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机械基础项目教学教案4
项目 4支承零部件轴和轴承都是传动机构中重要零件，它们在机构中直到支承其他零件作用， 因此我们将轴和轴承统称为支承零部件。 轴直接支承旋转零件 （如齿轮、 风扇叶、 带轮、 链轮等） 和其他轴上零件上传递运动和动力。 轴承能够支撑轴及轴上零件， 保证轴的回转精度，减少回转轴与支承零部件和磨损。 【学习总结】 1）了解轴的作用、种类、应用。 2）能初步分析轴与轴上零件是如何定位、固定的。 3）了解轴承的种类、结构、代号、应用场合。 4）了解轴承的安装、拆卸、调整和轴系的调整。 【学习建议】 1）把本项目分为轴、滚动轴承、滑动轴承三个子项目进行研究。 2）参阅其他《机械基础》或《机械设计基础》教材中的有关内容。 3）登录互联网，通过搜索网站查找到“机械设计基础网络课程”后参看有 关内容。 4）参看教学课件中的有关内容。 4.1 轴 【实际问题】 1）自行车的车轮安装在什么零件上？ 2）汽车前置发动机输出的旋转运动是如何传递到后桥的？ 【学习目标】 1）掌握轴的作用及分类 2）了解心轴、转轴和传动轴的载荷和应力特点。 3）了解阶梯轴的典型结构。 4）掌握轴的周向固定方法和轴向固定方法。 【分析与探究】 4.1.1 轴作用 轴类零件是机械零件中的关键零件之一,在机器中起到支承传动零件传递运 动或转矩的作用,并保证装在轴上的零件能实现自己的功能(图 4-1、图 4-2、图 4-3、图 4-4)。图 4-1 自行车图 4-2 减速器图 4-3 电风扇 图 9-4 汽车发动机 4.1.2 轴的分类与应用特点 按照轴线形状的不同,可将轴分为曲轴(图 4-5)、直轴（图 4-6）和软轴（图 4-7） 。 曲轴常用于往式机械（如曲柄压力机、内燃机等，图 4-8） 。软轴用于有特 殊需要的场合(如在管道疏通机、电动工具中的应用，图 4-7)。直轴在各种机器 上被广泛应用。本节主要讨论常用的直轴。图 4-6 曲轴图 4-6 直轴图 4-7 安装在电动工具上的软轴 图 4-8 内燃机气缸 直轴按其外形不同可分为光轴（图 4-6a）和阶梯轴（图 4-6b）,在一般机械中阶梯轴的应用最为广泛。 直轴按其承载情况不同又可分为心轴、传动轴和转 轴三种类型。 1、心轴 心轴指只承受弯矩的轴（仅起支承转动零件的作用，不传递动力） ，按其否 转动又分为转动心轴（图 4-9 中）和固定心轴（图 4-10 中） 。图 4-9 火车车轮与轴 图 4-10 自行车前轴 2、传动轴 传动轴指只是承受转矩轴（只传递运动和动力） 。例如将汽车前置变速器的 运动和动力传至后桥从而使汽车轮子转动的轴就是传动轴（图 4-11） 。 3、转轴 转轴指既承受转矩轴（既支承转动零件又传递运动和动力） 。例如齿轮减速 器的轴就是转轴（图 4-12） 。图 4-11 传动轴 图 4-12 转轴 4.1.3 轴的材料与毛坯 轴的材料主要采用优质碳素结构钢和合金钢。轴的材料应当满足强度、刚 度、 耐磨性和耐腐蚀性等的要求，采用何种轴材料取决于轴的工作性能及工作条 件。 1)优质碳素结构钢对应力集中敏感性小，价格相对便宜，具有较好的机械强 度，主要用于制造不重要的轴或受力较小的轴，应用最为广泛。常用的优质碳素 结构钢有 35、40、45 钢。为了提高材料的力学性能和改善材料的可加工性，优 质碳素结构钢要进行调质或正火热处理。 2)合金钢对应力集中敏感性强，价格较碳素钢贵，但机械强度较碳素钢高， 热处理性能好，多用于高速、重载和耐磨、耐高温等特殊条件的场合。常用的合 金钢有 40Cr、35SiMn、40MnB 等。 轴的毛坯一般采用热轧圆钢和锻件。对于直径相差不大的轴通常采用热轧 圆钢， 对于直径相差较大或力学性能要求高的轴采用锻件，于形状复杂的轴也可 以采用铸钢或球墨铸铁。 轴的常用材料及力学性能见表 9-1。材料 牌号 Q235A热处理 方法 热轧或 锻后空 冷 正火 正火 调质 调质 调质 调质 调质 调质毛径直径 /mm ≤100 ＞ 100~250 ≤100 ≤100 ≤200 ≤100 ＞ 100~300 ≤100 ≤200表 9-1 轴的常用材料及其主要力学性能 硬度 抗拉强度 屈服点 许用弯曲应力 HBW /MPa 不小于 400~420 225 125 70 40 375~390 215 149~187 170~217 217~255 241~286 520 600 650 750 700 800 750 270 300 360 550 500 520 500 170 200 215 45 75 95 108 120 45 55 60 70用于不重要的轴35 45 40Cr用于一般的轴 用于较重要的轴 用于载荷较大，但 冲击不太大的重 要轴 用于中、小型轴， 可代替 40Cr 用于小型轴，可代 替35SiMn 42SiMn 40MnB229~286 241~286270 245130 12075 704.1.4 轴的结构 轴的结构主要决定于载荷情况、轴上零件的布置、定位及固定方式、毛坯 类型、加工和装配工艺、轴承类型和尺寸等条件。 ． 在此重点讨论阶梯轴的结构。图 9-13 所示为阶梯轴的典型结构。 1．轴的组成部分 1)轴头是轴上安装旋转零件的轴段； 用于支承传动零件， 是传动零件的回转 中心。 2)轴肩是轴两段不同直径之间形成的台阶端面； 用于确定轴承、 齿轮等轴上 零件的轴向位置。 3)轴颈是轴上安装轴承的轴段；用于支承轴承．并通过轴承将轴和轴上零件 固定于机身上。 4)轴身是连接轴头和轴颈部分的非配合轴段 5)轴环是直径大于其左右两个直径的轴段；其作用与轴肩相同。图 4-13 阶梯轴的典型结构 1、5-轴头 2-轴肩 3-轴身 4、7-轴颈 6-轴环 8-轴承盖 9-滚动轴承 10 齿轮 11-套筒 12-带轮 13-轴端挡圈 2．轴上零件的固定方法1)轴上零件的周向定位与固定。 周向定位与固定是为了限制轴上零件与轴之 间的相对转动和保证同心度． 以准确地传递运动与转矩。常用的周向定位与固定 的方法有销、键、花键、过盈配合和紧定螺钉联接等．见表 4-2。 2)轴上零件的轴向定位与固定。 轴向定位与固定是为了， 使轴上零件准确地 位于规定的位置上， 以保证机器的正常运转。常用的轴向定位与固定的方法有轴 肩、轴环、套筒、圆螺母、止动垫圈、弹性挡圈、螺钉锁紧挡圈、轴端挡圈和圆 锥面，见表 4-3。 表 4-2 零件的周向固定方法方 式 过 盈 配 合 平 键 联 接 方 式 花 键 联 接 销 联 接 轴向、周向都固定，不能承受较大载荷。按极限载荷设计的圆柱 销可以作为过载时被剪断以保护其他重要零件的安全装置 适用于传递转矩大、对中性要求高或零件在轴上移时要求导向性 良好的场合 结构图形 应用说明 加工容易，拆卸方便。轴向不能限位，不承受轴向载荷。适用于 传递转矩较大、对中性要求一般的场合，使用最为广泛。 轴向、周向同时固定，对中精度高。一般用在传递转矩小，不便 开键槽，或要求零件与轴心线对中性高的场合。 结构图形 应用说明表 4-3 轴上零件的轴向固定方法固定方式 轴肩或轴环 结构图形 应用说明 固定可靠，承受的轴向力大套筒固定可靠，承受轴向力大，多用 于轴上相邻两零件相距不远的 场合。锥面对中性好， 常用于调整轴端零件 位置或需经常拆卸的场合固定方式 圆螺母与止动垫圈结构图形应用说明 常用于零件与轴承之间距离较 大，轴上允许车制螺纹的场合双圆螺母可以承受较大的轴向力， 螺纹对 轴的强受削弱较大， 应力集中严 重轴用弹性挡圈尺寸小，重量轻中，只能承受较 小的轴向载荷轴端挡圈承受轴向力小或不承受轴向力 的场合紧定螺钉只能承受非常小的载荷【学习小结】 轴的作用是支承轴卜零件并传递运动与转矩 轴分为曲轴、直轴和软轴三大类．直轴义町分为光轴和阶梯轴，其中阶梯轴 应用最多。 轴上零件可以采用多种方式进行轴向固定和周向固定。 轴使用的材料多为中碳钢或巾碳合金钢，都需要经过正火或调质处理。 4．2 轴承的作用与分类 【学习目标】 1)了解轴承的作用 2)了解轴承的分类与应用。 【分析与探究】 轴承的作用是支撑轴，保证轴的回转精度,避免同转轴与轴承座直接摩擦、 磨损. 轴承按是否有滚动体分为滑动轴承和滚动轴承. 4.2.1 滚动轴承 带滚动体的轴承足滚动轴承(图 4-14)。此类轴承摩擦阻力小，润滑方便， 可长时间运转滚动轴承已标准化， 应用范围非常广泛。 滚动轴承的制造成本较高， 磨损后易产生较大的噪声和振动 4.2.2 滑动轴承 没有滚动体的轴承是滑动轴承(图 4-15)。滑动轴承按其润滑状态的不同分 为液体润滑滑动轴承和不完全液体润滑滑动轴承前者效率高、寿命长．能够满足 高速、重载或旋转精度高等要求，常用在汽轮机、大型电机、内燃机、磨床的主轴上；后者结构简单，便于制造，安装和维护，成本低，运转噪声小，可承受较 大的冲击和振动，但磨损较快，多用在低速且带有冲击的机械(如水泥搅拌机、 破碎机等)中和许多只有一般要求的场合。 4.3 滚动轴承 【学习目标】 1)了，解滚动轴承的作用。 2)理解滚动轴承的类型、代号、特点、应用。 3)了解滚动轴承的同定方法。 4)了解滚动轴承的装拆与调整以及轴系的调整 【分析与探究】 4.3.1 滚动轴承的构造 滚动轴承的基本构造如图 4-16 所小。它足由内圈、外圈、滚动体和保持架 组成的。内圈固定在轴颈上，外圈固定在机座或壳体的轴承座孔中，内、外圈工 作表面有滚道，当内、外圈相对转动时，滚动体沿滚道滚动，保持架使滚动体均 匀分布、互相不接触。图 4-16 滚动轴承的组成 滚动体的形状分为球形、圆柱形、圆锥形、鼓形、滚针形等（图 4-17） 。图 4-17 a）球 b）圆柱滚子 c）滚针 d）圆锥滚子 e）球面滚子 4.3.2 滚动轴承的类型及其特点 滚动轴承按其滚动体形状的不同． 可分为球轴承和滚子轴承两大类。 滚子轴 承的滚动体与内、 外圈的接触是线接触， 而球轴承的滚动体与内、 外圈为点接触， 故滚子轴承的承载能力比球轴承的大。 1．球轴承 常用的球轴承有以下几种：1)深沟球轴承(图 4-18)。此种轴承主要承受径向载荷．也能承受部分轴向 载荷，采用单列或双列设计，应用广泛，常用于机床主轴箱、小功率电动机等 2)调心球轴承(图 4-19)。这种轴承采用双列设计，具有自动调心的作用， 既承受径向载荷，也能承受不大的轴向载荷．适用于长轴、多支点传动轴或刚度 较小、难以对中的轴。 3)角接触球轴承(图 4-20)。此种轴承可承受径向载荷，也可承受轴向载荷。 单列角接触球轴承只能承受单方向的轴向载荷， 双列角接触球轴承可承受烈方向 的轴向载荷、其内部接触角有 15°、25°、40°之分为承受双方向轴向载荷， 亦可成对使用单列角接触球轴承。角接触球轴承常用往斜齿轮减速器、蜗杆减速 器、小型工具钻的轴上。图 4-18 图 4-19 4)推力球轴承(图 4-21)。此种轴可承受轴向载荷，不能承受径向载荷。单列推 力球轴承只能承受单方向的轴向载荷，双列推力球轴承能承受双方向的轴向载 荷。图 4-20 图 4-21 2．滚子轴乐 常用的滚子轴承有以几种： 1)圆柱滚子轴承(图 9―22)。此种轴承口 r 承受较大的径向载荷，承载能力 比深沟球轴承大，适用于刚度较大、对中性好、高速运转的轴。圆柱滚子轴承常 用于大功率电机、人字齿轮减速器、车床或铣床的主轴。 2)圆锥滚子轴承(图 9―23)。此种轴承可同时承受较大径向载荷和轴向载 荷。 单列圆锥滚子轴承只能承受单方向的轴向载荷。圆锥滚子轴承常用于斜齿轮 轴、锥齿轮轴。 3)滚针轴承(图 9―24) 此种轴承只能承受径向载荷，因滚动体足细而长 的滚针，直径小，适用于径向尺寸小且转速不高的场合。图 4-22 图 4-23 图 4-24 4.3.3 滚动轴承代号 为了表示符类滚动轴承的结构、 尺寸、 公差等级、 技术性能等特征， GB/T272 规定滚动轴承代号，代号打印在轴承的端上，以便于识别。 滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号部分组成(表 4-4)： 表 4-4 滚动轴承代号 基本代号 类型代号 尺寸系列代号 内径代号 两位数字 数字或字母 数字 xx xx前置代号 字母后置代号 多个字母（或 字母加数字）1．基本代号 多数轴承只标注基本代号。基本代号三部分组成，从右向左排列的顺序是： 内径代号、尺寸系列代号、类型代号 1) 内径代号。一般用两位数字表示，代表轴承的内径尺寸，其表示 方法见表 4-5。内径代号 轴承内径00 10表 4-5 01 12轴承内径代号 02 1503 1704-99 数字×52)尺寸系列代号尺寸系列代号由直径系列代号和宽(高)度系列代号两项构 成直径系列代号在右边，表示同一内径而其他尺寸不同的轴承(图 4-25)，用一 位数示示；其中 l、2、3、4 分别表示特轻系列、轻系列、巾系列、重系列，直 径系列代号不能省略宽(高)度系列代号表示内、 外径相同而宽(高)度不同的轴承 (高度用于推力轴承)．也用一位数字表示；其中 0、l、2、3 分别表不向心轴承 的窄系列、止常系列、宽系列、特宽系列一大多数窄系列轴承的代号 0 以省略， 但窄系列的圆锥滚子轴承和调心滚子轴承不可省略。 3)类型代号用右起第五位数字或字母表示，代表轴承的类型各类轴承的名 称、代号、国家标准见表 4-6。表 4-6 类型代号 1滚动轴承的类型代号、名称、国家标准 类型名称 标准号 调心球轴承 GB/T281-199423 5 6 7 N NA 2．前置代号和后置代号 前置代号表示成套轴承分部件，用字母表示，例如：L 表示可分离的内圈或 外圈；K 表示滚子和保持架组件等。没有分部件的不用标出。 后置代号是轴承在结构形状、尺寸公差、技术要求等方面有改变时，在基本 代号后面增加的补充代号。后置代号的排序和含义见表 4-7。要特别注意内部结 构、公差等级、游隙这三项。 表 4-7 后置代号排序和含义 位置 1 位置 2 位置 3 位置 4 位置 5 位置 位置 位置 6 7 8 内部结 密封与防尘套圈变型 保持架及其材 轴承材 公差材 游隙 配置 其他 构 料 料 料 对于内部结构代号，角接触球轴承有 C、AC、B 之分，分别表示内部接触角 α =15°、25°、40°。 滚动轴承公差共分六个精度等级，其代号顺序为／Po、／P6、／P5、／P6x、 ／P4、／P2，其中 Po 为普通级，其余各级精度依次提高。标注轴承公差代号时， ／P0 可省略。 轴承游隙是滚动轴承内部的内、外圈与滚动体之间留有的相对位移量。同 一类型的轴承可以有不同的游隙，共分为六个组，其代号分别用／C1、／C2、／ CO、／C3、／C4、／C5 表示，其中／CO 组为常用的基本游隙，标注时可省略。 其余各项无特殊情况都不用标出。 以轴承 7216B／P6 为例， 说明滚动轴承各项代号的含义： 分析顺序从右向左， ／P6 表示公差等级为 6 级(其右边的游隙代号省略了，可判断为基本游隙)；B 表示接触角为 40°，两位数字 16 表示内径为 80ram；一位数字 2 表示直径系列 为轻系列；宽度系列代号省略(为 O)表示是窄系列；一位数字 7 表示类型为角接 触球轴承。 4.3.4 滚动轴承的公差与配合 滚动轴承的公差与配合是指轴承与其他零件的配合关系。滚动轴承是标准 件，内径为基准孔、外径为基准轴，故其内圈与轴颈的配合采用基孔制，外圈与 轴承座孔的配合采用基轴制。 轴的公差带与轴承内圈形成的配合，要比它与一般 基准孔形成的配合紧得多。 这主要是考虑轴承配合的特殊需要，使用轴承在多数 情况下要求内圈和轴联接在一起旋转，因此它们之问有较紧的配合。 轴承配合种类的选择，应根据轴承的类型和尺寸，负荷的性质和大小，转 速的高低，外圈是否回转等情况来决定。对于转速高、负荷大、振动大、温度高 或外圈回转的轴，应选用较紧的有过盈的配合，如 n6、m6、k6、js6 等；反之可 选用较松的配合。轴承外圈固定时，与其相配合的轴承孔可选 G7、 c7、H7、J7、调心滚子轴承 推力调心滚子轴承 圆锥滚子轴承 推力球轴承 深沟球轴承 角接触球轴承 圆柱滚子轴承 滚针轴承GB/T288-1994 GB/T585-1994 GB/T297-1994 GB/T301-1994 GB/T276-1994 GB/T292-1994 GB/T283-1994 GB/TM7 等标注轴承的配合时，不需要标注轴承内径及外径的公差符号，只标注轴颈 直径及轴承孔直径的公差符号即可。如图 4-26图 4-26 滚动轴承配合的标注 4.3.5 滚动轴承的装拆与轴系的调整 首先了解有关滚动轴承的组合结构，然后再讨论装柝导产，调整 1、轴承的定位和固定 为了，保证轴和轴上零件的轴向位置并能承受轴向力，轴承内圈与轴之间 以及外圈与轴承座孔之间均应有可靠的轴向同定。 轴承内圈的轴向固定方式参见 表 4-3 中有关内容。轴承外圈的轴向固定方式见表 4-8。表 4-8 轴承外圈轴向固定方式名称 端盖固定 固定方式 利用端盖窄端面 A，顶 住轴承外圈端面 简图 特点 结构简单，紧固可靠， 调整方便弹笥挡圈固定（孔用）用弹性挡圈嵌在箱体槽 中，以固定轴承外圈结构简单，装拆方便， 占用空间小，多用于向 心轴承，能承受较小的 轴向载荷箱体挡肩固定用箱体上的挡肩 A，固 定轴承外圈一端结构简单，工作可靠， 箱体加工较为复杂套筒挡肩固定用套筒上的挡肩和轴承 端盖双向轴向定位结构简单，箱体可不通 孔，易加工，用垫片可 调整轴系的轴向位置， 装配工艺性好。但增加 了一个加工精度要求较 高的套筒零件调节压盖固定外圈用调节压盖和螺钉 轴向固定便于调节轴承游隙，用 于角接触轴承的轴向固 定和调节2．滚动轴承轴系的支承结构形式 滚动轴承的支承结构有以下二种基本类型： 1）双支点单向同定支承这种支承结掏如图 9-27 所小 每个轴承内、外圈 沿轴向只有一个力阳受约束， 两个轴承对称布置以防 l 卜轴的轴向窜动 此种结 构适用于工作温度≤70℃的短轴(支点跨距≤400mm)。 考虑到轴工作时受热膨胀， 在安装深沟球轴承时一侧轴承盖与轴承外圈之间留有间隙， 一般取间隙： 0.25～0.4mm(制图时不要画出)。对于角接触轴承应将间隙留在轴承内部，一般 还要在轴承盖和机座间叫加整垫片。以便调整轴承的游隙和轴的轴向位置 2)单支点双向定定支承。这种支承结构如图 4-28 所示 一个支承限制轴的 双向轴向位移，这个支承称作固定支承；另一个支承可以沿轴向移动，称作游动 支承 单支点双向固定定支承属一端固定，～端游动即固游式支点形式。图 9-28a 所小结构的游动面在嘲柱滚子与外圈接触处，图 4-8h 所示结构的游动面 在外圈与座孔接触向处。 这种支承结构适用于工作温度较高或支承点跨距较大的 场合。 对于图 4-28b 所示结构， 一般游动端轴承的外圈与座孔采用较松的配合． 轴 承外圈端面 tj 轴承端面之间应留有较大问隙(3～8mn)，制图时应画出。图 4-27 双支点单向固定支承 图 4-28 单支点双向固定支承 3)双支点游动支承。双支点游动支承结构如图 4-29 所示。两个支承均无轴 向约束，故又称双端游动支承，多用于人字齿轮传动的高速轴。该轴系的轴向位 置由低速轴限制，高速轴采用双支点游动支承，起到自动调位的作用，以保证人 字齿轮的啮合。图 4-29 双支点游动支承 3.滚动轴承拆装 滚动轴轴承是一种比较精密的组件，拆装时一定要小心，方法要合理。 1)拆卸。要先分析定位和固定方式再拆卸。拆卸用肩、环或套筒定位的轴承 顶拔器（俗称拉马、捋子）或压力机。使用顶拔器时要注意钩头应钩住轴承内圈 的端面，不要接触外圈或滚动体(图 4-30)。拆卸用弹性挡圈定位的轴承时要使 用卡环手钳（图 4-31） 。图 4-30 用顶拔器拆卸轴承 2)装配。对于配合较松的轴阴，要用锤子轻轻地均匀敲击紧靠内圈的铜棒 或装配用套筒 （图 4-32） 对于配合较紧的轴承可使用压力机箱装配用套筒装配。 ； 有时为了便于安装，可将轴承在油池中加热至 80～100℃后进行热装。图 4-31 卡环手钳 a）孔用 b）轴用 不论采用何种拆装方法，都不允许在结构不明的情况下拆装。 4.滚动轴承支承的调整 1） 轴承轴向间隙的调整。 在双支点单向固定支承行单支点双向固定支承中， 轴承端面行轴承端盖之间应留有一定的间隙， 以保证轴承受热伸长以后不会被卡 死。在装配时，为了保证间隙的形成，而又不提高轴系零件的加工精度，一般在 装配后采用以下一些调整措施。 1 ○调整垫片组。增减轴承盖与机座结合面之间的垫片组的百度进行调整， 如图 4-27、图 4-28 所示。 2 ○调节压盖。用螺钉调节可调压盖的轴向位置。 3 ○采用螺纹端盖。如图 4-23 所示，端盖上有外螺纹、轴承孔内有内螺纹， 可调整轴承游隙。 2）轴系轴向位置的调整。为了保证轴上零件获得正确的位置，必要时要能 调整整个轴系轴向位置。 如锥齿轮传动要求两锥齿轮的节锥顶点重合，蜗杆传动 要求蜗轮的主平面通过蜗杆轴线（图 4-34） 。为了达到上述要求，可通过在轴两 端的轴承盖处一端增加垫片，一端减少垫片的方法来实现。图 4-32 装配套筒 图 4-33 螺纹端盖 【学习小结】 滚动轴承分为球轴承行滚子轴承，按其承载情况又分为向心轴承行推力轴 承。球轴承与滚子轴承相比，极限转速较高，承载能力较低，价格便宜。 常用滚动轴承的基本代号由五位数字组成：按从右向左的顺序：第一、第 二位数字表示内径值，第三位数字表示直径系列；第四位数字表示宽（高）度系 列；第五位数字表示类型。其中只有宽度系列代号有可能被省略。 滚动轴承的装拆要满足技术要求，安装要用铜棒或套筒，拆卸要用拆卸器， 均不能敲打滚动体。 安装滚动轴承后必须调整轴承间隙，必要时还要调整轴系的位置。图 4-34 轴系轴向位置的调整 a）蜗杆传动 b）锥齿轮传动 4.4 滑动轴承 【学习目标】 1）了解滑动轴承的组成。 2）理解滑动轴承的类型、形式、特点、应用。 3）了解轴瓦材料。 【分析与探究】 滑动轴承由轴承座、轴瓦（或轴套） 、润滑和密封装置等部分组成。轴瓦或轴套必须经过刮研才能使用。 滑动轴承按随载荷方向的不现，可分为向心滑动轴承和推力滑动轴承。向 心滑动轴阴只能承受载荷，推力滑动轴承只能随轴向载荷。 4.4.1 向心滑动轴承 向心滑动轴承结构的不同可分为整体式和对开式（剖分式）两种形式。 1.整体式滑动轴承 如图 4-35 所示，整体式滑动轴承结构简单，轴承座的孔中加有轴套，以便 于磨损后更换。它的缺点是轴在安装时，只能轴承的端部装入，不方便整体的 轴承的端装入，不方便；整体的轴套过度磨损后无法通过刮研进行修复。常用 于低速、轻载而不需要经常装拆的场合。图 4-35 整体式滑动轴承 2、对开式滑动轴承 如图 4-36 所示，对开式滑动轴承分为盖和两大部分。为了保证轴承润滑， 可在轴承盖上注油孔滑油。对开式滑动轴承的轴瓦分为两片，装配时，盖和座、 上轴瓦和下轴瓦都要准确定位，固定可靠。图 4-36 对开式滑动轴承 此种轴承装拆方便、维修简单、应用广泛，常用于工具机的主轴或曲轴上。 为了良好接触，装配滑动轴承时要用涂色法检查接触斑点并进行多次刮 研。 4.4.2 推力滑动轴承 推力滑动轴承可承受轴向载荷，按推力轴颈支承面的不同，可将其分为实心 式、空心式和多环式等形式（图 4-7） 。 实心式推力滑动轴承的轴承的轴颈端面的中部压强比周边的大，油液不易进入，润滑条件差。空心式推力滑动轴承的润滑条件好，磨损均匀。多环式推力 滑动轴承的总承载面积大，能承受更大的载荷，但对制造精度要求较高。图 9-37 推力滑动轴承 a）实心式 b）空心式 c）多环式 4.4.3 轴瓦材料 常用的轴瓦材料有以下几种： 1）轴承合金。常用的轴承合金有锡基和铅基两种，它们的减摩性、抗胶合 性和塑性好，但强度低、价格贵。 2）青铜。青铜的强度高，承载能力大，导热性好，可在较高温度下工作， 但塑性差，不易磨合。 3)粉末冶金。粉末冶金用金属粉末烧结而成，具有多孔性组织，孔隙中能 吸储大量润滑油。 工作时， 孔隙中的润滑没通过轴转动的抽吸和受热膨胀的作用， 能自动进入滑动表面起润滑作用。轴停止运转时，油又自动吸回孔隙中被 储存 起来，故又称为含 油轴承。粉末冶多材料的价格低廉，耐磨性好，但韧性差。 4）非金属材料。用作轴瓦材料的非金属材料主要有塑料、硬木、橡胶等， 其中塑料的应用最广。塑料的优点是耐磨、耐腐蚀、摩擦因数小，具有良好的吸 振和自润滑性能；缺点是承载能力低，热变形大。导热性和尺寸稳定性差。 【学习小结】 滑动轴承按承载方向的不同分为向心滑动轴承和推力滑动轴承。向心滑动 轴承分为整体式和对开式。 整体式向心滑动轴承结构简单，但装拆时需要做轴向 相对移动； 对开式向心滑动轴承承装拆方便， 但结构稍复杂些， 能应用在曲轴上。 推力滑动轴承分为实心式、空心式和多环式等三种形式。 滑动轴承按润滑状态的不同分为液体润滑轴承和不完全液体润滑轴承，前 者能适应高要求，后者结构简单，成本低、应用在一般场合。 滑动轴承的轴瓦常用材料有 4 种：轴承合金、青铜、粉末冶金和非金属材 料。 轴承需要良好润滑与密封。
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垂直多关节型工业机器人
要：机器人既有人对环境的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。如今，机器人工业已成为世界各国备受关注的产业。
关键词：机器人；工业；传动；强度
Vertical multi-joint type industrial robot
Name：wangguanghui
Major：MachTutor：xiezhedong
Abstract: Robot people on the environment both rapid reaction and analytical skills, but also the machine can continue to work long hours，High accuracy, ability to resist bad environmental，In a sense it is a product of the evolution of the machine，It is the industrial and non-industrial sector, an important production and service equipment，Advanced manufacturing technology is indispensable automation equipment。Today, the robot industry has become the industry closely watched around the world.
Keywords: R strength
机器人的发展概况
第一代遥控机械手1948年诞生于美国的阿贡实验室，当时用来对放射性材料进行远距离操作，以保护原子能工作者免受放射线照射。第一台工业机器人诞生于1956年，是英格尔博格(J.Engelbrger)将控制技术与机械臂相结合的产物。当时，主要是为了克服串联机构累积的系统误差，以便达到较高的空间定位精度，提出了示教再现的编程方式，从而使重复定位精度差不多比绝对定位精度提高了一个数量级。至今绝大部分使用中的工业机器人仍采用这种编程方式。第一台工业机器人的商用产品诞生于1962年，当时，其作业仅限于上、下料。尔后的发展比预想中的要慢。20世纪60年代，美、英等国很多学者，把机器人作为人智能的载体，来研究如何使机器人具有环境识别、问题求解以及规划能力，祈望使机器人具有类似人的高度自治功能，结果是始终停留在实验室阶段。其中美国著名的斯坦福研究所的眼车计划，虽然形式上实现了心理学中典型的猴子和香蕉问题的求解，然而由于距离解决实际中的复杂问题太远，因而得不到进一步的支持，只好于1972年中止。20世纪60年代末至70年代中，世界上很多著名的实验室、大学和研究所，如英国的爱丁堡大学人工智能实验室，英国的斯坦福大学、斯坦福研究所、麻省理工学院，以及日本的日立中央研究所等，都在致力了机器人装配作业的研究，单纯从技术出发模仿人进行的作业，或实现看图装配，或自动装配顺序生成等。由于当时的工业水平还没有发展到相应的阶段，无法解决所遇到的技术难题，另一方面因耗费巨大而无法得到应用部门的支持。至20世纪70年代中，由于所订目标过高，除了局部单元技术方面取得不少有意义的成果外，整体上说大部分研究没有取得有意义的实际结果［2］。
1968年，日本川崎重工引进美国Unimation公司的Unimate机器人制造技术，开始了日本机器人的时代，经过近十年的努力，开发了点焊、弧焊及各种上、下料作业的简易经济型机器人。成功地把机器人应用到汽车工业、铸塑工业、机械制造业……，从而大大地提高了制成品的一致性及质量，形成了一定规模的机器人产业。
20世纪70年代，出现了更多的机器人商品，并在工业发达国家的工业生产中逐步推广应用。1979年公司Unimation推出了PUMA系列工业机器人，它的关节由电动机驱动，可配置视觉、触觉、力觉传感器，是技术较为先进的机器人。到1980年，全世界有2万余台机器人在工业中应用。
20世纪80年代工业机器人产业得到了巨大的发展，但是所开发的四大类型机器人（点焊、弧焊、喷涂、上下料）主要用于汽车工业。工业化国家的机器人产值，以年均20％~40％的增长率上升。1984年全世界机器人使用总台数为8万台，到1985年底，己达14万台，到1990年已有30万台左右，其中高性能的机器人所占比例不断增加
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