《课题三轴系零件》PPT课件

31键、销及其连结,32轴,课题三轴系零件,33轴承,34连轴器、离合器和制动器,教学要求,1.了解键连结类型、特点、与标记。2.了解销连结的基本形式与应用特点。3.了解轴的分类、结构及应用特点。4.了解轴承的分类、结构及应用特点。5.了解联轴器、离合器和制动器的分类、结构及应用特点。,一、键连结,二、销连结,31键、销及其连结,一、键连结,通过键将轴与轴上零件（如齿轮、带轮和凸轮等）结合在一起，实现周向固定，以传递转矩的连结称为键连结。键连结属于可拆连结，具有结构简单、工作可靠、装拆方便等特点，且已经标准化，故得到广泛的应用。,1平键连结,平键分普通平键和导向平键两种。平键是矩形截面的连结件，置于轴和轴上零件毂孔内,键的两侧面为工作面，用以传递转矩。,一、键连结,（1）普通平键连结,普通平键连结，对中性良好，装拆方便，适用于高速、高精度和承受变载冲击的场合，但不能实现轴上零件的轴向定位。根据键的头部形状不同，普通平键有圆头（A型）、方头（B型）和单圆头（C型）三种型式。,一、键连结,一、键连结,（2）导向平键连结,轴上安装的零件需要沿轴向作移动时，可将普通平键加长，变为图示的导向平键连结。由于导向平键较长，且与键槽配合较松，因此要用螺钉将导向平键固定于轴槽内。为了拆卸方便，在导向平键中部设有起键用螺孔。导向平键有圆头（A型）和方头（B型）两种型式。,一、键连结,（3）平键连结的配合种类和应用,平键连结采用基轴制配合，按键宽配合的松紧程度不同，分成较松键连结、一般键连结和较紧键连结三种。三种连结的键宽、轴槽宽和轮毂槽宽的公差及其应用见有关标准。,一、键连结,2半圆键连结,半圆键连结也是用侧面实现周向固定和传递转矩。其特点是制造容易，装拆方便。键在轴槽中能绕自身几何中心沿槽底圆孤摆动，以适应轮毂上键槽的斜度，但键槽较深，削弱了轴的强度，只能传递较小的转矩。一般用于轻载或辅助性连结，特别适用于锥形轴与轮毂的连结。,一、键连结,3.楔键连结,楔键分普通楔键和钩头楔键两种。普通楔键有圆头（A型）、方头（B型）和单圆头（C型）三种形式；钩头楔键只有一种形式。,一、键连结,楔键的上、下两面为工作面，上表面相对下表面有1:100的斜度，轮毂槽底面相应也有1:100的斜度。装配时，将楔键打入轴与轴上零件之间的键槽内，使之连结成一整体，从而实现传递转矩。,特点：适用于低速轻载、精度要求不高。对中性较差，力有偏心。不宜高速和精度要求高的联接，变载下易松动。钩头只用于轴端联接，如在中间用键槽应比键长2倍才能装入。且要罩安全罩。,一、键连结,4.切向键连结由两个普通楔键组成。装配后两个互相平行的窄面是工作面，主要依靠工作面直接传递转矩。切向键能传递很大转矩，常用于重型机械。,平键连接和半圆键连接都是松键连接。,楔键连接和切向键连接都是紧键连接。,键连接按键在连接中的松紧状态分为松键连接和紧键连接。,一、键连结,5.花键连结花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向均布而成花键齿侧面为工作面适用于动、静联接。,花键轴,特点：,A、齿较多、工作面积大、承载能力较高B、键均匀分布，各键齿受力较均匀,C、齿槽线、齿根应力集中小，对轴的强度削弱减少D、轴上零件对中性好E、导向性较好F、加工需专用设备、制造成本高,花键类型,按齿形分：,矩形花键,矩形花键联接定心精度高，定心稳定性好，配合面热处理后引起的变形可用磨削的方法消除，齿侧面为两平行平面，加工容易，应用广泛。,渐开线花键,渐开线花键的齿廓为渐开线，应力集中比矩形花键小，齿根处齿厚增加，强度高。当齿受载时，齿上的径向力能自动定心，有利于各齿均载，应用广泛，优先采用。,导向平键联接,楔键联接,切向键联接,花键联接,3、销联接,销的主要用途是固定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷。,定位销主要用于零件间位置定位，常用作组合加工和装配时的主要辅助零件。,二、销连结,1销的基本形式,圆柱销靠过盈与销孔配合，不能经常装拆（否则定位精度下降）圆锥销1：50锥度，可自锁，定位精度较高，允许经常装拆，且便于拆卸。,开尾圆锥销：在联接时的防松效果好，适用于有冲击、振动的场合的联接。,端部带螺纹的圆锥销可用于盲孔或拆卸困难的场合；,槽销上有辗压或模锻出的三条纵向沟槽，将槽销打入销孔后，由于材料的弹性使销挤压在销孔中，不易松脱，因而能承受振动和变载荷。,销轴用于两零件的铰接处，构成铰链联接。销轴通常用于开口销锁定，工作可靠，装拆方便。,二、销连结,2销连结的应用特点,用作确定零件之间相互位置，并构成可拆卸连结的销，通常称为定位销。,二、销连结,为了销连结装拆的方便，或盲孔的销连结，可采用内螺纹圆锥销或内螺纹圆柱销。,二、销连结,用来传递动力或转矩的销，称为连接销。可用圆柱销或圆锥销，销孔需经铰制。,一、轴的分类和应用,二、轴的结构和轴上零件的固定,32轴,一、轴的分类和应用,按照轴的轴线形状不同，轴可以分为曲轴和直轴两大类。,轴是组成机器的重要零件之一。轴的主要功用是支承旋转零件（例如齿轮、蜗轮等）、传递运动和动力。,轴端,轴头,轴颈,轴头,轴肩,轴,一、轴的分类和应用,根据轴所受载荷不同，可将轴分为心轴、转轴和传动轴三类。,心轴：工作时仅承受弯矩而不传递转矩。心轴按是否转动又可以分为转动心轴（火车轮轴）和固定心轴（自行车前轮轴）。,一、轴的分类和应用,转轴：工作时既承受弯矩又承受转矩的轴。如减速器中的轴。,一、轴的分类和应用,传动轴：只传递转矩而不承受弯矩，如汽车中联接变速箱与后桥之间的轴。,传动轴：,直轴，曲轴；光轴，阶梯轴；空心轴，实心轴；刚性轴，挠性轴。重点：阶梯轴,例：汽车轴,按轴的结构形状分：,阶梯轴,曲轴：,挠性钢丝轴,二、轴的结构和轴上零件的固定,1对轴结构的一般要求,轴主要由轴颈和连接各轴颈的轴身组成。被轴承支承的部位称为支承轴颈，支撑回转零件的部位称为配合轴颈（也称工作轴颈）。轴的各部位直径应符合标准尺寸系列，支承轴颈的直径还必须符合轴承内孔的直径系列。轴的直径除根据强度计算确定外，通常可应用经验式进行估算。,在考虑轴的结构时，应满足下述三个方面的要求，即：装在轴上的零件，要牢固且可靠地相对固定；便于加工和尽量避免和减小应力集中；轴上零件要便于安装和拆卸。,二、轴的结构和轴上零件的固定,2轴上零件的固定,（1）轴上零件的轴向固定,1）用轴肩和轴环固定,二、轴的结构和轴上零件的固定,2）用轴端挡圈和圆锥面固定,二、轴的结构和轴上零件的固定,3）用轴套固定,二、轴的结构和轴上零件的固定,4）用圆螺母固定,二、轴的结构和轴上零件的固定,5）用弹性挡圈（卡环）固定,二、轴的结构和轴上零件的固定,（2）轴上零件的周向固定,1）用键作周向固定,键连结用作轴上零件的周向固定形式应用最广。用平键连结作周向固定，结构简单，制造容易，装拆方便和对中性好，可用于较高精度、较高转速及受冲击或变载荷作用下的固定连接，因此应用最普遍，应用平键连结时，对于同一轴上轴径相差不大的轴颈上的键槽，应尽可能采用同一规格的键槽尺寸，并使键槽位于相同的角向位置上，以方便加工。用楔键连结作周向固定，在传递转矩的同时，还能承受单向的轴向力，但对中性较差。用花键连结作周向固定，具有较高的承载能力，对中性与导向性均好，但花键制造较困难，成本高。,二、轴的结构和轴上零件的固定,2）用过盈配合作固向固定,用过盈配合作周向固定主要用于不拆卸的轴与轮毂的连结。由于包容件轮毂的配合尺寸（孔径）小于被包容件轴的配合尺寸（轴颈直径），装配后在两者之间产生压力，工作时依靠此压力所产生的摩擦力来传递转矩。这种连结结构简单，对轴的削弱小，对中性好，能承受较大的载荷和有较好的抗冲击性能。其承载能力与抗冲击能力取决于过盈量的大小和配合表面的表面质量。因此，配合面的加工精度要求高，表面粗糙度值小。,对于对中性要求高、承受较大振动和冲击载荷的周向固定，可采用键连结与过盈配合组合的固定方法，以传递大的转矩和使轴上零件的周向固定更牢固，工作过程安全可靠。,二、轴的结构和轴上零件的固定,3）用圆锥销和紧定螺钉作周向固定,三、轴上的零件装拆和调整,为了能够顺利地装拆轴上零件，轴的结构多半设计成中间粗两端逐渐细的阶梯轴形状。为装拆方便，轴肩一般可取为13mm。安装轴承的轴肩高度应小于轴承内圈厚度，以便拆卸。,一、滑动轴承,二、滚动轴承,33轴承,一、滑动轴承,1概述,仅发生滑动摩擦的轴承称为滑动轴承。根据所受载荷的方向不同，滑动轴承可分径向滑动轴承、止推滑动轴承和径向止推滑动轴承三种主要型式。,一、滑动轴承,2结构形式,（1）整体式径向滑动轴承,一、滑动轴承,（2）对开式径向滑动轴承,一、滑动轴承,（3）自位滑动轴承,一、滑动轴承,（4）可调间隙或滑动轴承,一、滑动轴承,3轴瓦（轴套）的材料,（1）对轴瓦（轴套）材料的要求,1）良好的减摩性和耐磨性,2）较好的强度和塑性,3）对润滑油的吸附能力强,4）良好的导热性,（2）常用的轴瓦（轴套）材料,1）铸铁有灰铸铁（如HT150、HT200）和耐磨铸铁MT两种。灰铸铁用于低速、轻载、不受冲击的轴承；耐磨铸铁用于与经淬火热处理的轴颈相配合的轴承。,一、滑动轴承,2）铜合金有黄铜和青铜两种，用作轴承材料大多为铸造铜合金。它们都有较高的强度，较好的减摩性和耐磨性。铸造黄铜常用有铝黄铜ZCuZn25Al6Fe3Mn3、锰黄铜CuZn38Mn2Pb2、硅黄铜ZCuZn16Si4等，价格较青铜便宜，但减摩性及耐磨性不如青铜，用于冲击小，负载平稳的轴承。铸造青铜常用有锡青铜ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5，铝青铜ZCuAl10Fe3，铅青铜ZCuPb30等，可用于中速，中载及重载和冲击条件下的轴承。,3）轴承合金（巴氏合金）这种材料具有良好的减摩性和耐磨性，常用的有锡基轴承合金（ZChSnSb11-6）和铅基轴承合金（如ZChPbSb16-16-2）两类。,一、滑动轴承,4）聚酰胺（PA）俗称尼龙。有较好的自润性、耐磨性、减振性和耐腐蚀性能，但导热性差，吸水性大，尺寸不稳定。尼龙轴瓦不须外加润滑剂即可正常工作，适用于温度不高、速度不高、载荷不大、散热条件较好的小型轴承。常用的聚酰胺有尼龙6、尼龙66、尼龙1010等。,一、滑动轴承,4滑动轴承的润滑和润滑装置,（1）滴油润滑,一、滑动轴承,（2）油环润滑,一、滑动轴承,（3）飞溅润滑,飞溅润滑是利用轴上的回转零件（如齿轮、曲轴的曲柄或装在轴上的甩油盘等）浸入油池中，在回转时将润滑油带起溅到轴承中进行润滑的方法。这种方法简单可靠，但应注意带油零件回转速度不宜太高，浸入油池不宜过深。,（4）压力润滑,压力润滑是用液压泵把油液通过油管注入到轴承中去进行润滑的。这种润滑能保证连续供油，且供油量可以调节，即使在高速重载下也能获得良好的润滑效果。,一、滑动轴承,（4）润滑脂润滑,润滑脂润滑只能是间隙供油。图为常用的润滑脂用压力润滑装置。,一、滚动轴承,1概述,以滚动摩擦为主的轴承称为滚动轴承。,一、滚动轴承,滚动轴承滚动体的形状。,一、滚动轴承,2滚动轴承的类型和代号,一、滚动轴承,一、滚动轴承,一、滚动轴承,一、滚动轴承,一、滚动轴承,一、滚动轴承,一、滚动轴承,一、滚动轴承,滚动轴承基本代号表示方法举例。,一、联轴器,二、离合器,34联轴器、离合器和制动器,三、制动器,一、联轴器,1概述,联轴器是联结两轴或轴和回转件，在传递转矩和运动过程中一同回转而不脱开的一种机械装置。联轴器用来联结两根轴或轴和回转件，使它们一起回转，传递转矩和运动。在机器运转过程中，两轴或轴和回转件不能分开，只有在机器停止转动后用拆卸的方法才能将它们分开。有的联轴器还可以用作安全装置，保护被联结的机械零件不因过载而损坏。,机械式联轴器分刚性联轴器、挠性联轴器和安全联轴器三大类。,一、联轴器,2几种常用联轴器的结构,（1）凸缘联轴器,凸缘联轴器是利用螺栓联结两半联轴器的凸缘，以实现两轴连接的联轴器。是刚性联轴器中应用最广的一种联轴器。,一、联轴器,（2）套筒联轴器,套筒联轴器是利用公用套筒，以某种方式联结两轴的联轴器。公用套筒与两轴联结的方式常用键联结或销联结。套筒联轴器是刚性联轴器。,一、联轴器,（3）鼓形齿联轴器(齿式联轴器),鼓形齿联轴器是利用内外齿啮合，以实现两半联轴器联结的联轴器。鼓形齿联轴器是一种无弹性元件挠性联轴器。,一、联轴器,（4）滑块联轴器,滑块联轴器是利用中间滑块，在其两侧半联轴器端面的相应径向槽内滑动，以实现两半联轴器联结的联轴器。,一、联轴器,（5）万向联轴器,允许在较大角位移时传递转矩的联轴器称为万向联轴器。万向联轴器也是无弹性元件挠性联轴器。,一、联轴器,（6）弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器,弹性套柱销联轴器是利用一端带有弹性套的柱销，装在两半联轴器凸缘孔中，以实现两半联轴器联结的联轴器。,一、联轴器,弹性柱销联轴器是利用若干非金属材料制成的柱销，置于两半联轴器凸缘孔中，以实现两半联轴器联结的联轴器。,一、联轴器,（7）安全联轴器,安全联轴器是具有过载安全保护功能的联轴器。当机器过载或受冲击时，联轴器中的联结件自动断开，从而中断两轴的联系，避免机器重要零、部件受到损坏。安全联轴器分铜棒式、摩擦片式和永磁式三种。图示为常用的铜棒安全联轴器。,一、联轴器,二、离合器,1概述,离合器是主、从动部分在同轴线上传递动力或运动时，具有接合或分离功能的装置。与联轴器的作用一样，离合器也是用来联结两根轴的。但不同的是离合器可根据工作需要，在机器运转过程中能随时将两根轴接合或分离。,按控制方式不同，离合器可分成操纵离合器和自控离合器两大娄。必须通过操纵，接合元件才具有接合或分离功能的离合器称为操纵离合器。按操纵方式不同，操纵离合器分有机械离合器、电磁离合器、液压离合器和气压离合器等4种。自控离合器是指在主动部分或从动部分某些性能参数变化时，接合元件具有自行接合或分离功能的离合器。自控离合器分超越离合器、离心离合器和安全离合器3种。,二、离合器,在机械机构直接作用下具有离合功能的离合器称为机械离合器。机械离合器有嵌合式离合器和摩擦式离合器两种类型。,二、离合器,2几种常用机械离合器,（1）牙嵌离合器,牙嵌离合器是用爪牙