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* 单元十二 支承零部件 学习目标 1．了解轴的类型、功用、常用材料、轴设计的基本要求 和一般步骤。 2．掌握轴结构特点。 3．了解滑动轴承的类型、结构、应用特点及材料。 4．了解滚动轴承的构造、类型与应用知识。 5．初步掌握滚动轴承的选型原则，代号涵义及选用、标 准查阅。 单元十二 支承零部件 课题12.1 轴的结构和材料 课题12.2 滑动轴承 课题12.3 滚动轴承 课题12.1 轴的结构和材料 一、轴的功用与分类 轴是直接支持旋转零件(如齿轮、链轮、带轮、车轮等)并传递运动和动力的支承零件，是组成机器的重要零件之一。 根据受载情况，轴可分为： 传动轴—以传递转矩为主，不承受或承受很小弯矩的轴，如汽车的传动轴(图12—1)。 心轴—承受弯矩，不传递转矩的轴，如火车的心轴(图12-2)。 图12-1 汽车传动轴 图12-2 火车心轴 转轴—既传递转矩，又承受弯矩的轴，如车床的主轴轴(图12-3)。 根据轴线形状，轴又可分为直轴(图12-3)、曲轴（12-4）和挠性钢丝轴(图12-5)，直轴应用最广。根据外形，直轴可分为光轴（直径无变化）和阶梯轴（直径有变化） (图12-3a，b)。为提高刚度，有时制成空心轴(图12—3c)。 图12-3 直轴 图12-4 发动机曲轴 图12-5 挠性钢丝轴 二、轴的材料 轴的材料应具有较好的强度、韧性；与轴上零件有相对滑动处还应有一定的耐磨性。轴的材料主要有以下几种： 1、碳素结构钢 35、45、50等优质碳素结构钢价格相对低廉，综合机械性能较好，应用较广（其中45钢应用最广）。一般用途的轴，可进行调质或正火处理；有耐磨性要求的轴段应进行表面淬火(硬化)及低温回火处理。轻载或不重要的轴，可用Q235、Q275等普通碳素钢。 2、合金结构钢 合金结构钢的力学性能较高，热处理变形小，但价格较贵，对应力集中比较敏感，多用于要求重量轻及有特殊要求的轴。例如：采用滑动轴承的高速袖，常用20Cr、20CrMnTi等合金渗碳钢经渗碳淬火，以提高轴颈耐磨性；汽轮发电机转子轴，要求在高速、高温重载下工作，常采用38CrMoAlA、 27Cr2MolV等合金结构钢。 3、球墨铸铁 球墨铸铁吸振性好，对应力集中不敏感，耐磨，价格低廉。但铸造质量不易控制，韧性差。 球墨铸铁可用于制造外形较复条的轴，如内燃机中的曲轴。 三、轴的结构 图12-6为圆柱齿轮减速器低速轴的结构图。 轴与轴承配合处的抽段称为轴颈8，安装轮毅的轴段称为轴头11，轴头与轴颈间的抽段称为轴身13。此外，外伸的轴头又称轴伸，轴伸应取规定的系列值。 图12-6 减速器输出轴 一般的转轴均为中间大、两端小的阶梯轴，以便于安装和拆卸，阶梯轴上截面尺寸变化的部位称为轴肩或轴环。 从轴的制造工艺性出发，轴的两端常设有中心孔以保证加工时各轴段的同轴度和尺寸精度。需切制螺纹和磨削的轴段，还应留有螺纹退刀槽和砂轮越程槽 (图12—7)。 图12-7 轴的结构工艺性 轴的结构应满足： 1、轴上零件的准确定位与固定； 2、轴上零件便于装拆和调整； 3、良好的加工工艺性； 4、尽量减小应力集中。 课题12.2 滑动轴承 轴承是支承轴和轴上零件的部件。 按轴承的摩擦性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。一般情况下，滚动摩擦力小于滑动摩擦力，因此滚动轴承应用很广泛。但润滑良好的滑动轴承在重载、高速、高精度以及结构要求对开的场合优点更突出，因而在内燃机、汽轮机、大型电机、仪表、机床、航空发动机及铁路机车等机械上被广泛应用。此外，在低速、伴有冲击的机械中，也常采用滑动轴承。 按受载方向，滑动轴承可分为受径向载荷的径向轴承和受轴向载荷的止推轴承。 一、滑动轴承的结构 常用滑动轴承的结构型式及其尺寸已经标准化，应尽量选用标准型式。在满足特殊需要时，也可以专门设计。 1、径向轴承的结构形式 图12—8所示为整体式滑动轴承，由轴承体1、轴套2、润滑装置等组成。这种轴承结构简单，但装拆时轴或轴承需轴向移动，而且轴套磨损后轴承间隙无法调整。整体式轴承多用于间歇工作和低速轻载的机械。 图12—8 整体式滑动轴承 图12—9a为剖分式滑动轴承，由轴承座1、轴承盖2、轴瓦3和4以及