示例：结构改错
⑨
⑧
⑩
① ② ④ ⑤ ⑦ ⑥
③
① 无定位轴肩 ② 端盖无密封 ③ 键槽太长 ④无非定位轴肩 ⑤套筒太高
保持架：避免滚动体直接接触，减少发热和磨损 材料：低碳钢；铜、铝、工程塑料
机械设计基础 —— 轴承
三、分类
1 按滚动体形状分
2 按受载方向分
机械设计基础 —— 轴承
1 按滚动体形状分
按滚动体形状分：
球轴承、滚子轴承
又可细分为： 球轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、 球面滚子轴承
机械设计基础 —— 轴
2 按形状分类
直轴、曲轴、软轴
机械设计基础 —— 轴
三、轴设计解决的问题
1、结构问题 — 确定轴的形状和尺寸 2、强度问题 — 防止轴发生疲劳断裂 3、刚度问题 — 防止轴发生过大的弹性变形 4、振动稳定性问题 — 防止轴发生共振
轴的结构设计 轴的强度计算
8-4 轴的设计
1、类比法 2、设计计算法 步骤： （1）根据轴的工作条件选材，确定许用应力。 （2）按扭转强度估算轴的最小直径。 （3）设计轴的结构，绘制轴的结构草图。 （4）按弯扭合成进行轴的强度校核。 （5）修改轴的结构后再进行校核计算。 （6）绘制轴的零件图。
机械设计基础 —— 轴
改善零件位臵及结构, 以改善轴的受力状态
机械设计基础 —— 轴
二、轴的材料
轴的材料，见表14.4 碳素钢 ：优质碳素钢:35、 50 、 45 轴钢 普通碳素钢Q235、Q255、Q275 合金钢：20Cr、20CrMnTi、40Cr、35SiMn、35CrMo
1. 钢：
2. 球墨铸铁:
机械设计基础 —— 轴
3 定位和固定要求
轴与轴上零件要有准确的工作位臵 定位：零件有准确的工作位臵 固定：零件在轴上的位臵牢固可靠
周向固定 轴向定位和固定
机械设计基础 —— 轴
周向定位和固定
防止轴上零件与轴发生相对转动，以传递转矩
常用的周向固定方法： 键、花键、紧定螺钉、过盈配合等
机械设计基础 —— 轴承
4 推力轴承(=90º )
推力球轴承: 5类 受力类型：只承受轴向(Fa) 单列：承受单向轴向力 双列：承受双向轴向力
机械设计基础 —— 轴承
5 滚动轴承类型的选择原则
根据载荷大小、性质、轴承的转速、调心性能、安装和拆 卸、价格等确定轴承类型 其中，载荷(包括大小和方向)、转速的大小一般是最主要的
1 向心轴承(=0º )
深沟球轴承: 6类 →nlim最高、价廉, 优先采用 受力类型: Fr, 不大的Fa(双向) 圆柱滚子轴承: N类→承载力较大 受力类型: 很大的Fr, 不能承受轴向力Fa 滚针轴承: NA类 →内外圈可分离, 径向尺寸小 受力类型: 很大的Fr, 不能承受轴向力Fa
前臵代号 分 部 件 代 号 字母 类 型 代 号
基 本 代 号
尺寸系列 代 号 宽度 直径 系列 系列 代号 代号 4 3 2 内 径 代 号
轴上零件要易于装拆、调整
2. 装拆要求：
3. 定位和固定要求：
轴与轴上零件要有准确的工作位臵，并牢固地保持这一位 臵
4. 尽量减少应力集中, 改善轴的受力状态
机械设计基础 —— 轴
1 制造工艺性要求
轴应有良好的制造工艺，便于加工
光轴
等强度轴
阶梯轴
加工方法不同，轴的结构也可能不同
键槽应位于同一母线上；螺纹退刀槽；砂轮越程槽
一、轴的结构 二、轴的材料
机械设计基础 —— 轴
一、轴的结构
轴头：轴和旋转零件的配合部分
轴颈：轴和轴承配合的部分
轴身：连接轴颈与轴头部分
轴肩(轴环)：轴的直径 变化所形成的阶梯处 轴头 轴身 轴颈
机械设计基础 —— 轴
轴的结构设计的要求
1. 制造工艺性要求：
轴应有良好的制造工艺，便于加工
1.拟定轴上零件装配方案 2.估算轴的最小直径ｄmin 3.确定各段直径及长度 4.确定轴的结构要素 1.许用切应力法(扭转强度) 2.许用弯曲应力法( 弯扭合成强度 ) 3.安全系数计算法：疲劳强度计算、静强度计算 1.刚度计算 2.振动稳定性计算( 临界转速)Biblioteka 其它计算机械设计基础 —— 轴
8-2 轴的结构和材料
按轴承承受载荷分类 向心轴承和推力轴承： 向心轴承主要用于承受径向载荷 推力轴承主要用于承受轴向载荷力
公称接触角
机械设计基础 —— 轴承
四、类型及特点
1 2 3 4 5 向心轴承(=0º ) 调心轴承(=0º ) 向心推力轴承 (0º ＜<90º ) 推力轴承(=90º ) 选择原则
机械设计基础 —— 轴承
一般而言， 高速，平稳低载：60000（深沟球轴承） 载荷较大+冲击：滚子轴承 径/轴向载荷较大： 较低转速：30000（圆锥滚子） 较高转速：70000角接触球轴承 轴向载荷>>径向载荷：推力+向心组合
机械设计基础——轴承
8-7 滚动轴承的代号
滚动轴承为标准件：GB/T 272-1993
适用状况： 轴承位臵以及作用在轴上的载荷性质、大小、方向和作用 点已知——准确计算 弯、扭联合作用时，采用第三强度理论 步骤： 绘制受力计算简图 计算所有力引起的弯矩 2 2 为扭-弯应力性质折合系数 M MH MV 合成弯矩M 计算扭矩 2 2 合成当量弯矩M’ M ' M ( T ) M' 强度条件： ' [ ]
QT500-5、QT600-2
机械设计基础 —— 轴
8-3 轴的计算
轴的工作能力主要取决与强度和刚度，高 速轴还要校核振动稳定性
一、轴的强度计算 二、轴的刚度计算
机械设计基础 —— 轴
1、 按扭转强度计算
适用状况： (1)轴只传递转矩，不承受弯矩（或很小的弯矩） (2)弯矩未知，按扭距作初步计算 6 T 9 . 55 10 P T 扭剪应力: 3 T T 3 d / 16 0.2d n WT
机械设计基础——轴承
8-5 滚动轴承概述
滚动轴承是标准件，由专业轴承厂集中生产 特点： 摩擦阻力小, 功率损耗少, 起动灵敏，f＝0.05, η= 0.98～ 0.995 可同时承受径向和轴向载荷，简化了支承结构
径向间隙小，还可用预紧方法消除间隙，因此回转精度高
互换性好，易于维护，润滑简便, 价格低 抗冲击能力差, 高速时出现噪音 寿命也比不上液体润滑的滑动轴承 径向尺寸大
箱体 齿轮 轴 轴承 轴承孔
机械设计基础——轴承
滚动轴承
15-1 15-2 15-3 15-4 15-5
滚动轴承概述 滚动轴承的结构和类型 滚动轴承的代号 滚动轴承的失效形式及选择计算 滚动轴承的组合设计
基本要求: 熟悉滚动轴承的代号、正确地选择滚动轴承的类型 掌握滚动轴承的寿命计算 正确进行滚动轴承组合设计 难点：向心推力轴承(指角接触球轴承与圆锥滚子轴承)的 受力分析
机械设计基础 —— 轴
轴向定位和固定
防止轴上零件工作时发生轴向蹿动 常用的轴向定位和固定方法： 轴肩、套筒、螺母、轴端挡圈等 轴头长度 < 轮毂的轴向长度
机械设计基础 —— 轴
4 尽量减少应力集中, 改善轴的受力状态
尽量减少应力集中： 轴肩处要有过渡圆角 相邻轴径的变化不宜太大
机械设计基础 —— 轴承
2 按受载方向分
按受载方向和公称接触角分：
滚动体与套圈接触处 的法线与轴承的径向 平面之间的夹角
（1）向心轴承 径向接触轴承：=0º ，主要承受径向载荷，及小的轴向载荷。 向心角接触轴承： 0º< ≤45º ，同时承受径向和轴向载荷。 （2）推力轴承 推力角接触轴承： 45º< < 90º，承受轴向载荷，及小的径向 载荷。 轴向接触轴承： =90º ，只能承受轴向载荷。
设计公式:
d
3
3 3 9.55 106 P T P C 0.2[ τ T ] 0.2[ τ T ]n n
mm
令其为系数 C 系数 C 与轴的材料和承载情况有关，查表14.1 注意: 若该轴段有一个键槽，d 值增大3%; 有两个键槽，增大7%
机械设计基础 —— 轴
2 按弯扭合成强度计算
机械设计基础 —— 轴承
2 调心轴承 (=0º )
调心球轴承: 1类→调心性能最好 受力类型：Fr, 不大的Fa(双向)
调心滚子轴承: 2(3)类→调心性能好、承载力较大 受力类型：Fr, 不大的Fa(双向)
机械设计基础 —— 轴承
3 向心推力轴承 (0º ＜<90º )
角接触球轴承:７类，＝15º 、25º 、40º 受力类型：Fr, 单向Fa 圆锥滚子轴承：3类 受力类型：Fr, 单向Fa
车削
倒角 砂轮越程槽
磨削
机械设计基础 —— 轴
2 装拆要求