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第11章 軸  11.1概述 11.1.1軸的分類 軸的承載情況不同分為轉(zhuǎn)軸，心軸和傳動軸。 轉(zhuǎn)軸：傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩； 傳動軸：傳遞轉(zhuǎn)矩不承受彎矩，或者承受彎矩很小； 心軸：承受彎矩不傳遞轉(zhuǎn)矩； 11.1.2軸的設(shè)計(jì)要求及步驟 軸設(shè)計(jì)的要求： 合理的結(jié)構(gòu)和足夠的強(qiáng)度。 軸的設(shè)計(jì)步驟： 1、按工作要求選擇軸的材料。 2、估計(jì)軸的基本直徑 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4、軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 5、必要時做剛度或振動穩(wěn)定性等校核計(jì)算 11.1.3軸的材料 1、碳素鋼 2、合金鋼 3、球墨鑄鐵： 11.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ★ 三個問題： 1、滿足使用要求 2、良好的結(jié)構(gòu)工藝性 3、提高軸的疲勞強(qiáng)度 11.2.1滿足使用要求 （1）周向定位 （2）軸向定位 11.2.2良好的結(jié)構(gòu)工藝性 （1）加工工藝性 （2）裝配工藝性 11.2.3提高軸的疲勞強(qiáng)度 （1）改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)形狀 （2）改善軸的表面狀態(tài)
11.3.1軸的強(qiáng)度計(jì)算 （1）許用切應(yīng)力計(jì)算 實(shí)心圓軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為  （2）按彎矩合成強(qiáng)度條件計(jì)算 ①畫出軸的空間受力簡圖 ②計(jì)算軸承在水平面和垂直面內(nèi)的支反力 ③作水平面受力圖及彎矩MH圖 ④作垂直面受力圖及彎矩MV圖 ⑤作合成彎矩圖  ⑥作轉(zhuǎn)矩T圖 ⑦作當(dāng)量彎矩圖 求危險截面的當(dāng)量彎矩  ⑧強(qiáng)度計(jì)算 ⒈確定危險截面 ⒉強(qiáng)度校核  軸的剛度計(jì)算和軸的穩(wěn)定性在書P225 11.4軸轂鏈接 11.4.1鍵連接 （1）鍵連接： 1.平鍵鏈接 2.半圓鍵鏈接 3.楔鍵鏈接 4.平鍵鏈接的尺寸選擇和強(qiáng)度校核 擠壓強(qiáng)度校核公式  11.4.2花鍵連接 通過周和轂孔沿周向分布的多個鍵齒的互相嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩，可用于靜連接或動連接。 11.4.3銷鏈接 可用于固定零件之間的互相位置、傳遞較小的轉(zhuǎn)矩，也可作為加工裝配時的輔助零件或安全裝置。 11.4.4成型鏈接 利用非圓截面與相應(yīng)的轂孔構(gòu)成的連接。 第12章 滾動軸承 12.1滾動軸承的構(gòu)造、類型和代號 12.1.1滾動軸承的結(jié)構(gòu)及材料 滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)是由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架等四部分組成的，其中滾動體是滾動軸承中不可缺少的重要元件。 12.1.2滾動軸承的類型 按照滾動體的形狀： 滾動軸承可分為球軸承和滾子軸承。滾子軸承又分為圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子和滾針等。 按照工作時能否調(diào)心： 可分為剛性軸承和調(diào)心軸承 書 P232 表12.1了解內(nèi)容 12.1.3滾動軸承的類型選擇 主要因素： 1.軸承的載荷 2.軸承的轉(zhuǎn)速 3.軸承的調(diào)心性能 4.軸承的經(jīng)濟(jì)性 12.1.4滾動軸承的代號 書 P235-236 詳細(xì) （難點(diǎn)寬度系列為0時可省略，故當(dāng)看到基本代號只有4位數(shù)時，一定是寬度系列為0） 12.2滾動軸承的時效形式 及其選擇計(jì)算 12.2.1滾動軸承的受力 滾動軸承工作時，可以是外圈固定，內(nèi)圈轉(zhuǎn)動；也可以是內(nèi)圈固定、外圈轉(zhuǎn)動。 12.2.2滾動軸承的失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則 1.疲勞破壞（多在變載荷運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)） 2.永久變形（主要形式為塑性變形） 3.早期磨損 4.膠合 5.內(nèi)外圈破裂 12.2.3軸承壽命的計(jì)算 1.滾動軸承的基本額定壽命： 前提：一個滾動軸承在工作中發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前所經(jīng)過的總轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時數(shù)稱為軸承的疲勞壽命 基本額定壽命定義：一組相同的軸承，在相同的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中10%的軸承發(fā)生點(diǎn)蝕破壞，而90%的軸承不發(fā)生生點(diǎn)蝕破壞前的總轉(zhuǎn)數(shù)（以10^6r為單位）或一定轉(zhuǎn)速下的工作小時數(shù)作為軸承的疲勞壽命，并把這個疲勞壽命收做基本額定壽命，以L10(或L10h)表示 2.滾動軸承的基本額定動載荷 基本額定動載荷：就是使軸承的基本額定壽命恰好為10^6r時，軸承所能承受的最大載荷值，用字母C代表。 3.滾動軸承的壽命的計(jì)算公式：  相關(guān)系數(shù)在P239壽命指數(shù)、表12.6溫度系數(shù) 4.滾動軸承的當(dāng)量動載荷：  系數(shù)在書P240表12.7 表12.8 5.角接觸軸承的軸向載荷計(jì)算 （重點(diǎn)：正反裝相同規(guī)律： 放松端：軸向載荷=內(nèi)部軸向力 壓緊端：軸向載荷=外部軸向力） 12.2.4滾動軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算  So一般在0.8-1.2之間 12.3滾動軸承部件的組合設(shè)計(jì) 12.3.1滾動軸承部件的支撐方式 1.雙支點(diǎn)單側(cè)固定（兩端固定式） 2.單支點(diǎn)雙側(cè)固定，另一支點(diǎn)游動（一端固定，一端游動式） 3.雙支點(diǎn)游動（兩端游動式） 12.3.2滾動軸承的配合 滾動軸承在機(jī)器中要靠配合來保證其相對位置和旋轉(zhuǎn)精度，配合的松緊講直接影響其工作狀態(tài)。 12.3.3滾動軸承的預(yù)緊 作用：提高軸承的旋轉(zhuǎn)精度，增加軸承裝置的剛度，減小機(jī)器工作時軸的振動。 12.3.5滾動軸承的密封 軸承的密封是為了防止外部塵埃，水分及其他雜物進(jìn)入軸承，并防止軸承內(nèi)潤滑劑流失 1.接觸式密封： ①氈圈密封 ②橡膠密封 2非接觸式密封： ①油溝密封 ②迷宮式密封 3.組合式密封 12.3.6軸承的潤滑 意義：降低摩擦阻力、散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收振動和防止銹蝕等作用。 第13章 滑動軸承  13.1 摩擦、磨損及潤滑基本知識 在正壓力作用下相互接觸的兩個物體受切向外力的影響而發(fā)生相對滑動，或有相對滑動的趨勢時，在表面上就會產(chǎn)生抵抗滑動的阻力，這一自然現(xiàn)象稱做摩擦，這時產(chǎn)生的阻力叫做摩擦力 13.1.1 摩擦 摩擦可分兩大類：內(nèi)摩擦和外摩擦 1.干摩擦 2.邊界摩擦（邊界潤滑） 3.流體摩擦（流體潤滑） 4.混合摩擦（混合潤滑） 13.1.2 磨損 磨損本質(zhì)是由運(yùn)動副之間的摩擦導(dǎo) 致機(jī)體表面材料的逐漸喪失或轉(zhuǎn)移 影響機(jī)器的效率； 降低工作的可靠性； 促使機(jī)器提前報廢。 1.粘著磨損 2.磨料磨損 3.疲勞磨損 4.腐蝕磨損 13.1.3 潤滑劑 降低摩擦，減少磨損，提高效率， 延長機(jī)件的壽命，還有冷卻、 傳力、 絕緣、防腐、密封和排污等作用 1、潤滑油有三類：有機(jī)油、 礦物油、化學(xué)合成油。 ①粘度（主要因素：溫度和壓力） 表示潤滑油粘性的指標(biāo)，即流體抵抗變形的能力，它表征油層間內(nèi)摩擦阻力的大小。 ②油性 指潤滑油在金屬表面上的吸附能力 ③極壓性能 潤滑油中的活性分子與摩擦表面形成抗摩擦和耐高壓的化學(xué)反應(yīng)膜稱為極壓性能。 2.潤滑脂（潤滑油與稠化劑的混合物） ①鈣基潤滑脂 ②鈉基潤滑脂 ③鋰基潤滑脂 ④鋁基潤滑劑 主要性能指標(biāo)：①錐入度 ②滴點(diǎn) ③氧化安全性 3.固體潤滑劑： 無機(jī)化合物、有機(jī)化合物、 金屬 和 金屬化合物。 4.氣體潤滑劑：空氣、氫氣、氬氣 13.1.4潤滑方式及潤滑裝置 1.油潤滑 方法：間歇供油潤滑 （低速不重要軸承或間歇軸承） 連續(xù)供油潤滑 （對于重要軸承，必須連續(xù)） ①油杯滴油潤滑 ②浸油潤滑 ③飛濺潤滑 ④油環(huán)潤滑 ⑤壓力循環(huán)潤滑 2.脂潤滑（只能間歇供給） 13.2 滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式 按所受載荷的方向分為： 徑向滑動載荷和推力滑動軸承 1.徑向滑動軸承（承受徑向載荷） ①整體式徑向滑動軸承 ②剖分式徑向滑動軸承 2.推力滑動軸承（承受軸向載荷） 13.3軸承材料和軸瓦結(jié)構(gòu) 13.3.1軸瓦材料 1.對軸瓦材料的要求： ①足夠的疲勞強(qiáng)度 ②足夠的抗壓強(qiáng)度 ③良好的減摩性、耐磨性。 ④較好的抗膠合性 ⑤對潤滑油有較好的吸附能力 ⑥較好的順應(yīng)性和嵌藏性 ⑦良好的導(dǎo)熱性 ⑧考慮經(jīng)濟(jì)性、加工工藝性、 塑性和耐腐蝕性 2.常見軸瓦材料及其性質(zhì) 材料分為：金屬材料、 粉末冶金材料和非金屬材料。 13.4 非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 13.4.1非液體摩擦徑向滑動軸承的計(jì)算 1.驗(yàn)算平均壓強(qiáng)p值 2.驗(yàn)算pv值 3.驗(yàn)算速度v （書P262公式13.1、13.2、13.3） 13.4.2非液體摩擦推力滑動軸承的計(jì)算 1.驗(yàn)算平均壓強(qiáng)p值 2.驗(yàn)算pvm值 （書P263公式） 13.5液體動壓潤滑原理簡介 形成動壓油膜的必要條件是： 1.相對運(yùn)動表面之間必須形成收斂形間隙（通稱油楔）。 2.要有一定的相對運(yùn)動速度，并使?jié)櫥蛷拇罂诹魅耄瑥男】诹鞒觥?/span> 3.間隙間要充滿具有一定粘度的潤滑油。 13.6液體靜壓潤滑原理簡介 液體靜壓軸承的主要特點(diǎn)： 1.潤滑狀態(tài)和油膜壓力與軸頸轉(zhuǎn)速的關(guān)系很小，即使軸頸不轉(zhuǎn)也可以形成油膜。轉(zhuǎn)速變化和轉(zhuǎn)向改變對油膜剛性的影響很小 2.提高油壓就可以提高承載能力，在重載條件下也可以獲得液體潤滑。 3.由于機(jī)器在啟動前就能建立潤滑油膜，因此啟動力矩小。 弟14章 聯(lián)軸器、離合器和制動器 14.1 概述 聯(lián)軸器和離合器主要用作軸與軸之間的連接，以傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩。 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 14.2 聯(lián)軸器 14.2.1剛性聯(lián)軸器 由剛性零件組成，可傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，無緩沖減振能力，適用于無沖擊、被連接的兩軸中心線對中要求較高的場合 14.2.2繞性聯(lián)軸器 1.無彈性元件的繞性聯(lián)軸器 利用它的組成元件間構(gòu)成的動連接具有某一方向或幾個方向的活動度來補(bǔ)償兩軸相對位移 2.有彈性元件的繞性聯(lián)軸器 靠彈性元件的彈性變形來補(bǔ)償兩軸軸線的相對偏移，可以緩沖減振。 14.3 離合器 按工作原理：可分為嚙合離合器 和摩擦離合器等。 按離合方式：可分為操縱式離合器 和自動離合器。 要求：便于接合與分離；接合與分離迅速可靠；接合時振動小；調(diào)節(jié)維修方便；尺寸小和質(zhì)量小；耐磨性和散熱好等。 14.4 制動器 利用摩擦力來減小運(yùn)動物體的速度或迫使其停止運(yùn)動的裝置。 第15章 彈簧 15.1 彈簧的功用和類型 15.1.1 彈簧的功用 1.緩沖與吸振、具有較大的彈性變形能力，可吸收振動和緩沖能量。 2.儲存及輸出能量。要求有較大的彈性，又要求作用力穩(wěn)定。 3.控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動。要求在某一定范圍內(nèi)的剛度變化不大。 4.測量力的大小。要求其受力與變形成線性關(guān)系。 15.1.2彈簧的類型 按照形狀： 螺旋彈簧、碟形彈簧、環(huán)形彈簧、 板彈簧、平面渦卷彈簧（簡稱盤簧）； 按照受力： 拉伸彈簧、壓縮彈簧、 扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧。 工程中有應(yīng)用的： 非金屬彈簧、空氣彈簧和扭桿彈簧。 |
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