汽车机械基础课件：认识轴与轴承

认识轴与轴承——汽车机械基础

认识轴

轴是组成机器的重要零件之一。其主要功能是：①传递运动和转矩；

②支承回转零件（如齿轮）。一轴的功能1、根据轴的受载情况的不同可分为:转轴：既承受弯矩又承受转矩的轴传动轴：主要承受转矩的轴心轴：只承受弯矩的轴二轴的分类（1）心轴——只承受弯矩不传递转矩。如火车的车轮轴。传动轴万向联轴器的中间轴

（2）

传动轴——只传递转矩不承受弯矩。

汽车方向盘的轴；电风扇的轴。（3）转轴——既承受弯矩又传递转矩。如齿轮、皮带轮的轴等。转轴ⅢⅠⅡ2、根据轴线形状可分为:直轴（光轴、阶梯轴、空轴）曲轴挠性轴3、根据截面形状可分为:空心轴实心轴轴颈轴头轴身轴头轴身轴颈轴身：连接轴颈与轴头部分轴肩：轴的直径变化所形成的阶梯处轴头：轴和回转零件的配合部分轴颈：轴和轴承的配合部分三轴的结构设计滚动轴承齿轮滚动轴承键槽半联轴器轴颈轴身轴头轴颈轴身轴头轴承盖轴承盖1)

轴颈：轴和轴承（4、7）的配合部分

直径必须符合滚动轴承的内径标准系列。2)

轴头：与一般零件（如齿轮、带轮、联轴器等）相配合的部分。

相对比较重要，尽可能符合标准系列。轴上螺纹、花键部分的直径也应符合标准3)轴肩或轴环：

固定轴肩：起固定轴上零件的作用，如①②、④⑤。过渡轴肩：只起过渡作用，如③④。3)轴肩或轴环：轴的直径变化所形成的的阶梯处。

固定轴肩：起固定轴上零件的作用，如①②、④⑤。过渡轴肩：只起过渡作用，如③④。4)为了使轴上零件轴向固定可靠，轴头长度应比零件的轮毂宽度小1~2mm。

5)轴上转动零件之间、转动与固定零件之间须有适当的空间，

以避免运动干涉。

认识轴承一轴承简介轴承的作用：1、支撑轴及轴上零件，保持轴的旋转精度；2、承受轴上传来的力，并将力传给机座。轴承的分类按摩擦性质分类滑动轴承——轴颈与轴承间相对滑动，为滑动摩擦；滚动轴承——内外圈与滚动体间相对滚动，为滚动摩擦。轴承的特点1、滚动轴承特点摩擦阻力小、启动快、效率高、旋转精度高已标注化，选用、润滑、维护等都很方便易出现振动和噪声，和滑动轴承相比径向尺寸也较大。在一般机器中得到广泛应用。轴承的特点2、滑动轴承特点普通滑动轴承：结构简单，制造方便，成本低；液体滑动轴承：无金属接触，寿命长，精度高。滑动轴承应用场合1、用于不重要场合；2、径向尺寸受限或要求剖分结构（如曲轴轴承）；3、低速重载，大冲击与振动；4、高速、高精度。简单机构的支撑内燃机机床主轴汽轮机仪器仪表常用于——轴承是机器中主要用来支撑轴的部件，用以保证轴的旋转精度，并减少轴与支承物间的摩擦和磨损。滑动轴承的运动形式是以轴颈与轴瓦相对滑动摩擦为主要特征的。按照轴承承载方向分为：主要承受径向载荷Fr的径向滑动轴承，如图13-1a；主要承受轴向载荷Fa的推力滑动轴承，如图13-1b。图13-1滑动轴承二滑动轴承滑动轴承主要由轴承座、轴瓦或轴套组成。常用的径向滑动轴承的结构有整体式和剖分式两种。表13-1常用滑动轴承的结构特点类型图例特点径向滑动轴承整体式结构简单、价格低廉，但轴的装拆不方便，磨损后轴承的径向间隙无法调整。适用于轻载、低速或间歇工作的场合剖分式装拆方便，磨损后轴承的径向间隙可以调整，应用较广止推滑动轴承靠轴的端面或轴肩、轴环的端面向推力支承面传递轴向载荷1、轴承座2、衬套3、轴套

4、止推垫圈5、销钉1、滑动轴承的结构与分类在机体上、箱体上或整体的轴承座上直接镗出轴承孔，并在孔内镶入轴套特点：1）结构简单、成本低

2）轴套磨损后，间隙无法调整

3）轴颈只能从端部装入，安装和维修不便，而且轴承磨损后不能调整间隙，只能更换轴套适于低速、轻载或间隙工作的机器。1）整体式滑动轴承滑动轴承的结构2特点：便于轴的安装，间隙可调整，但结构复杂。对开式轴承(整体轴套)对开式轴承(剖分轴套)注：剖分面的垂线与径向力的夹角不得大于35°，否则，采用45°倾斜剖分式。应用比较广泛。2）剖分式滑动轴承滑动轴承的轴瓦结构1按构造分类整体式（又称轴套）剖分式（对开式）按材料分类单材料多材料不便于装拆，可修复性差。安装和拆卸方便，可修复。如黄铜，灰铸铁等制成的轴瓦。以钢、铸铁或青铜作轴瓦基体，在其表面浇铸一层或两层很薄的减摩材料（称为轴承衬）。单材料、整体式厚壁铸造轴瓦多材料、整体式、薄壁轧制轴瓦多材料、对开式厚壁铸造轴瓦

轴承衬的厚度很小，通常不超过6mm。2、轴瓦的结构与形式滑动轴承的轴瓦结构2多材料、对开式薄壁轧制轴瓦

外圈内圈滚动体保持架二滚动轴承◆内圈——与轴是紧配合，并与轴一起旋转。◆滚动体——借助保持架均匀的排列在内、外圈之间，它的形状、大小和数量直接决定轴承的承载能力。◆保持架——将滚动体均匀的分隔开，引导滚动体在正确的轨道上运动。◆外圈——与轴承座孔或机械部件的壳体配合，起支撑作用。无外圈轴承无内圈轴承既无外圈也无内圈带油脂密封轴承外圈带止动环轴承

为了适用于某些特殊的使用要求，有的轴承会增加或减少一些零件。圆锥滚子球面滚子(对称形)滚针圆柱滚子滚珠（钢球）球面滚子(非对称形)滚子形状、大小、数量对轴承载荷和性能的影响较大1、滚动体的类型非金属保持架黑色金属保持架有色金属保持架黄铜\青铜\铝合金低碳钢\不锈钢胶木\塑料(尼龙66)2、保持架的类型◆根据滚动轴承外形尺寸大小的分类原则：1、微型轴承——公称外径尺寸范围D

＜26mm的轴承；2、小型轴承——公称外径尺寸范围为26

≤D＜60mm的轴承；3、中小型轴承——公称外径尺寸范围为60

≤D＜120mm的轴承；4、中大型轴承——公称外径尺寸范围为120

≤D＜200mm的轴承；5、大型轴承——公称外径尺寸范围为200

≤D＜400mm的轴承；6、特大型轴承——公称外径尺寸范围400

≤D＜2000mm的轴承；7、重大型轴承——公称外径尺寸范围D≥2000mm的轴承；3、滚动轴承的分类

滚动轴承的分类主要依据承受的载荷方向（或公称接触角）和滚动体的种类。接触角是滚动体和套圈接触处的法线与轴承径向平面（垂至于轴承轴心线的平面）之间的夹角α称为公称接触角。α越大，则轴承承受轴向载荷的能力就越大。常用滚动轴承的类型和特性见表13-2。表13-2常用滚动轴承类型和特性名称结构图简图承载方向类型代号基本特性调心球轴承1主要承受径向载荷，同时可承受少量的双向轴向载荷。外圈内滚道为球面，能自动调心，允许角偏差小于2°～3°，适用于弯曲刚度小的轴调心滚子轴承2主要用于承受径向载荷，同时能承受少量的双向轴向载荷。其承载能力比调心球轴承大，具有自动调心性能，允许角偏差小于1°～2.5°，适用于重载和冲击载荷的场合轴承名称结构图简图及承载方向类型代号基本特性圆锥滚子轴承3能同时承受较大径向载荷和单向轴向载荷。内、外圈可分离，通常成对使用，对称布置安装双列深沟球轴承4主要承受径向载荷，也能承受一定的双向轴向载荷。它比深沟球轴承的承载能力大推力球轴承单向5（5100）只能承受单向轴向载荷，适用于轴向载荷大而转速不高的场合双向5（5200）可承受双向轴向载荷，用于轴向载荷大、转速不高的场合轴承名称结构图简图及承载方向类型代号基本特性深沟球轴承6主要承受径向载荷，也可同时承受少量双向轴向载荷。摩擦阻力小，极限转速高，结构简单，价格便宜，应用最广泛角接触球轴承7能同时承受径向载荷和轴向载荷，公称接触角

有15°，25°，40°三种。接触角越大，承受轴向载荷的能力越大，适用于转速较高、同时承受径向和轴向载荷的场合推力圆柱滚子轴承8能承受很大的单向轴向载荷。承载能力比推力球轴承大得多，不允许有角偏差圆柱滚子轴承N外圈无挡边，只能承受纯径向载荷。与球轴承相比，承受载荷的能力较大，尤其是承受冲击载荷，但极限转速较低

滚动轴承的代号有三个部分代号所组成：前置代号、基本代号和后置代号。

表13-3轴承代号前置代号基本代号后置代号五四三二一轴承分部件代号类型代号尺寸系列代号内径代号轴承在结构、形状、尺寸、公差及技术要求等的补充代号（1）基本代号基本代号是表示轴承主要特征的基础部分，也是我们应着重掌握的内容，包括轴承类型、尺寸系列和内径。4、滚动轴承的代号类型代号轴承类型类型代号轴承类型0双列角接触球轴承6深沟球轴承1调心球轴承7角接触球轴承2调心滚子轴承和推力滚子轴承8推力圆柱滚子轴承3圆锥滚子轴承N圆柱滚子轴承4双列深沟球轴承U外球面球轴承5推力球轴承QJ四点接触球轴承1)类型代号轴承类型代号用数字或字母表示，见表13-4。表13-4轴承的类型代号◆0—双列角接触轴承◆

1—调心球轴承◆

2—调心滚子轴承和推力调心滚子轴承◆

3—圆锥滚子轴承◆

4—双列深沟球轴承◆

5—推力球轴承◆6—深沟球轴承◆

7—角接触球轴承◆

8—推力圆柱滚子轴承◆

N—圆柱滚子轴承◆

U—外球面球轴承◆

QJ—四点接触球轴承1)类型代号轴承类型代号用数字或字母表示.

2）尺寸系列代号尺寸系列是是由轴承的直径系列代号和宽（高）度系列代号组合而成，用两位数字表示。宽度系列是指径向轴承或向心推力轴承的结构、内径和直径都相同，而宽度为一系列不同尺寸，依8、0、1……6次序递增（推力轴承的高度依7、9、1、2顺序递增）。当宽度系列为0系列时，对多数轴承在代号种可以不予标出（但对调心轴承需要标出）。

直径系列表示同一类型、相同内径的轴承在外径和宽度上的变化系列，用基本代号右起第三位数字表示（滚动体尺寸随之增大）。即按7、8、9、0、1、……5顺序外径尺寸增大，如图13-8所示。

图13-4直径系列示意图

3）内径代号内径代号是用两位数字表示轴承的内径：内径d=10～480mm的轴承内径表示方法见表13-5，其它有关尺寸的轴承内径需查阅有关手册和标准。表13-5轴承内径代号

内径代号0001020304～96轴承内径（mm）10121517代号数×5

（2）前置代号、后置代号前置、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，在基本代号左右添加的补充代号。前置代号用字母表示，用以说明成套轴承部件的特点,一般轴承无需作此说明，则前置代号可以省略。后置代号用字母和字母—数字