汽車機械基礎課程學習平臺學銀在線/detail/241541013中國大學MOOC/course/WXIC-10023760035.15.2軸軸承軸的功用和分類、軸的結構常用滾動軸承的類型、結構、特性、代號、失效形式滑動軸承的類型、應用及結構項目五汽車常用機械零部件5.3鍵聯結和銷聯接鍵聯結的類型和特點銷聯接的類型和應用5.4聯軸器和離合器汽車聯軸器和離合器的類型、特點和選用5.1軸能力目標：能夠分析汽車上主要軸的種類、特點、結構工藝和定位方法。變速器中的軸

汽車手動變速器中有很多軸類零件，其中有輸入軸、輸出軸、倒擋軸等。這些軸的結構類型各有不同，原因是什么？任務導入軸是機械中不可缺少的重要零件，汽車的傳動軸做成同一直徑，變速箱上的軸做成階梯形，主要取決于軸在機器中的安裝位置，零件定位，軸所承受的載荷等因素。任務分析變速器中的軸1.軸的功用：一軸的功用及分類1）支承回轉零件；2）傳遞運動和動力

軸是組成機器的重要零件之一，各種作回轉（或擺動）運動的零件（如齒輪、帶輪等）都必須安裝在軸上才能進行運動及動力的傳遞。因此，軸的主要功用是支撐回轉零件及傳遞運動和動力。

2.分類：按承載情況分：轉軸——承載扭矩和彎矩心軸——只承載彎矩傳動軸——主要承載受扭矩轉軸——工作時既承受彎矩又承受扭矩的軸。如減速器中的軸。一軸的功用及分類2.分類：心軸——工作時僅承受彎矩的軸。按工作時軸是否轉動，心軸又可分為：轉動心軸——工作時軸承受彎矩，且軸轉動。如火車輪軸。固定心軸——工作時軸承受彎矩，且軸固定。如自行車軸。

一軸的功用及分類2.分類：傳動軸——工作時僅承受扭矩的軸。如汽車變速箱至后橋的傳動軸。一軸的功用及分類2.分類：按軸線形狀分：曲軸－－直軸－－鋼絲軟軸－－各軸段軸線為同一直線。各軸段軸線不在同一直線上，主要用于內燃機中。由多組鋼絲分層卷繞而成，具有良好撓性，可將回轉運動靈活傳到不開敞的空間位置應用較廣，根據外形可分為光軸和階梯軸。一軸的功用及分類二軸的材料及選擇軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價廉，對應力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強度，故采用碳鋼制造，如35、40、45和50鋼尤為廣泛，其中最常用的是45號鋼。合金鋼比碳鋼具有更高的力學性能和更好的淬火性能。因此，在傳遞大動力，并要求減小尺寸與質量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。二軸的材料及選擇高強度鑄鐵和球墨鑄鐵容易作成復雜的形狀，且具有價廉，良好的吸振性和耐磨性，以及對應力集中的敏感性較低等優點，可用于制造外形復雜的軸。各種熱處理（如高頻淬火、滲碳、氮化、氰化等）以及表面強化處理（如噴丸、滾壓等），對提高軸的抗疲勞強度都有著顯著的效果。軸的常用材料及其主要力學性能見表。二軸的材料及選擇三軸的結構要求：①軸和軸上零件要有準確、牢固的工作位置②軸上零件裝拆、調整方便③軸應具有良好的制造工藝性等④盡量避免應力集中1、擬定軸上零件的裝配方案（動畫）原則：1）軸的結構越簡單越合理2）裝配越簡單、方便越合理2、軸上零件的定位1）軸肩和軸環三軸的結構要求r軸<R孔或r軸<C孔

錯誤

正確要求軸肩高度<滾動軸承內圈高度錯誤

正確三軸的結構2）套筒3）軸用圓螺母三軸的結構當用軸肩、軸環、套筒、圓螺母、軸端擋圈進行零件的軸向定位時，為保證軸向定位可靠，要求L軸<L轂4）軸端擋圈三軸的結構5）軸承端蓋6）彈性擋圈7）鎖緊擋圈、緊定螺釘或銷

軸承端蓋與機座間加墊片，以調整軸的位置三軸的結構8）圓錐面（+擋圈、螺母）零件的周向定位1）鍵2）花鍵三軸的結構3）緊定螺釘、銷4）過盈配合3、各軸段的直徑和長度的確定1）各軸段直徑確定a)按扭矩估算軸段直徑dmin

b)按軸上零件安裝、定位要求確定各段軸徑，經驗值三軸的結構②同一軸徑軸段上不能安裝三個以上零件。注意：①與標準零件相配合軸徑應取標準植2）各軸段長度②轉動零件與靜止零件之間必須有一定的間隙。①各軸段與其上相配合零件寬度相對應4、軸的結構工藝性1）軸肩圓角r2）軸端倒角3）砂輪越程槽4）螺紋退刀槽三軸的結構5）同一軸上鍵槽位于圓柱同一母線上，且取相同尺寸三軸的結構軸系結構改錯四處錯誤正確答案三處錯誤正確答案三軸的結構兩處錯誤1.左側鍵太長，套筒無法裝入2.多個鍵應位于同一母線上四軸的改進1、改進軸的結構，減少應力集中四軸的改進2、合理布置軸上零件以減少軸的載荷3、改進軸上零件的結構，減小軸的載荷四軸的改進4、選擇受力方式以減小軸的載荷，改善軸的強度和剛度五軸的失效1、常見的失效形式1）因疲勞強度不足產生疲勞斷裂3）剛度不足變形過大4）軸共振斷裂2）因靜強度不足斷裂5）其他失效：軸頸嚴重磨損、因摩擦高溫產生“燒軸”，在腐蝕介質中工作因腐蝕加速疲勞等。2、設計軸的基本要求主要考慮軸的材料、結構、強度、剛度和振動。每天積累一點點理想便會距離我們越來越近！課程學習平臺學銀在線/detail/241541013中國大學MOOC/course/WXIC-1002376003汽車機械基礎課程學習平臺學銀在線/detail/241541013中國大學MOOC/course/WXIC-10023760035.15.2軸軸承軸的功用和分類、軸的結構常用滾動軸承的類型、結構、特性、代號、失效形式滑動軸承的類型、應用及結構項目五汽車常用機械零部件5.3鍵聯結和銷聯接鍵聯結的類型和特點銷聯接的類型和應用5.4聯軸器和離合器汽車聯軸器和離合器的類型、特點和選用5.2軸承能力目標：能夠分析汽車中軸承的型號、特點，正確使用各類軸承1.滾動軸承的構造：一滾動軸承內圈、外圈、滾動體、保持架滾動體的形狀2.滾動軸承的主要類型與特點：接觸角向心軸承徑向力向心角接觸軸承推力角接觸軸承推力軸承徑向力（主要）軸向力徑向力軸向力（主要）軸向力一滾動軸承一滾動軸承滾子軸承——承載能力高，極限轉速低按滾動體形狀：

球軸承——承載能力低，極限轉速高常用滾動軸承的類型單列深溝球軸承雙列深溝球軸承主要承受徑向載荷，也可以同時承受不大的軸向載荷。當量摩擦系數最小。在高轉速時，可用來承受純軸向載荷。工作中允許內、外圈軸線偏斜量8'～16'，與其它類型的軸承相比，應用最普遍，價格也最低。1）深溝球軸承一滾動軸承2）圓柱滾子軸承——N內圈（或外圈）可以分離，故不能承受軸向載荷。滾子由內圈（或外圈）的擋邊軸向定位，工作時允許內、外圈有少量的軸向錯動。具體有下列四種不同的結構形式。圓柱滾子軸承有較大的徑向承載能力，但內外圈軸線的允許偏斜量很小（2'～4'），因此，此類軸承不宜承受偏載。一滾動軸承3）圓錐滾子軸承——3可以同時承受徑向載荷及軸向載荷。外圈可分離，安裝時可調整軸承的游隙。一般成對使用。對于接觸角為10o～18o的圓錐滾子軸承(30000型),以承受徑向載荷為主;對于大接觸角(27o～30o)的圓錐滾子軸承（30000B型）,以承受軸向載荷為主。

一滾動軸承

4）角接觸球軸承——7可以同時承受徑向載荷及軸向載荷，也可以單獨承受軸向載荷。能在較高轉速下正常工作。由于一個軸承只能承受單向的軸向力，因此,一般成對使用。承受軸向載荷的能力由接觸角α決定。接觸角大的，承受軸向載荷的能力也高，常用角接觸軸承的接觸角有：15°、25°和40°。一滾動軸承3.滾動軸承的代號：一滾動軸承1）基本代號（1）軸承類型13567N—深溝球軸承—圓錐滾子軸承—角接觸球軸承—調心球軸承—圓柱滾子軸承—推力球軸承基本代號右起五位（2）尺寸系列基本代號右起三、四位寬度系列——右起第四位0系列（正常寬度）可省略數字0~9一滾動軸承直徑系列——右起第三位數字0~9（3）軸承的內徑——右起一二位數字a)d=10,12,15,17mm時代號00010203b)d=20~480mm時d=代號×5(mm)c)d<10mm，d>500mm，d=22，28，32mm時代號=內徑尺寸直徑代號/內徑代號2）前置代號——表示軸承的分部件，用字母表示尺寸系列L、K、R、NU、WS、GS

一滾動軸承3）后置代號——軸承的結構、公差、游隙及材料的特殊要求等（1）內部結構代號C、AC、B——角接觸球軸承的接觸角（2）密封、防塵與外部形狀變化代號（3）軸承的公差等級

精度高————————————→低

代號/P2、/P4、/P5、/P6、/P6X、/P0公差等級24566X0—普通級可省略一滾動軸承（4）軸承的徑向游隙當公差代號與游隙代號同時標注時，可省去后者字母，如/P6/C3，應標注為/P63。

代號/C1、/C2、/C0、/C3、/C4、/C5

游隙小————————————→大常用游隙可省略（5）保持架代號一滾動軸承舉例：6

2

08深溝球軸承0表示寬度系列為窄系列，省略；2表示直徑系列為輕系列。軸承內徑d＝8×5mm＝40mm一滾動軸承7

3

14

B

/P6角接觸球軸承0表示寬度系列為窄系列，省略；3表示直徑系列為中系列。軸承內徑d＝14×5mm＝70mm6級公差公稱接觸角＝40一滾動軸承N

23

10

/

C4圓柱滾子軸承2表示寬度系列為寬系列，3表示直徑系列為中系列。軸承內徑d＝10×5mm＝50mm游隙4組公差等級為0級，不標出一滾動軸承4、滾動軸承類型的選擇工作載荷、轉速、支承剛性、安裝精度1）n高，載荷小，旋轉精度高→球軸承n低，載荷大，或沖擊載荷→滾子軸承2）主要受Fr→向心軸承主要受Fa，n不高時→推力軸承——角接觸球軸承7類（n較高時）同時受Fr和Fa均較大時——圓錐滾子軸承3類（n較低時）Fr較大，Fa較小時Fa較大，Fr較小時——深溝球軸承——深溝球軸承+推力球軸承推力角接觸軸承一滾動軸承5）便于裝拆和間隙調整——內、外圈不分離的軸承6）3、7兩類軸承應成對使用，對稱安裝7）旋轉精度較高時——較高的公差等級和較小的游隙8）優先考慮用普通公差等級的深溝球軸承3）要求n<nlim——極限轉速6、7、N——nlim較高5——nlim較低4）軸的剛性較差，軸承孔不同心——調心軸承一滾動軸承5、滾動軸承的失效形式和計算準則主要失效形式：1）疲勞點蝕安裝潤滑和維護良好一滾動軸承2）塑性變形轉速很低或作間歇擺動一滾動軸承3）磨損潤滑不良、密封不嚴、多塵條件一滾動軸承計算準則：一般軸承——疲勞壽命計算（針對點蝕）靜強度計算低速或擺動軸承——只進行靜強度計算高速軸承——進行疲勞壽命計算、校驗極限轉速。6滾動軸承的組合結構設計1）滾動軸承支承的結構型式（1）兩端固定支承一端單向固定兩端單向固定一滾動軸承3、7類軸承在大端軸向固定正裝一滾動軸承（2）一端雙向固定，一端游動一滾動軸承（3）兩端游動——人字齒輪高速主動軸低速齒輪軸必須兩端固定圓柱滾子軸承的游動深溝球軸承的游動一滾動軸承2）滾動軸承的軸向固定內圈與軸：（5）開口圓錐緊定套+圓螺母和止動墊圈（1）軸肩（2）軸用彈性擋圈（3）軸端檔圈

+緊固螺釘（4）圓螺母

+止動墊圈一滾動軸承外圈與座孔：（1）孔用彈性擋圈（2）軸承外圈止動槽內嵌入止動環固定（3）軸承端蓋（4）軸承座孔凸肩（5）螺紋環一滾動軸承（6）軸承套環斜齒輪軸系安裝錐齒輪軸系安裝一滾動軸承3）支承的剛度和座孔的同心度提高支承剛度的措施：（1）增加軸承座孔的壁厚（2）減小軸承支點相對于箱體孔壁的懸臂（3）采用加強筋加強支承部位的剛性一滾動軸承4）滾動軸承游隙和軸系軸向位置的調整通過帶螺紋的零件或端蓋下的墊片來調節軸承的調整：（1）軸承游隙的調整一滾動軸承（2）軸系軸向位置的調整注意：圓錐齒輪和蝸桿必須調整軸系的軸向位置方法：調整套杯端面與軸承座端面間墊片厚度一滾動軸承5）滾動軸孔的配合軸承內圈與軸

松————→緊js6，j6，k6，m6，n6

松————→緊G7，H7，JS7，J7軸承外圈與軸承座孔基孔制：基軸制：一滾動軸承6）滾動軸承的預緊預緊的目的預緊原理常用預緊方法：（1）用墊片和長短隔套預緊一滾動軸承（2）夾緊一對磨窄了的外圈（或內圈）的角接觸軸承（3）夾緊一對圓錐滾子軸承（4）利用彈簧預緊一滾動軸承7）滾動軸承的裝拆要求：（1）壓力應直接加于配合較緊的套圈上（2）不允許通過滾動體傳遞裝拆力（3）要均勻施加裝拆力拆卸：安裝：軸肩高度應低于軸承內圈高度一滾動軸承8）滾動軸承的潤滑潤滑方式：（1）脂潤滑（2）油潤滑（3）固體潤滑9）滾動軸承的密封密封的作用密封的類型：（1）接觸式密封氈圈密封橡膠密封一滾動軸承（2）非接觸式密封油溝密封甩油密封曲路密封一滾動軸承（3）組合式密封二滑動軸承滑動軸承類型徑向軸承（向心軸承）（受Fr）止推軸承（推力軸承）（受Fa）按承載：按潤滑狀態：流體潤滑軸承、非流體潤滑軸承、無潤滑軸承1、整體式徑向滑動軸承特點：1）結構簡單、成本低

2）軸套磨損后，間隙無法調整

3）裝拆不便（只能從軸端裝拆）適于低速、輕載或間隙工作的機器。如圖，由軸承座、整體軸套、油孔等組成二滑動軸承2、剖分式徑向滑動軸承3、自動調心式特點：裝拆方便、易于調整間隙，應用廣泛。特點：軸瓦與軸承座以球面接觸，能自動適應軸或機架的變形，以避免軸承邊緣過渡磨損。二滑動軸承每天積累一點點理想便會距離我們越來越近！課程學習平臺學銀在線/detail/241541013中國大學MOOC/course/WXIC-1002376003汽車機械基礎課程學習平臺學銀在線/detail/241541013中國大學MOOC/course/WXIC-10023760035.15.2軸軸承軸的功用和分類、軸的結構常用滾動軸承的類型、結構、特性、代號、失效形式滑動軸承的類型、應用及結構項目五汽車常用機械零部件5.3鍵聯結和銷聯接鍵聯結的類型和特點銷聯接的類型和應用5.4聯軸器和離合器汽車聯軸器和離合器的類型、特點和選用5.3聯軸器和離合器能力目標：能夠分析聯軸器和離合器的不同之處，合理選用兩種聯接。一聯軸器1、聯軸器的類型、結構和特性

機械式聯軸器、液力聯軸器、電磁式聯軸器機械式聯軸器：1)剛性聯軸器①套筒聯軸器一聯軸器1、聯軸器的類型、結構和特性

機械式聯軸器、液力聯軸器、電磁式聯軸器機械式聯軸器：1)剛性聯軸器②凸緣聯軸器（2）剛性可移式聯軸器①十字滑塊聯軸器一聯軸器（2）剛性可移式聯軸器②萬向聯軸器一聯軸器一聯軸器③齒輪聯軸器一聯軸器2）彈性聯軸器（1）彈性套柱銷聯軸器（2）彈性柱銷聯軸器（3）輪胎聯軸器一聯軸器（4）星形彈性件聯軸器一聯軸器2、聯軸器的選擇1）選聯軸器類型2）定計算扭矩3）定型號4）校核轉速5）協調軸孔直徑6）規定部件安裝精度二離合器1、機械離合器1）牙嵌式離合器二離合器2）摩擦式離合器二離合器聯軸器與離合器：相同點：聯接兩軸、傳遞運動和轉矩不同點：聯軸器——聯接的兩軸只有停車后經拆卸才能分離離合器——聯接的兩軸可在機器工作中方便地實現分離與接合制動器——用來降低機械的運轉速度或迫使機械停止運轉的部件每天積累一點點理想便會距離我們越來越近！課程學習平臺學銀在線/detail/241541013中國大學MOOC/course/WXIC-1002376003汽車機械基礎課程學習平臺學銀在線/detail/241541013中國大學MOOC/course/WXIC-10023760035.15.2軸軸承軸的功用和分類、軸的結構常用滾動軸承的類型、結構、特性、代號、失效形式滑動軸承的類型、應用及結構項目五汽車常用機械零部件5.3鍵聯結和銷聯接鍵聯結的類型和特點銷聯接的類型和應用5.4聯軸器和離合器汽車聯軸器和離合器的類型、特點和選用5.4常用連接件能力目標：能夠分析汽車上常見的鍵聯結和銷聯接一鍵聯接鍵是一種標準件，通常用于聯接軸與軸上旋轉零件與擺動零件，起周向固定零件的作用以傳遞旋轉運動成扭矩，而導鍵、滑鍵、花鍵還可用作軸上移動的導向裝置。1、鍵聯接的類型與構造主要類型：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵1）平鍵平鍵聯接的工作原理：平鍵的下半部分裝在軸上的鍵槽中，上半部分裝在輪轂的鍵槽中。鍵的頂面與輪轂之間有少量間隙，鍵靠側面傳遞扭矩。輪轂與軸通過圓柱表面配合實現輪轂中心與軸心的對中。

根據用途不同，平鍵可分為普通平鍵、薄型平鍵、導向平鍵和滑鍵四種。其中普通平鍵和薄型平鍵用于靜聯接，導向平鍵和滑鍵用于動聯接。

普通平鍵導向平鍵滑鍵一鍵聯接一鍵聯接普通平鍵按構造分，有圓頭（Ａ型）、方頭（Ｂ型）以及單圓頭（Ｃ型）三種（1）普通平鍵用于靜聯接，即軸與輪轂間無相對軸向移動構造：兩側面為工作面，靠鍵與槽的擠壓和鍵的剪切傳遞扭矩；軸上的槽用盤銑刀或指狀銑刀加工；輪轂槽用拉刀或插刀加工。圓頭—A型（常用）—鍵頂上面與轂不接觸有間隙，軸槽用端銑刀加工，鍵在槽中固定良好，但軸上槽引起的應力集中較大一鍵聯接方頭—B型—常用螺釘固定，此平鍵的軸槽用盤銑刀加工，軸的應力集中較小半圓頭—C型（端銑刀加工）—用于軸端與輪轂聯接，與A型平鍵一樣，其圓頭部分的側面與鍵槽并不接觸，未能充分利用。用途：應用最廣，也適用于高精度、高速或承受變載、沖擊的場合。

一鍵聯接（3）導向平鍵當被聯接的轂類零件在工作中必須在軸上作軸向移動時，則可采用導向平鍵。導向平鍵是一種較長的平鍵，結構型式如下圖：A型導向平鍵B型導向平鍵特點：鍵用螺釘固定在軸上，鍵與輪轂鍵槽為間隙配合，軸上零件能做軸向移動。為了拆卸鍵的方便，設有起鍵螺釘孔，以便擰入螺釘使鍵退出鍵槽。

用途：用于軸上零件軸向移動量不大的場合，如變速箱中的滑移齒輪。導向鍵——鍵不動，輪轂軸向移動一鍵聯接（4）滑鍵——當零件需滑移的距離較大時，因所需導向平鍵的長度過大，制造困難，故宜采用滑鍵。滑鍵——鍵隨輪轂移動特點：滑鍵固定在輪轂上，軸上零件帶鍵在軸上的鍵槽中作軸向移動。應用：用于軸上零件軸向移動量較大的場合。一鍵聯接2）半圓鍵半圓鍵聯接如右下圖所示。軸上鍵槽用尺寸與半圓鍵相同的半圓鍵槽銑刀銑出，因而鍵在槽中能繞其幾何中心擺動以適應輪轂中鍵槽的斜度。半圓鍵工作時，靠側面來傳遞轉矩。缺點：軸槽對軸的強度削弱較大，只適宜輕載聯接用途：一般用于輕載靜聯接，適用于軸的錐形端部與輪轂的聯接。特點：工藝性較好，裝配方便；適用于錐形軸與輪轂的聯接。一鍵聯接普通楔鍵：上、下面為工作表面，有1：100斜度（側面有間隙），工作時打緊，靠上下面摩擦傳遞扭矩，并可傳遞小部分單向軸向力特點：適用于低速輕載、精度要求不高。對中性較差，力有偏心。不宜高速和精度要求高的聯接，變載下易松動。鉤頭只用于軸端聯接，如在中間用鍵槽應比鍵長2倍才能裝入。且要罩安全罩。3）楔鍵聯接A型B型C型鉤頭楔鍵一鍵聯接兩個斜度為1：100的楔鍵聯接，上、下兩面為工作面（打入）布置在圓周的切向。4）切向鍵應用：用于載荷很大，對中要求不嚴的場合。由于鍵槽對軸削弱較大，常用于直徑大于100mm的軸上。如大型帶輪及飛輪，礦用大型絞車的卷筒及齒輪等與軸的聯接

工作原理：靠工作面與軸及輪轂相擠壓來傳遞扭矩一鍵聯接各種鍵連接對比類型優點缺點用途平鍵裝拆方便、對中性好不能承受軸向力，對軸上零件不能起到軸向固定作用用途比較廣泛半圓鍵結構簡單、制造和裝配方便軸上鍵槽較深，對軸的強度削弱大般多用于輕載，尤其是錐形軸端與輪轂的連接中楔鍵可承受單向軸向載荷破壞了對中性、在沖擊和震動時容易松動用于定心精度不高的軸轂連接切向鍵可承受較大載荷、沖擊載荷對中性較差主要用于軸徑大于100mm、對中性要求不高且載荷較大的重型機械中一鍵聯接2、鍵的選