1、第十四章 支承零部件的設計 傳動零件必須借助其他零部件的支持才能傳遞運動與動力。這種起支持作用的零部件稱為支承零部件。支承零部件主要有軸和軸承。/qinglv/77.html第一節(jié) 軸的功用、結構和材料一、軸的功用與分類 軸是組成機器的重要零件之一。各種做回轉（或擺動）的零件（如齒輪、帶輪）都必須安裝在軸上才能進行運動和動力的傳遞。因此 軸的主要功用是支撐回轉零件及傳遞運動和動力。軸有不同的分類方法，也有不同類型的軸。常用的分類方法有兩類。 1）根據受載情況分類； 2）根據軸線形狀的分類。1）根據受載情況分類1)轉軸-既傳遞轉矩又承受彎矩2)心軸-承受彎矩。不傳遞轉矩3)傳動軸-以傳遞轉矩為主

2、，不承受彎矩或承受很小的彎矩 轉軸-既傳遞轉矩（T）又承受彎矩（M）的軸 例如齒輪減速器的輸出軸軸頸軸頭軸身傳動軸-以傳遞轉矩（T）為主不承受彎矩（M）或承受很小的彎矩的軸。例如汽車的傳動軸2）根據軸線形狀分類光軸階梯軸直軸根據需要可制成空心軸 2）曲軸 3）撓性鋼絲軸 1）曲軸二、軸的材料 由于軸工作時產生的應力多為變應力，所以軸的失效多為疲勞損壞，因此軸的材料應具有足夠的疲勞強度、較小的應力集中敏感性和良好的加工性能等。 軸的主要材料是碳鋼和合金鋼碳鋼：價格低廉，對應力集中的敏感性較低，可以利用熱處理提高其耐磨性和抗疲勞強度。常用的有35、40、45、50鋼，其中以45鋼使用最廣。對于受力

3、較小的或不太重要的軸，可以使用Q235、Q275等普通碳素鋼 合金鋼具有較高的力學性能，熱處理變形小，價格貴，對應力集中比較敏感。 用于要求重量輕及有特殊要求的軸。 對于形狀復雜的軸，如曲軸、凸輪軸等，也采用球墨鑄鐵或高強度鑄造材料來進行鑄造加工。 球墨鑄鐵 易于得到所需形狀，而且具有較好的吸振性能和好的耐磨性，對應力集中的敏感性也較低。材料牌號熱處理類型毛坯直徑/mm硬度/HBS抗拉強度 屈服點應用說明Q275Q235149610275235用于不很重要的軸 35正火調質 100100300100100300149187143187156207520500560540270260300280

4、用與一般軸45正火調質100100300200170217162217217255600580650300290360用于強度高、韌性中等的較重要的軸軸的常用金屬材料及力學性能40Cr調質 251001003002072412861000750700800550500用于強度要求高、有強烈磨損而無很大沖擊的重要軸 35SiMn 調質25100100300229229286217269900800750750520450可代替40Cr，可用于中、小型軸 42SiMn調質25100100200200300220229286217269217255900800750700750520470450與3

5、5SiMn相同，但專供表面淬火之用40MnB調質252002072412861000750800500可替代40Cr，用于小型軸 35CrMo調質251001003002292072691000750700350550500用于重載的軸38CrMnMo調質100100300229285217269750700600550可代替35CrMo三、軸的結構軸頸軸環(huán)軸頭圖12-11所示為圓柱齒輪減速器低速軸的結構圖。綜上所述。軸的結構應滿足于以下幾點： 1）軸上零件的準確定位與固定； 2）軸上零件便于裝拆和調整； 3）良好的加工工藝性； 4）盡量減少應力集中。 從制造工藝性出發(fā)。軸的兩端常設有中心孔以

6、保證加工時各軸段的同軸度和尺寸精度。 需切制螺紋和磨削的軸段，還應留有螺紋退刀槽和砂輪越程槽。第二節(jié)、軸的強度計算、按扭轉強度估算直徑當主要考慮扭矩作用時，由力學知識可知，其強度條件為： 1055.96tt=nPWT0.2dn3其中： 扭轉切應力（MPa）； T 軸所傳遞的扭矩（Nmm）；Wn軸的抗扭截面模量（mm3）；注釋P軸所傳遞的功率（kW）；n軸的轉速(r/min)；d軸的直徑（mm）； 軸材料的許用應力（MPa）故軸的直徑為： （mm） 3362.01055.9nPnPd=t常見材料的和值見下表、按彎扭合成進行強度計算對于一般轉軸， 為對稱變化的彎曲應力，而 的應力特性則隨著T的特性

7、而定。軸強度的基本公式為： bsedMdTM1.01.0)(3322+=asbs1 為當量彎矩，其量綱為N.mm；d的量鋼為mm； 的量綱為MPa。 為當量應力；M為合成彎矩 ；T為軸傳遞的轉矩。由此得設計公式為： 31.0beMd-s如果截面上有鍵槽，則應該按照求得的直徑增加適當?shù)臄?shù)值，如下表： 軸的直徑d/mm100有一個鍵槽時的增大值（）753有相隔180鍵槽時的增大值（）15107軸的許用彎曲應力bsabs+1abs0bs1第三節(jié) 軸系的維護 一、軸系的維護工作主要有：1）恰當方式的裝配與拆卸；2）機器的定期維修和調整；3）潤滑條件的維持。二、軸和軸承的修理 普通精度、誤差較小的滑動軸承，可采用刮研法修理； 大尺寸的軸瓦可采用熱噴涂（青銅）修復； 精度要求較高的軸，磨損