【正文】 ：只承受彎矩不承受扭矩的軸，主要用于支承回轉零件。如減速器軸。例如：3450等優(yōu)質碳素鋼。多使用于要求重量輕和軸頸耐磨性的軸。例如：內燃機中的曲軸。軸上與軸承配合的部份稱為軸頸，與傳動零件配合的部份稱為軸頭，連接軸頸與軸頭的非配合部份稱為軸身，起定位作用的階梯軸上截面變化的部分稱為軸肩。二、保證軸上零件的準確定位和可靠固定軸上零件的軸向定位方法主要有：軸肩定位、套筒定位、圓螺母定位、軸端擋圈定位和軸承端蓋定位。定位軸肩的高度h=(—)d，d為與零件相配處的軸徑尺寸。④ 軸端擋圈圓錐面： 軸端擋圈與軸肩、圓錐面與軸端擋圈聯合使用，常用于軸端起到雙向固定。10—4節(jié)。軸上磨削和車螺紋的軸段應分別設有砂輪越程槽和螺紋退刀槽。為使軸上零件容易裝拆，軸端和各軸段端部都應有45176。軸截面尺寸突變處會造成應力集中，所以對階梯軸，相鄰兩段軸徑變化不宜過大，在軸徑變化處的過渡圓角半徑不宜過小。當傳矩由一個傳動件輸入，而由幾個傳動件輸出時，為了減小軸上的傳矩，應將輸入件放在中間。10—3 軸的設計計算一、按扭轉強度計算這種方法是只按軸所受的扭矩來計算軸的強度。對于不大重要的軸，也可作為最后計算結果。對于鋼制的軸，按第三強度理論，強度條件為：設計公式：（mm）式中、：бe為當量應力，Mpa。內容參看有關書籍。 θ≤[θ]。（2）初步確定軸的直徑 按扭轉強度計算公式，計算出軸的最細部分的直徑。（4）軸的強度設計作軸的空間受力簡圖（將分布看成集中力，）軸的支承看成簡支梁，支點作用于軸承中點，將力分解為水平分力和垂直分力求水平面支反力RHRH2作水平內彎矩圖求垂直平面內支反力RVRV2，作垂直平面內的彎矩圖作合成彎矩圖作扭矩圖作當量彎矩圖——為將扭矩折算為等效彎矩的折算系數校核軸的強度——Mcamax 處；Mca較大，軸徑d較小處。（需要剛度計算的軸類零件要進行剛度計算）如果計算所得d大于軸的結構設計d結構，則應重新設計軸的結構。一、鍵聯接的類型、特點和應用鍵聯接主要用于軸和軸上零件的周向固定并傳遞轉矩；有的兼作軸上零件的軸向固定或軸向滑動。　根據用途可將其分為如下三種:①普通平鍵聯接 　鍵的尺寸是長L、寬b和高h。②導向平鍵聯接當零件需要作軸向移動時，可采用導向平鍵聯接。3. 楔鍵聯接鍵的上表面和輪轂槽底面均制成1：100的斜度，裝配時將鍵用力打入槽內，使軸與輪轂之間的接觸面產生很大的徑向壓緊力，轉動時靠接觸面的摩擦力來傳遞轉矩及單向軸向力。適用于不要求準確定心、低速運轉的場合。二、平鍵聯接的選擇與強度校核①根據鍵聯接的工作要求和使用特點，選擇平鍵的類型②按照軸的公稱直徑d，從國家標準中選擇平鍵的尺寸bh,　教材表10—4。三、花鍵聯接花鍵聯接由軸上加工出多個鍵齒的花鍵軸和輪轂孔上加工出同樣的鍵齒槽組成。因此，花鍵聯接用于定心精度要求高和載荷較大的場合。見教材圖10—27a2. 漸開線花鍵聯接漸開線花鍵的齒廓為漸開線，分度圓上的壓力角為30176。見教材圖10—27b。軸的設計一般應解決軸的結構和承載能力兩方面的問題。（5）鍵和花鍵是最常用的軸轂聯接方式，均已標準化。（7）平鍵的選用方法是根據軸徑d確定鍵的截面尺寸bh，根據輪轂寬度B確定鍵長L（L＜B＝，必要時進行強度校核?；瑒虞S承具有工作平穩(wěn)、無噪音、徑向尺寸小、耐沖擊和承載能力大等優(yōu)點。167。（1）液體摩擦軸承（完全液體潤滑軸承）　　 液體摩擦軸承的原理是在軸頸與軸瓦的摩擦面間有充足的潤滑油，潤滑油的厚度較大，將軸頸和軸瓦表面完全隔開。（2）非液體摩擦軸承（不完全液體潤滑軸承）非液體摩擦軸承依靠吸附于軸和軸承孔表面的極薄油膜，單不能完全將兩摩擦表面隔開，有一部分表面直接接觸。二、滑動軸承的特點優(yōu)點：（1）承載能力高；（2）工作平穩(wěn)可靠、噪聲低；（3）徑向尺寸小；（4）精度高；（5）流體潤滑時，摩擦、磨損較小；（6）油膜有一定的吸振能力缺點：（1）非流體摩擦滑動軸承、摩擦較大，磨損嚴重。這種軸承結構簡單，價格低廉，但軸的裝拆不方便，磨損后軸承的徑向間隙無法調整。此處放有墊片，以便磨損后調整軸承的徑向間隙。二、止推滑動軸承止推滑動軸承結構如圖所示，可分為三種形式：實心止推滑動軸承，軸頸端面的中部壓強比邊緣的大，潤滑油不易進人，潤滑條件差。三、軸承材料滑動軸承的主要失效形式：磨損和膠合、疲勞破壞等1. 所以對軸承材料的要求：主要就是考慮軸承的這些失效形式，對軸承材料的要求如下，(1)足夠的抗拉強度、疲勞強度和沖擊能力；(2)良好的減摩性、耐磨性和抗膠合性；(3)良好的順應性，嵌入性和磨合性；(4)良好的耐腐蝕性、熱化學性能（傳熱性和熱膨脹性）和調滑性（對油的吸附能力）(5)良好的塑性。即軸承襯。（5）多孔質金屬材料（粉末冶金）——含油軸承（6）精末冶金： 銅基粉末冶金——減摩、抗膠合性好 鐵基粉末冶金——耐磨性好，強度高 常用軸瓦材料及性能見教材表111。故上瓦頂部開有進油孔。167。使用方法：（1）調配到油或脂中使用；（2）涂敷或燒潔到摩擦表面；（3）滲入軸瓦材料或成型鑲嵌在軸承中使用。當k﹤16～32時，油環(huán)潤滑，油環(huán)下端浸到油里圖1113，飛濺潤滑，利用下端浸在油池中的轉動件將潤滑油濺成油來潤滑。但影響邊界膜的因素很復雜，∴采用簡化的條件性計算。由于滑動軸承的主要失效形式為磨損和膠合，故設計時進行相應的計算。限制滑動速度v目的：當p較小時，避免由于v過高而引起軸瓦加速磨損。表114。體動壓潤滑軸承　由于軸頸與軸瓦之間存在著一彎曲的楔形間隙，所加的潤滑油填滿了間隙。足以把軸抬起，形成很厚的壓力油膜。一、 體靜壓潤滑軸承 液體靜壓潤滑軸承的軸瓦內表面上有四個對稱的油腔，使用一臺油泵，經過四個節(jié)流器分別調整油的壓力，使得四個油腔的壓力相等。使軸承實現液體摩擦。內圈裝在軸徑上，與軸一起轉動。滾動軸承具有摩擦阻力小、啟動靈敏、效率高、旋轉精度高和潤滑簡便。二、滾動軸承的類型及特點1. 按所能承受載荷的方向或公稱接觸角α分為：　 （1） 向心軸承　　徑向接觸軸承：公稱接觸角α=0176。同時承受徑向載荷和軸向載荷。軸向接觸軸承：公稱接觸角α=90176。缺點：承受沖擊載荷能力差；高速時噪音、振動較大；高速重載壽命較低；徑向尺寸較大。滾動軸承的端面上通常印有該軸承的代號。由以下三部分內容構成：（1） 類型代號——代號用數字或字母表示（尺寸系列代號如有省略，則為第4位，）：用字母表示時，則類型代號與右邊的數字之間空半個漢字寬度。NA直徑系列表示同一內徑不同的外徑系列。（3）軸承的公差等級 精度高 —→低 公差等級 2 4 5 6 6X 0（4）軸承的徑向游隙 代號為： /C/C /C/C/C5（5）保持架代號，代號為：J——鋼板沖壓、Q——青銅實體、M——黃銅實體、N——工程塑料。（2）載荷方向 主要承受徑向載荷使用深溝球軸承、圓柱滾子軸承和滾針軸承，受純軸向載荷使用推力軸承，同時承受徑向和軸向載荷使用角接觸軸承或圓錐滾子軸承。 轉速 轉速較高，旋轉精度較高，使用球軸承。軸承外圈滾道做成球面。 裝調性能 圓錐滾子軸承和圓柱滾子軸承的內外圈可分離，便于裝拆。當內圈隨軸轉動時，滾動體滾動，內、外圈與滾動體的接觸點不斷發(fā)生變化，其表面接觸應力隨著位置的不同作脈動循環(huán)變化。2. 塑性變形 當滾動軸承轉速很低或只作間歇擺動時，一般不會產生疲勞點蝕。所以軸承元件受到脈動循環(huán)的接觸應力。167。偏轉后內、外圈軸心線間的夾角θ，稱為傾斜角。 調心性能 跨距較大或難以保證兩軸承孔的同軸度的軸及多支點軸，使用調心軸承。（3）載荷性質 承受沖擊載荷使用滾子軸承。例如：深溝球軸承即可承受徑向載荷又可承受一定軸向載荷，極限轉速較高。（3） 公稱內徑代號① d==10, 12, 15, 17mm時代號00 01 02 03表示② 內徑d=20~480mm，且為5的倍數時代號=d/5或d=代號5(mm)③ d10mm，或d500mm，及d=22，28，32mm時代號： /內徑尺寸（mm）表示前置代號（表示軸承的分部件，用字母表示）L——可分離軸承的可分離內圈或外圈如LN207K——軸承的滾動體與保持架組件K81107R——不帶可分離內圈或外圈的軸承，如RNU207NU——表示內圈無檔邊的圓柱滾子軸承WS、GS——分別為推力圓柱滾子軸承的軸圈和座圈，如WS8110GS81107。（2）尺寸系列代號 表示軸承在結構、內徑相同的條件下具有不同的外徑和寬度。圓柱滾子軸承4雙列深溝球軸承 按照GB/T27293規(guī)定，滾動軸承代號由前置代號、基本代號和后置代號組成。167?！?按滾動體及其他分球軸承和滾子軸承；調心軸承和非調心軸承；單列軸承和雙列軸承　　 幾個常用滾動軸承的部分類型、代號及特性如下：其他可查教材表11—5。～90176?！　∠蛐慕墙佑|軸承：公稱接觸角α=0176。滾動軸承為標準零件，由軸承廠批量生產，使用者可以根據需要直接選用。內外圈上設置有滾道，當內外圈之間相對旋轉時，滾動體沿著滾道滾動。167。當軸受載后，軸頸向下移動，油泵使上油腔出口處的流量減小，下油腔出口處的流量增大，形成一定的壓力差。摩擦力迅速下降，在合力作用下，軸頸便向左下方漂移。當軸順時針轉動時，軸頸沿軸瓦內右壁向上滾動，并擠壓潤滑油進入楔形間隙。例題11—1（略）167。載荷很大時可以采用多環(huán)軸頸。限制軸承的pv值為了反映單位面積上的摩擦功耗與發(fā)熱，pv越高，軸承溫升越高，容易引起邊界膜的破裂∴目的，——限制pv是控制軸承溫升，避免邊界膜的破裂。轉速n和徑向載荷FR。167。 v為軸頸的圓周速度m/s.當k≤2時，選擇潤滑脂潤滑，用旋蓋式油杯注入潤滑脂。一、 潤滑劑1. 潤滑油對流體動力潤滑軸承（按程度選潤滑油），粘度是選擇潤滑油最重要的參考指標，選擇粘度時，應考慮如下基本原則：（1）在壓力大、溫度高、載荷沖擊變動大時→應選用粘度大的潤滑油（2）滑動速度高時，容易形成油膜（轉速高時），為減少摩擦應選用粘度較低的潤滑油（3）加工粗糙或未經跑合的表面，應選用粘度較高的潤滑油.參考教材表1122．潤滑脂特點：稠度大，不易流失，承載能力但穩(wěn)定性差，摩擦功耗大，流動性差，無冷卻效果——適于低速重載且溫度變化不大處，難于連續(xù)供油時選擇原則：1） 輕載高速時選針入度大的潤滑脂，反之選針入度小的潤滑脂2） 所用潤滑脂的滴點應比軸承的工作溫度高約20~30℃。油溝離軸瓦兩端面應有段距離，不能開通，以減少端部泄油。對開式軸瓦有承載區(qū)和非承載區(qū)，一般載荷向下，故上瓦為非承載區(qū)，下瓦為承載區(qū)。（2）軸承合金——由錫（Sn）、銅（Pb）、銻（Sb）、銅（Cu）等組成。(6)良好的工藝性和經濟性等。多環(huán)止推滑動軸承，壓強較均勻，能承受較大載荷。3． 自動調心軸承結構如圖所示，其軸瓦外表面作成球面形狀，與軸承支座孔的球狀內表面相接觸，能自動適應軸在彎曲時產生的偏斜，可以減少局部磨損。2． 對開式滑動軸承對開式滑動軸承結構如圖所示，由軸承座、軸承蓋、對開式軸瓦、雙頭螺柱和墊片組成。167。如果潤滑油完全流失，將會出現干摩擦。由于始終能保持穩(wěn)定的液體潤滑狀態(tài)。（2）止推滑動軸承，它只承受軸向載荷。對于初學者來講，滾動軸承的類型選擇；壽命計算；組合設計是比較難掌握。 第十一章 軸 承 軸承支承軸及軸上零件，保證軸的旋轉精度。（6）根據工作前是否有預緊力，鍵聯接可分為松聯接和緊聯接。（3）軸的結構設計應從多方面考慮，應滿足的基本要求有：軸上零件有準確的位置、固定可靠，軸具有良好的工藝性，便于加工和裝拆，合理布置軸上零件，以減小軸的工作應力。按軸受載荷的性質不同，可將軸分為傳動軸、心軸和轉軸。兩種。1. 矩形花鍵聯接矩形花鍵的齒側面為互相平行平面，制造方便，廣泛應用。其優(yōu)點：比平鍵聯接承載能力強；軸與零件的定心性好；導向性好。鍵長L應符合標準長度系列，教材表10—4。鍵的上、下面互相平行，需兩邊打入。鉤頭楔鍵與輪轂端面之間應留有余地，以便于拆卸。③滑鍵聯接滑鍵與軸上的零件固定為一體，工作時二者一起沿長長的軸槽滑動，適應于軸上零件移動距離較大的場合2. 半圓鍵聯接半圓鍵的兩個側面為半圓形，工作時靠兩側面受擠壓傳遞轉矩，鍵在軸槽內繞其幾何中心擺動。A、C型鍵的軸上鍵槽用立銑刀加工，對軸應力集中較大。所以兩側面為工作面。10—4 軸 轂 聯 接軸與軸上的零件周向固定形成的聯接稱為軸轂聯接。 θ≤[θ]。④盡量避免應力集中；根據軸上零件的結構特點，首先要預定出主要零件的裝配方向、順序和相互關系，它是軸進行結構設計的基礎，擬定裝配方案，應先考慮幾個方案，進行分析比較后再選優(yōu)。式中：[y]、 [θ]、 [ф]分別為軸的許用撓度、許用轉角和許用扭轉角。若變形量超過允許的限度，就會影響軸上零件的正常工作，甚至會喪失機器應有的工作性能。 為當量彎矩；M為危險截面的合成彎矩；； MH為水平面上的彎矩；MV為垂直面上的彎矩；W為軸危險截面抗彎截面系數；——為將扭矩折算為等效彎矩的折算系數∵彎矩引起的彎曲應力為對稱循環(huán)的變應力，而扭矩所產生的扭轉剪應力往往為非對稱循環(huán)變應力∴與扭矩變化情況有關 ——扭矩對稱循環(huán)變化 = ——扭矩脈動循環(huán)變化 ——不變的扭矩，分別為對稱循環(huán)、脈動循環(huán)及靜應力狀態(tài)下的許用彎曲應力。并且取標準植式中：[τ]——許用扭轉剪應力（N/mm2），C為