軸及軸系部本課件將深入探討機械系統中軸及軸系的基本知識和關鍵組成部分,為您展示其設計、制造和維護方面的關鍵技術。課程目標掌握軸的基本概念了解軸的定義、特性和分類,為后續的軸系設計和分析奠定基礎。學習軸的力學分析掌握軸的應力分析、強度計算及其設計方法,保證軸的安全可靠運轉。熟悉軸承選型和安裝了解滾動軸承和滑動軸承的工作原理、選型方法及正確的安裝步驟。掌握聯軸器基本知識學習聯軸器的種類、選型和安裝,確保軸系可靠傳動。軸的基本概念軸是機械傳動系統中最基本、最關鍵的零部件之一。它主要用于傳遞動力、支撐荷載和定位工作裝置。軸還可分為主軸和從動軸等不同類型，具有不同的結構和功能。軸的設計應充分考慮材料強度、表面質量、熱處理工藝等因素,以確保其能夠安全、可靠地工作。同時,軸系還需配合各種軸承、聯軸器等部件,形成完整的傳動機構。軸的分類按軸的加工制造方法軸可以通過鑄造、鍛造、焊接等方式制造而成。采用不同的制造工藝,軸的性能和成本都會有所差異。按軸的形狀結構軸可以是直軸、曲軸、錐軸等不同形狀。不同結構的軸承擔的功能也略有不同。按軸的載荷情況軸可分為受拉應力的拉桿軸、受壓應力的壓桿軸、受彎曲應力的彎曲軸等。需要根據實際工作情況選用合適的軸。按軸的應用場合軸可用于機械傳動、電機轉子、工程機械等不同領域,所需性能也有所區別。軸的應用領域汽車行業軸是汽車傳動系統的關鍵部件,用于將動力從發動機傳遞到車輪,確保行駛穩定性和動力性能。工業機械軸廣泛應用于各類機械設備,如電機、泵、壓縮機等,承擔負載并傳遞動力。航空航天航空航天領域使用高強度、低重量的軸材料,滿足高轉速、高精度的要求。能源設備大型發電機和渦輪發電機使用特殊軸系,用于傳遞巨大轉矩和承受極端工況。軸的材料選擇1材料強度軸承承受的應力決定了軸的材料強度需求。常用高強度碳素鋼或合金鋼。2抗疲勞性能軸在長期循環載荷下必須具備良好的抗疲勞性能，常選用熱處理合金鋼。3抗腐蝕性工作環境決定軸的抗腐蝕性需求，可選用不銹鋼或噴涂防腐涂層。4加工性能軸的制造工藝決定材料的加工性能需求，有時也需要考慮成本因素。軸的表面處理表面處理目的提高軸的耐磨性、耐腐蝕性和美觀性,延長軸的使用壽命。電鍍處理在軸表面進行鍍鎳、鍍鉻等電鍍處理,提高耐磨性和耐腐蝕性。熱處理通過滲碳、淬火等熱處理工藝,增加表面硬度,提升耐磨性。表面涂層噴涂或涂敷各種耐磨涂層,如氮化層、硅化層等,可大幅提高耐磨性。軸的力學分析10MPa軸承載荷軸承所承受的最大壓力通常不超過10MPa。10^4疲勞壽命軸的預期疲勞壽命一般在10^4小時以上。1.5安全系數軸的設計通常采用1.5-2.5的安全系數。軸在工作過程中會承受各種復雜的力學載荷,如彎曲、扭轉、剪切等。在設計時需要對軸進行細致的力學分析,確保軸在各種工況下都能夠承受并傳遞所需的負荷。常見的分析方法包括應力分析、疲勞壽命評估和安全系數計算等。這些分析結果可幫助工程師選擇合適的軸材料、尺寸和制造工藝,確保軸能可靠地工作。軸承的基本知識1定義軸承是機械設備中用于支撐旋轉軸的重要零件。其主要作用是減少軸的摩擦力和傳遞負荷。2作用軸承可以支承軸的徑向力和軸向力,降低摩擦損失,提高機械的效率和使用壽命。3結構一般由內圈、外圈、滾動體和保持架等部件組成,構成連續的滾動接觸面。4類型主要分為滾動軸承和滑動軸承兩大類,根據滾動體的不同又可細分為多種形式。滾動軸承種類球型滾動軸承球型軸承通過滾動球體實現低摩擦轉動,適用于低速中負荷的場合。圓柱滾動軸承圓柱滾動軸承利用滾柱承載,適用于中速中負荷的場合,結構簡單耐用。針滾軸承針滾軸承采用細長滾針,結構緊湊,承載能力強,適用于高速重載場合。圓錐滾動軸承圓錐滾動軸承具有自調心能力,可承受徑向和軸向載荷,廣泛應用于機械設備。滾動軸承選型1軸承尺寸根據軸的直徑和所受載荷選擇合適的軸承規格，以確保軸承的使用壽命。2工作條件考慮軸承在運轉過程中的轉速、溫度、振動等因素，選擇適應環境的軸承類型。3預緊力對于高速或承受沖擊力的軸承，需要合適的預緊力以減小軸向間隙。滾動軸承的布置軸承位置滾動軸承通常布置在軸的兩端,為了增加軸的穩定性。軸承排列根據受力情況選擇串聯或并聯的軸承排列方式。封閉件為了防止污染,軸承周圍需要設置適當的封閉件。預緊力通過調節軸承間的預緊力,確保軸承的平穩運轉。滾動軸承的潤滑潤滑重要性滾動軸承的正常運轉需要合適的潤滑,以減少摩擦損耗,延長使用壽命。適當的潤滑可以降低滾動阻力,降低溫度上升。潤滑類型滾動軸承常用潤滑類型包括油浴、油霧、脂肪等。各類型均有其適用場合和優缺點。潤滑量控制過量或不足的潤滑都會對軸承造成傷害。需要根據具體應用環境和工況合理控制潤滑量。潤滑周期管理定期檢查和補充潤滑劑非常重要。合理安排潤滑周期可以最大限度延長軸承使用壽命。滾動軸承的安裝1準備工作仔細檢查軸承和軸頸表面，確保無雜質和損壞。2選擇安裝方法根據軸承類型和軸頸尺寸選擇合適的安裝方法。3加熱軸承使用感應加熱器或煤油燈將軸承溫度升高以便安裝。4軸承就位借助專用工具快速、準確地將軸承推入軸頸。5固定軸承合理使用定位套或止動環固定軸承位置。軸承的正確安裝對于確保設備長期可靠運轉至關重要。首先做好準備工作，選擇合適的安裝方法。然后采用加熱的方式擴張軸承內孔，借助專用工具快速推入軸頸，最后采用定位套或止動環固定軸承位置。每一步都需要小心謹慎地操作。滾動軸承的校正1檢查軸承位置確保軸承安裝在正確的位置，不存在偏差或傾斜。2調整軸承預載根據制造商的推薦調整軸承的預載力。3平衡軸承使用專業工具檢查并校正軸承的動平衡。4對準軸承仔細調整軸承與軸心的對準度，確保其完全垂直。滾動軸承的校正是保證其長期穩定運行的關鍵步驟。需要系統地檢查軸承的各項參數,確保其位置、預載、平衡及對準度都符合標準要求。只有通過這些細致的校正工作,滾動軸承才能發揮最佳性能。滾動軸承的維護定期檢查定期檢查軸承的運行狀態,及時發現并處理問題,確保軸承長期可靠工作。潤滑保養根據軸承的性質和工作條件,定期補充潤滑油,保證良好的潤滑狀態。清潔保養定期對軸承進行清潔,去除污垢和雜質,避免影響軸承的使用壽命。調整校正檢查軸承的安裝狀態,及時進行調整或校正,避免軸承承受不當的載荷。滑動軸承基本知識滑動軸承工作原理滑動軸承由軸和軸承瓦組成,軸在軸承瓦內轉動時依靠薄膜潤滑油分離、支撐,產生很小的摩擦阻力。這種結構設計使滑動軸承能承受大載荷并保持穩定運轉?；瑒虞S承結構特點滑動軸承主要包括軸、軸承瓦和潤滑系統三大部件。軸承瓦材料選用有銅、青銅、白口鐵等,能提供良好的耐磨性和承載能力。滑動軸承潤滑要求滑動軸承依靠薄膜潤滑油分離軸與軸承瓦表面,減少磨損和振動。合適的潤滑油粘度和穩定的油膜是確?；瑒虞S承性能的關鍵。滑動軸承的工作原理滑動軸承利用軸和軸承表面之間的液體潤滑膜承載軸的全部荷載。它依靠流體動壓效應來支撐和分擔軸荷載，減少摩擦、降低功率損耗。通過精密設計和加工,可實現軸與軸承表面間的微米級間隙,形成高效的流體潤滑膜?；瑒虞S承的選型1工況分析考慮軸承工作環境、載荷、速度等因素。2結構特點選擇合適的軸承材料、尺寸、形狀。3潤滑要求根據工作條件選擇合適的潤滑方式。4安裝空間考慮軸承的安裝位置和尺寸限制。滑動軸承的選型需要綜合考慮工況分析、結構特點、潤滑要求和安裝空間等因素。首先要確定軸承的工作環境、承受載荷和轉速等參數,然后選擇合適的材料、尺寸和形狀。同時還要考慮軸承的潤滑方式和安裝位置,確保軸承能夠可靠地工作。滑動軸承的潤滑潤滑劑選擇選擇適合滑動軸承使用環境的潤滑劑非常關鍵,包括粘度、滴點、抗磨損性等指標。常見潤滑劑有油脂、液體潤滑油等。潤滑方式滑動軸承通常采用連續潤滑或定期加注潤滑的方式。合理的加注周期和潤滑量能有效延長軸承使用壽命。潤滑系統大型設備常配有潤滑系統,能自動供給潤滑劑。系統的可靠性直接影響軸承的潤滑效果。潤滑管理定期檢查潤滑情況,及時補充或更換潤滑劑,是確?；瑒虞S承長期穩定運行的重要保障?；瑒虞S承的安裝清潔表面首先,需要徹底清潔軸承和軸承座的表面,去除任何污垢和雜質。尺寸匹配仔細檢查軸承和軸承座的尺寸,確保兩者完全匹配,并提供良好的配合。熱裝/冷裝根據軸承類型,選擇熱裝或冷裝的方式,確保軸承能夠平穩無損地安裝到位。精密調整調整軸承的安裝間隙和預緊力,確保軸承能夠順暢運轉而不過度磨損。滑動軸承的校正1拆卸軸承小心謹慎地拆下軸承2清潔軸承徹底清潔軸承內外表面3檢查磨損仔細檢查軸承是否有磨損或損壞4精確調整使用量規精確調整軸承間隙5重新組裝按正確順序重新安裝軸承滑動軸承的校正是一個精細且關鍵的步驟,需要專業的工具和技術。只有通過徹底的拆卸、清潔、檢查和調整,才能確保軸承運行平穩可靠,延長使用壽命。滑動軸承的維護定期檢查定期檢查滑動軸承的狀態,包括油液含量、溫度、振動等,及時發現異常并采取相應措施。潤滑保養按照制造商推薦的潤滑油品和周期添加潤滑油,確保軸承始終處于良好的潤滑狀態。及時更換一旦滑動軸承出現明顯磨損或損壞,應及時更換以避免進一步損壞和故障。聯軸器基本概念聯軸器定義聯軸器是機械傳動系統中用于連接兩個轉軸的部件。其主要作用是傳遞轉矩和轉速，并允許軸線的微小偏差。聯軸器功能聯軸器可以補償軸線不對中、角度偏差以及軸向位移,確保系統平穩運行。聯軸器特點聯軸器結構簡單,安裝方便,維修容易?？筛鶕眯枨筮x擇不同型號。聯軸器的種類剛性聯軸器用于承受軸向、徑向和角度誤差較小的場合。結構簡單，安裝方便，適用于一般工業機械。柔性聯軸器能承受較大的軸向、徑向和角度誤差。通過彈性元件實現傳動力矩的連接，可以緩解振動和沖擊。液力聯軸器利用液壓傳遞動力,能吸收沖擊和減小振動,適用于大功率和高速重載的場合。摩擦離合聯軸器可以在運行中分離或聯結傳動,適用于需要頻繁啟動和停止的場合。聯軸器的選型1負荷分析評估聯軸器承受的軸向力、徑向力和扭矩，確保選用適當承載能力的聯軸器。2安裝空間考慮聯軸器的尺寸和安裝位置，確保選用合適的類型和尺寸。3運行環境根據使用環境的溫度、濕度、腐蝕性等因素，選用適合的聯軸器材質。聯軸器的安裝1確認型號在安裝前先仔細確認聯軸器型號是否與設備匹配。2對準中心確保軸心對準,誤差不超過制造要求。3固定連接使用螺栓等方式可靠固定聯軸器。聯軸器的安裝是保證軸系平穩運轉的關鍵步驟。需要仔細檢查型號、對準軸心,并采用可靠的固定方式,確保聯軸器與軸系零件充分咬合,避免脫離或松動。嚴格執行操作規程,才能最大限度降低故障隱患。聯軸器的維護1定期檢查對聯軸器進行定期的檢查,及時發現并處理任何故障或磨損。2適當潤滑根據制造商的說明,定期添加適當的潤滑脂或油,保持良好的潤滑狀態。3校正對準確保聯軸器兩端的軸線保持良好的對準,以避免過度振動和磨損。4更換損壞零件一旦發現任何零件有損壞或磨損,立即進行更換,以確保聯軸器的可靠性。常見軸系故障分析軸承損壞由于負荷過大、潤滑不足或安裝不當等原因導致的軸承磨損、腐蝕、疲勞等問題，可能造成軸系故障。