主轴瓦结构

一．主轴的结构特点和技术要求轴类零件是机械加工中的典型零件之一。

轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，它的主要表面是同轴线的若干个外圆柱面、圆锥面、孔和螺纹等。

机床主轴是一种典型的轴类零件，它是机床的关键零件之一，它把回旋运动和转矩通过主轴端部的家具传递给工件或刀具。

因此在工作中主轴要承受转矩和弯矩，而且还要求有很高的回转精度。

因此，主轴的制造质量将直接影响到整台机床的工作精度和使用寿命。

主轴零件图上规定了一系列技术要求，如尺寸精度、形状位置公差、表面粗糙、接触精度和热处理要求等。

这些都是为了保证主轴具有高的回转精度和刚度、良好的耐磨性和尺寸稳定性。

现以CA6140型卧室机床主轴为例，说明其主要技术要求。

1. 图1为CA6140车床主轴零件简图。

由零件简图可知，该主轴呈阶梯状，其上有安装支承轴承、传动件的圆柱、圆锥面，安装滑动齿轮的花键，安装卡盘及顶尖的内外圆锥面，联接紧固螺母的螺旋面，通过棒料的深孔等。

下面分别介绍主轴各主要部分的作用及技术要求：⑴支承轴颈? 主轴二个支承轴颈A、B圆度公差为，径向跳动公差为；而支承轴颈1∶12锥面的接触率≥70%；表面粗糙度Ra为；支承轴颈尺寸精度为IT5。

因为主轴支承轴颈是用来安装支承轴承，是主轴部件的装配基准面，所以它的制造精度直接影响到主轴部件的回转精度。

⑵主轴工作表面的精度主轴的工作表面是指装夹道具或家具的定心表面，如莫氏锥孔、轴端外锥或法兰外圆等。

对那他们要求有：内外锥面的尺寸精度、几何形状精度和接触精度，定心表面对支承轴颈的同轴度，定位端面对颈轴线的垂直度等。

它们对机床工作精度的影响会造成家具或工件的装夹误差。

在主轴技术要求中还亏定了近主轴端部的径向园跳动和离端面部300mm处的径向圆跳动。

另外为了保证锥孔玉顶尖火道具锥柄接触配合良好，规定须用标准锥度塞规以涂色法检验接触面积，具体要求如表11-12所示。

（3）主轴次要轴颈和其它表面的精度主轴次要轴颈是指装配齿轮、轴套等零件的表面。

《机械基础》教案课题第十二章轴承课型理论课课时2授课班级授课时间授课教师教材分析本节课的内容是关于《机械基础》中的第十二章。

要求学生理解机械基础的功用、结构，课标要求是掌握机械基础的作用。

选用的教材是由中国劳动社会保障出版社出版的《机械基础》（第七版），学习内容是机械基础的内容和各项方法。

学情分析知识储备：对机械有着初步的了解。

能力水平：熟悉机械基础的发展史。

学习特点：学习、接受新知识能力较弱，尤其是理论性强的知识，不能充分利用课余时间学习。

学习目标知识目标：理解滚动轴承的基本知识。

能力目标：能够掌握滑动轴承的基本内容。

素质目标：1.认识到机械的重要性。

2.积极参与课堂，能够表达自己的观点和想法。

学习重难点教学重点：1. 滚动轴承的基本知识。

2.滑动轴承的基本内容。

教学方法讲授法、讨论法、演示法、实物教学法课前准备教师准备：教学课件学生准备：课前预习教学媒体多媒体教室、多媒体课件教学过程教学环节教师活动设计学生活动设计设计意图活动一：创设情境生成问题1.情境导入让学生阅读教材导入情景，引导学生思考：轴承基本知识。

2.展示学习目标认识到轴承的重要性。

掌握轴承基本知识的具体内容。

1.阅读导入情景，思考教师提问，结合生活中的实际，认真回答。

2.查看并记住本节任务的学习目标。

1.通过情景问话，引出本课主题。

同时激发学习兴趣。

2.通过课件展示本节任务，让学生明确课堂任务。

活动二：调动思维探究新知一.导入新课:组织教学、吸引学生注意力，使学生进入上课状态。

二.1.新课讲解:借助PPT讲授机械基础基本知识内容，利用课件进行讲授，对比课件中的构造简图，对轴承基本知识有一个初步的了解。

轴承支承转动的轴及轴上零件，以保证轴的旋转精度，减少轴与轴座之间的摩擦和磨损滚动轴承滑动轴承12—1 滚动轴承一、滚动轴承的结构和类型1．滚动轴承的结构学习机械基础基本知识的总体认知(1)听课、思考、结合生活实际，认真回答教师提出的问题。

第三节轴瓦的结构常用的轴瓦分为整体和剖分式两种结构。

整体式轴瓦是套筒形(称为轴套)。

剖分式轴瓦多由两半组成。

为了改善轴瓦表面的摩擦性质，常在其内表面上浇铸一层或两层减摩材料，称为轴承衬，即轴瓦做出双金属结构或三金属结构。

轴承衬的厚度很小，一般随轴承直径的增大而增大，通常为：零点几mm到6mm。

轴瓦和轴承座不允许有相对移动，为了防止轴瓦的移动，可将其两端做出凸缘用于轴向定位或用销钉(或螺钉)将其固定在轴承座上。

为了使滑动轴承获得良好的润滑，轴瓦或轴颈上需开设油孔及油沟，油孔用于供应润滑油，油沟用于输送和分布润滑油。

其位置和形状对轴承的承载能力和寿命影响很大。

通常，油孔应设置在油膜压力最小的地方；油沟应开在轴承不受力或油膜压力较小的区域，要求既便于供油又不降低轴承的承载能力。

图为油孔和油沟对轴承承载能力的影响。

图为几种常见的油沟，油孔和油沟均位于轴承的非承载区，油沟的长度均较轴承宽度短。

在非承载区的轴瓦上开设的油沟，通常是以进油口（图中小口）为中心开出纵向，横向或倾斜的油沟。

其作用是：使油进入轴承后能够均匀的分布在整个轴颈上。

（油从轴承的两端流出去，即端泄）。

注意：油沟不能开在承载区（动压油膜的建立区），否则，会降低油膜的承载能力。

对于大型的滑动轴承，常采用“油室”结构。

润滑油从两侧导入，它可使润滑油沿轴向均匀分布，并起着贮油和稳定供油的作用。

形成动压油膜和液体摩擦的约束条件图中：为轴颈中心，为轴承中心，当、重合时，轴颈与轴承间有一间隙，称为半径间隙，也称为设计间隙(图8-13(e))。

图(a)：轴颈静止时，在外载荷作用下，轴颈处于轴承孔最下方的稳定位置，两表面间自然形成一弯曲的楔形。

此时偏心距(即的连线)＝等于半径间隙。

图(b)：润滑油进入轴承间隙并吸附在轴径和轴承表面上。

轴颈开始转动时，速度极低，这时轴颈和轴承间的摩擦为金属间的直接摩擦。

作用于轴颈上的摩擦力的方向与其表面上的圆周速度方向相反，迫使轴颈沿轴承孔内壁向上爬。

轴瓦结构轴瓦结构轴瓦是滑动轴承的重要组成部分。

常用轴瓦分整体式和剖分式两种结构。

1.整体式轴瓦（轴套）整体式轴瓦一般在轴套上开有油孔和油沟以便润滑，如图５-１３ｂ所示，粉末冶金制成的轴套一般不带油沟，如图５-１３ａ所示。

图5-132.剖分式轴瓦剖分轴瓦由上、下两半瓦组成，上轴瓦开有油孔和油沟。

如图５-１４所示的铸造剖分式厚壁轴瓦。

为了改善轴瓦表面的摩擦性质，可在内表面上浇铸一层减摩材料（如轴承合金），称为轴承衬。

轴瓦上的油孔用来供应润滑油，油沟的作用是使润滑油均匀分布。

常见油沟的形状如图５-１５所示，应开在非承载区。

图5-14图5-15相关知识点：滑动轴承的特性及应用滑动轴承的结构轴瓦结构滑动轴承的安装与维护滑动轴承的安装、维护要点滑动轴承的安装、维护要点①滑动轴承安装要保证轴颈在轴承孔内转动灵活、准确、平稳。

②轴瓦与轴承座孔要修刮贴实，轴瓦剖分面要高出0.05～0.1 ｍｍ，以便压紧。

整体式轴瓦压入时要防止偏斜，并用紧定螺钉固定。

③注意油路畅通，油路与油槽接通。

刮研时油槽两边点子要软，以形成油膜，两端点子均匀，以防止漏油。

④注意清洁，修刮调试过程中凡能出现油污的机件，修刮后都要清洗涂油。

⑤轴承使用过程中要经常检查润滑、发热、振动问题。

遇有发热（一般在６０℃以下为正常）、冒烟、卡死以及异常振动、声响等要及时检查、分析，采取措施。

相关知识点：滑动轴承的特性及应用滑动轴承的结构轴瓦结构滑动轴承的安装与维护滚动轴承滚动轴承的特性及基本结构1.滚动轴承的特性滚动轴承是利用滚动体在轴径与支承座圈之间滚动的原理制成的。

它用滚动摩擦代替滑动摩擦。

与滑动摩擦轴承相比，滚动轴承的特点如下：（1）优点①在一般使用条件下摩擦因数低，运转时摩擦力矩小，起动灵敏，效率高；②可用预紧的方法提高支承刚度及旋转精度；③对同尺寸的轴颈，滚动轴承的宽度小，可使机器的轴向尺寸紧凑；④润滑方法简便，轴承损坏易于更换。

（2）缺点①承受冲击载荷的能力较差；②高速运转时噪声大；③比滑动轴承径向尺寸大；④与滑动轴承比，寿命较低。

中华人民共和国国家军用标准 F L2815GJB 3193－98装甲车辆柴油机主轴瓦及连杆轴瓦规范Specification of main bearings and connecting rodbearings for armoured vehicle diesel engine1998-03-16发布1998-09-01实施国防科学技术工业委员会批准目次1 范围 (1)1.1 主题内容 (1)1.2 适用范围 (1)2 引用文件 (1)3 要求 (1)3.1 合格鉴定 (1)3.2 可靠性 (1)3.3 材料 (1)3.4 设计 (2)3.5 结构 (2)3.6 性能 (6)3.7 维修性 (6)3.8 尺寸与形位公差 (6)3.9 表面状况 (10)3.10 产品的标志和代号 (10)3.11 外观质量 (10)4 质量保证规定 (11)4.1 检验责任 (11)4.2 检验分类 (11)4.3 检验条件 (11)4.4 鉴定检验（定型检验） (11)4.5 质量一致性检验 (11)4.6 包装检验 (13)4.7 检验方法 (14)5 交货准备 (17)5.1 封存和包装 (17)5.2 运输和贮存 (17)5.3 标志 (17)6 说明事项 (18)6.1 订货文件内容 (18)6.2 定义 (18)中华人民共和国国家军用标准装甲车辆柴油机主轴瓦GJB 3193－98及连杆轴瓦规范Specification of main bearings and connecting rodbearings for armoured vehicle diesel engine1 范围1.1 主题内容本规范规定了装甲车辆柴油机用主轴瓦及连杆轴瓦（以下简称轴瓦）的技术要求、质量保证规定和交货准备等内容。

1.2 适用范围本规范适用于装甲车辆柴油机用轴瓦的设计、制造和验收。

其它军用柴油机的轴瓦亦可参照使用。

第九节 EW10J4发动机一、发动机特点及参数从2002年5月开始，毕加索轿车配备了EW10J4发动机，该发动机为四冲程，水冷、直列四缸，顶置凸轮多点顺序汽油喷射燃料供给系统。

每缸4个气门，排量为2L。

发动机外观见图2-9-1，参数见表2-9-1。

图2-9-1 EW10J4发动机表2-9-1 EW10J4发动机参数发动机型号 EW10J4（RFM-10LH18）发动机型号 EW10J4（RFM-10LH18）商业代码RFM 排放标准 L3（US83）总排量（cm3）1997 燃油 93号以上无铅缸径×行程（mm）85×88 催化器有压缩比10.8/1 电喷系统多点顺序喷射最大功率/转速85kW/5500r/min 供应商MAGNETI MARELLI 最大转矩/转速 190N·m/4000r/min 型号MM48.P2二、气缸盖与气缸垫特点及参数1、气缸盖气缸盖的铸造标记位于排气管一侧，在“a”处有铸造凸缘的为EW10J4发动机，如在“b”处有凸缘的则不是，见图2-9-2。

此外，在离合器一侧，有“E0”标识，代表EW10J4发动机，见图2-9-3的“c”处。

气缸盖的参数见表2-9-2和表2-9-3。

图2-9-2 气缸盖识别图2-9-3 离合器侧的标识表2-9-2 气缸盖的高度标准尺寸（mm）维修尺寸（mm）137±0.05 136.7±0.05允许的不平度误差≤0.05mm 表2-9-3 凸轮轴轴承座尺寸凸轮轴轴承座标准尺寸（mm）维修尺寸（mm）ΦB 30（+0.033；0） 30.5（+0.033；0）ΦC 29.5（+0.033；0） 30（+0.033；0）ΦD 29（+0.033；0） 29.5（+0.033；0）ΦE 28.5（+0.033；0） 29（+0.033；0）ΦF 28（+0.033；0） 28.5（+0.033；0）2、气缸垫气缸垫的特性参数见表2-9-4。

柴油机轴承结构柴油机的主轴承和连杆轴承承受着严重的负荷作用。

他们的工作是否耐久、可靠，将直接影响到柴油机性能的提高与使用的可靠性。

对它的主要要求是摩擦系数小，期限长，耐冲击，跑和性能较好，并能延长曲轴的使用期限。

主轴承与连杆轴承一般采用滑动轴承，为了制造和修理方便，大都做成可拆卸的轴瓦型式，即做成分开的两个半圆形瓦片，组合而成一个完整的轴承，故通常称做轴瓦。

轴瓦一般是在钢制的瓦背内表面上浇铸或压制上很薄的一层耐磨合金制成。

钢制瓦背一般是用10号低碳钢制成。

内表面减摩合金采用有多种不同材料，常用的有巴氏合金（又叫白合金），铜铅合金以及铝基合金等。

Z12V190B型柴油机使用铝基合金。

轴瓦根据结构厚度不同可分为薄壁瓦和厚壁瓦。

轴瓦厚度小于（0.03~0.05）时称为薄壁瓦。

大于该值时为厚壁瓦。

使用时两片轴瓦分别装在轴承座与轴承盖上。

然后将轴承盖连同轴瓦固定到轴承座上。

上、下两片瓦口端面相接触，当以一定扭紧力矩将轴承盖上紧在轴承座时，两瓦片外圆与轴承座盖所构成内孔紧密配合，并产生一定的过盈量，而固定在一起，轴瓦内孔形成具有一定精度的轴孔，轴颈安装在轴承内，构成具有一定间隙的相对运动摩擦面。

为了保证轴瓦安装在轴承座与盖上位置正确，不发生错位现象。

轴承座上都置有定位结构。

常见的轴瓦定位型式有以下两种：1）定位销定位如图。

靠装在轴承座与盖上的定位销钉定位。

这种定位型式一般多用在厚壁瓦上。

如Z12V190B型柴油机主轴瓦。

2）定位唇定位如图。

在轴瓦切口处冲制一凸台，高出于瓦背面。

安装时，将瓦背上的凸台装在轴承座与盖上加工好的凹槽内。

这种定位型式常用于薄壁瓦。

如Z12V190B型柴油机连杆轴瓦。

为了提高轴瓦的承载能力，防止由于轴瓦装配时所产生的过盈负荷或轴承座、盖在工作过程中发生变形而引起轴瓦切口接合处发生向内缩口现象，造成配合间隙过小（通常所说轴瓦“卡口”现象），通常将轴瓦加工成中间厚、两边薄的形状。

并在切口附近局部铣有一个斜槽。

澎湃的中国心——忆张保中总师研制坦克发动机的艰辛岁月（下）作者：刘晓峰来源：《坦克装甲车辆》 2015年第15期口述张均享文字整理刘晓峰二代坦克发动机的研制装甲兵领导和科研机关正式形成了“以69式坦克为基础，通过改进发展一种新型车辆，装备部队使用”的思路。

1979年10月底，使用单位的有关负责同志去山西柴油机厂和车辆发动机研究所调研，听取了厂、所领导和张保中等设计人员对从1973年开始研制的537千瓦涡轮增压柴油发动机研制情况的报告，并查看了新型发动机台架试验的情况。

根据这次调研的结果，贺晋年副司令向我们几个装甲兵系统的发动机负责人提了三个问题。

贺副司令问我的第一个问题是：“新型发动机使用涡轮增压器的方案是否可靠？”在当时的技术背景下，我国对于坦克涡轮增压发动机还存在比较大的争议。

我们给贺副司令解释了关于坦克用涡轮增压器是利用发动机排出的废气提供动力，通过空气加压，从而提高发动机燃烧效能的办法来提高发动机马力，通俗地讲，这属于不用白不用。

而且当时坦克技术先进的国家都采用了带有涡轮增压器的坦克发动机，效果也很好。

贺副司令听了我们的解释，对于坦克加装涡轮增压器的想法予以了认同，于是他又提出了专业性极强的第二个问题：“你们要搞这款发动机，缸盖的强度够不够？解决缸盖强度的问题需要多长时间？”我们向贺副司令回答道：“根据我们现有的技术条件，只要经过改进设计，台架试验中缸盖裂纹的问题能够在规定时间内解决。

”最后，贺副司令给我们提出的第三个问题是：“如果选用这款发动机的话，还需要做哪些工作？距离设计定型还有多长时间？”我对贺副司令讲：“根据我们的技术力量，大约需要一至两年的时间。

”然后我们又向贺副司令汇报了详细情况。

最终形成了三点共识：1、涡轮增压器已经广泛地应用于坦克装甲车辆和民用重型车辆的发动机，其对于提高发动机功率来说是一项可靠、成熟的技术。

2、山西柴油机厂、发动机研究所研制的537千瓦增压发动机样机性能指标良好，经过装车试验证明，可以适应坦克的使用要求。