轴承基础知识（往期文章《轴承组合设计》）：

1）考虑到轴工作时因受热而伸长，在轴承盖与外圈端面之间应留出0.25~0.4mm热补偿间隙（该间隙很小，结构图上不必画出。）

轴承配合种类的选取，应根据轴承的类型和尺寸，载荷的大小、方向和性质，转速的高低，工作温度的变化和拆装条件等来决定。

一般原则是：回转套圈应选较紧配合，不回转套圈应选较松配合；载荷大、振动大、转速高或工作温度高等情况下应选紧一些的配合；需经常拆卸或游动套圈则应采用较松的配合。与较高公差等级轴承配合的轴与孔，对其加工精度、表面结构中的粗糙度及形位公差都有相应的较高要求，可查阅有关的标准和手册。轴承内圈与轴的配合，常采用的公差代号为n6、m6、k6、js6等。轴承外圈与轴承座孔的配合，常采用的公差代号为K6、J7、H7、G7等。

套圈配合的分类：

滑动配合： f6、g6和G7、H8、H7；

定位配合：h6、js6和J7、K7；

压入配合：k6、m6、n6、r6和M7、N7。

直线轴承的配合选择：

闭型和调整型直线运动球轴承，与导轨轴和轴承座孔的配合可参考下表选择：

与轴和轴承座孔的配合

直线运动球轴承

轴

轴承座孔

类型

公差等级

一级间隙

小间隙

间隙配合

过渡配合

闭型

L9、L7

f6、g6

h6

H7

J7

L6

f5、g5

h5

H6

J6

调整型

一

h6

j6

H7

J7

2)滑动轴承：

滑动轴承，瓦背强度高，轴承衬减摩性好。轴承衬厚度通常由十分之几毫米到6毫米，直径大的取大值。

轴瓦与轴承座一般采用过盈配合。为连接可靠，可在配合表面的端部用紧定螺钉固定。轴瓦外径与内径之比一般取值为1.15~1.2。

剖分式轴瓦，轴瓦厚度为b，轴颈直径为d，一般取b/d>0.05。

3、联轴器轴孔与轴伸的配合：

直径d/mm

6~30

>30~50

>50

配合代号

H7/j6

H7/k6

H7/m6

根据使用要求也可选用H7/r6或H7/n6配合

4、键对轴强度的影响极其处理方式

考虑平键槽轴径的增大值

轴径d/mm

~30

30~100

>100

增大值/%

1个键槽

7

5

3

2个键槽

15

10

7

注：两个键槽相隔180°布置（即：上下对称布置）。（在强度校核时，考虑到载荷分布的不均匀性，可按1.5个键计算。）

5、常用材料的性能：

（1）蜗杆材料及工艺要求：

蜗杆材料

热处理

硬度

表面粗糙度/μm

40Cr、40CrNi、42SiMn、35CrMo

表面淬火

（40~55）HRC

1.6~0.08

20Cr、20CrMoTi、12CrNi3A

表面渗碳搓火

（58~63）HRC

1.6~0.08

45、40Cr、42CrMo、35SiMn

调质

<350HBW

6.3~3.2

38CrMoAlA、50CrV、35CrMo

表面渗碳

（60~70）HRC

3.2~1.6

（2）轴的常用材料及其主要力学性能

材料及热处理

毛坯直径/mm

硬度/HBW

强度极限σb

屈服极限σs

弯曲疲劳极限σ-1

应用说明

/MPa

Q235

≤100

400~420

225

170

用于不重要或载荷不大的轴

100~250

375~390

215

35正火

≤100

149~187

520

270

250

塑性好，强度适中，可做一般曲轴、转轴等。

45正火

≤100

170~217

590

295

255

用于较重要的轴，应用最为广泛

45调质

≤200

217~255

640

355

275

40Cr调质

25

1000

800

500

用于载荷较大，而无大冲击的重要的轴

≤100

214~286

735

540

355

100~300

685

490

355

40MnB调质

25

1000

800

485

性能接近于40Cr，用于重要的轴

≤200

241~286

750

500

335

35CrMo调质

≤100

207~269

750

550

390

用于重载荷的轴

20Cr渗碳淬火回火

15

表面（56~62）HRC

640

390

305

用于要求强度、韧性及耐磨性均较高的轴

≤60

QT400-15

一

（156~197）HRC

400

300

145

结构复杂的轴

QT600-3

一

（197~269）HRC

600

420

215

结构复杂的轴

（3）轴的许用牛应力τp（MPa）

轴材料

Q235、20

Q255、35

45

40Cr、35SiMn、42SiMn、38SiMnMo、20CrMnTi、2Cr13

τp/MPa

12~20

20~30

30~40

40~52

6、设计需要调节的的零部件，如果需要同时调节，最好把它们连接在一起，避免多个单独调节。

7、将易损件从大件中分离，避免破坏后整体更换，易损件更换要尽量简单，方便。

8、轴承外购选型下单一般写上：型号（内孔-外径-厚度）还有精度；

9、尼龙有一定弹性，弹性模量比金属低很多，可缓和冲击。尼龙耐磨性好，摩擦系数小，有自润滑作用，但对温度较敏感，故使用温度限制在-20~+70℃的范围内。

10、直线导轨的摩擦系数，一般取0.08

11、经车削、铣削后的表面如需用磨削来进一步提高精度和表面质量，一般应留出0.3~0.5mm的磨削余量。

12、设计时考虑材料的尺寸，尽量做好不良费材料。平时注意收集材料的型号规格。例如：有机玻璃板料尺寸一般为1220x2440;铁板尺寸常见有1000x2000;1200x2000;1250x2500等；铝管长度为2500；铝型材长度为6000等。

13、工程项目资料管理：

一般工程文件管理：

1）BOM及表格文件;

2)标准件；

3）工装夹具；

4）项目资料/技术文件（协议）；

5）零件及工程图纸;

6）图纸归档(CAD&pdf);

7）操作说明及维修手册。

14、工程图纸管理：

图纸的继承性(传承性)；

图纸的升级和更正，就是技术的积累，就是公司的物性资产，这是非常必要做的。小处修改（例如个别公差、表面粗糙度等）可以在图上做标记，并在标题栏注明修改处数及修改内容，大改就关系到图纸的升版了。

15、图纸编码的一般思路：（仅供参考）

机型号（公司名称缩写、系列机型名称（特征数字加系列字母））一字母（部装号,一个大写字母）一数字（小一级部装号,可用两位数字表示）一零件序号（01.02….n）及版本号（两位数字加一位大写字母（注：字母用于图纸变更较大的场合，否则不加字母。小处修改，如：个别尺寸、公差等级的变更，直接在图纸上作记号，并在图纸标题栏处写下标记符号、内容及处数））

做到图号的唯一性（最简单粗暴，图号用日期命名后续加-01~-nn序号排序），名称的统一性（系列机型相同部位尽量用相同的名称，方便装配和内部培训）。

16、设计构思思路：

1）罗列设计需实现的功能和要求；

2）罗列能实现该功能的n种方法（此过程最见设计功力）；

3）拟定框架限制条件:如空间限制、成本限制、载荷限制、现有加工能力限制以及原材料的来源限制等等）,并分析剔除不可行方案（方法）;

4)深入分析剩下的方案，权衡利弊，得出最终解决方案。

即：

（1）确定这些分功能，即工艺动作的运动规律，不同的运动规律匹配不同的机构；

（2）同一种运动规律，可用（选用或创造）不同的机构型式来实现；

（3）同一种功能，可选用不同的工作原理，不同的机构来满足功能要求；

（4）同一种工作原理，可选用、创造不同的机构及其组合来实现。

例如：运动的转换、放大、变向三个功能，每个功能都可用推拉传动原理、摩擦传动原理，流体传动原理来实现。可分别采用不同机构，如凸轮机构、齿轮机构、带传动机构，气动液压机构来满足功能要求。

17、机构构思选型要点：

1、要仔细分析透工艺动作的要求；

2、要熟悉各种基本机构及其演绎、组合，了解其运动特性，会灵活选用机构设计手册或其他机构专著中各种形式的机构；

3、要多积累机构选型方面的知识，具有较丰富的时间经验，如选用到不合适的机构形式时，还要会创造性地构思出合适的机构形式，以满足运动要求。

18、常见功能实现形式小总结（+《机械设计常识（二）》第22、23条）：

1)转动变双向摆动：

曲柄摇杆机构，摆动从动件凸轮机构，曲柄  摇杆该机构，电风扇摇头机构，摆动导杆机构，曲柄六连杆机构。

2）转动变单向间歇转动：

槽轮机构，平面凸轮间歇机构，不完全齿轮机构，圆柱凸轮分度机构，针轮间歇转动机构，蜗杆凸轮分度机构，偏心轮分度定位机构，内啮合星轮间歇机构。

3）转动变单侧间歇摆动：

摆动从动件凸轮机构，连杆曲线间歇摆动机构，曲线槽导杆机构。

4)转动变双侧间歇摆动：

六连杆机构两极限位置停歇摆动机构，四连杆扇形齿轮双侧停歇摆动机构。

5）转动变实现预定轨迹：

曲柄滑块的连杆直线机构，连杆凸轮组合机构，行星轮直线机构，联动凸轮机构，起重机近似直线机构，铰链六杆椭圆轨迹机构，曲柄凸轮式直线机构，行星轮摆线正多边形轨迹机构。

6）摆动变单向间歇转动：

棘轮机构、摩擦钢球超越单向机构。

7）转动变单向直线移动：

齿轮齿条机构，螺旋机构，带传动机构，链传动机构。

8）转动变双向直线移动：

曲柄滑块机构，六连杆滑块机构，移动从动件凸轮机构，不完全齿轮齿条机构，连杆凸轮组合机构，正弦机构。

9）转动变单侧间歇移动：

连杆单侧停歇曲线槽轮导杆机构，移动凸轮间歇移动机构，行星轮内摆线间歇移动机构。

10）转动变双侧间歇移动：

不完全齿轮齿条往复移动间歇机构（用于印刷机），不完全齿轮移动导杆间歇机构，移动从动件凸轮机构，八连杆滑块上下端停歇机构，（用于喷气织机开口机构）。

（1）匀速转动机构：

摩擦传动机构、齿轮轮系传动机构、平行四杆机构、转动导杆机构。

（2）非匀速转动机构：

非圆齿轮机构、双曲柄四杆机构、转动导杆机构、组合机构。

（3）往复运动机构：

曲柄-摇杆往复运动机构、双摇杆往复运动机构、滑块往复移动机构、凸轮式往复运动机构、齿轮式往复运动机构。

（4）间歇运动机构：

间歇转动机构（棘轮、槽轮、凸轮、不完全齿轮等）、间歇摆动机构（一般利用连杆曲线上近似圆弧或直线段）、间歇移动机构（凸轮机构、行星轮机构等）。

（5）差动机构：

差动螺旋机构、差动棘轮机构、差动齿轮机构、差动连杆机构、差动滑轮机构。

（6）实现预期轨迹的机构：

直线机构（连杆机构、行星齿轮机构等）、特殊曲线绘制机构（椭圆、抛物线、双曲线等）、工艺轨迹机构（连杆机构、凸轮机构、轮一连杆机构等）。

（7）增力及夹持机构：

斜面杠杆机构、铰链杠杆机构、肘杆式机构。

（8）可调行程机构：

棘轮调节机构、偏心调节机构、螺旋调节机构、摇杆调节机构。