轴上零件定位与固定方法详解

（一）轴向定位与固定

零件的轴向固定是保证轴上零件有准确的相对位置，防止零件做轴向移动，并将作用在零件上的轴向力通过轴传递给轴承。常用的轴向固定方法有以下几种：

1. 轴肩和轴环

阶梯轴各轴段不同直径变化的部位称为轴肩，其中尺寸变化最大的轴肩称为轴环。轴肩和轴环固定是一种常用的轴向固定方法，同时轴肩和轴环也是零件在轴上进行轴向定位的基准，常用于轴承、齿轮、带轮、链轮、联轴器等回转零件的轴向定位。如图5-1-2所示齿轮左端的定位、联轴器左端的定位均为轴肩定位；同样装在轴段左侧的滚动轴承的右端定位也为轴肩定位。轴肩和轴环定位具有结构简单，定位可靠和能够承受较大轴向力的特点。

2. 套 筒

套筒用作轴向固定，一般在两个零件间距较小的场合，主要是依靠位置已定的零件来固定，如图5-1-2和图5-1-3所示。这种固定方法能承受较大的轴向力，减小应力集中，且定位可靠、结构简单、装拆方便。套筒定位还可以减少轴的阶梯数量和避免切制螺纹而削弱轴的强度，但由于套筒与轴之间存在间隙，轴的转速很高时不宜采用，且定位套筒不宜过长。

3. 圆螺母

在无法采用套筒或套筒太长时，常在轴的中部或端部选用圆螺母固定，如图5-1-4所示。圆螺母固定的特点是工作可靠，装拆方便，可承受较大轴向力，能调整轴上零件的间隙；其缺点是由于在轴上切制螺纹，对轴的疲劳强度有较大的削弱。为了减小对轴强度的削弱，并提高连接的自锁性，一般切制细牙螺纹。为了防松，需加止动垫片或者使用双螺母。

图5-1-3　套筒固定

图5-1-4　圆螺母固定

4. 轴端挡圈

轴端挡圈适用于轴端零件的固定且承受轴向力不大的部位，如图5-1-5所示。轴端挡圈可以承受剧烈振动和冲击载荷，工作可靠，应用广泛。为了防止轴端挡圈的松动，一般采用带有锁紧装置的固定形式。

5. 圆锥形轴头

圆锥形轴头适用于轴端零件的轴向固定，如图5-1-6所示。圆锥形轴头与轴端挡圈联合使用，使零件获得双向轴向固定。圆锥形轴头能消除轴与齿轮间的径向间隙，装拆方便，可兼作周向固定，能承受冲击载荷。

图5-1-5　轴端挡圈定位(www.xing528.com)

图5-1-6　圆锥形轴头定位

6. 弹性挡圈

弹性挡圈适用于载荷不大，或仅仅为了防止零件偶然沿轴向窜动的场合，如图5-1-7所示。弹性挡圈常与轴肩联合使用，对轴上零件（常用于滚动轴承）实现双向固定。弹性挡圈固定结构紧凑、简单、装拆方便，但受力较小，且在轴上切槽会引起应力集中。

图5-1-7　弹性挡圈定位

图5-1-8　紧定螺钉定位

7. 紧定螺钉

紧定螺钉适用于轴向力很小，转速很低或防止零件偶然沿轴向滑移的场合，如图5-1-8所示。紧定螺钉多用于光轴上零件的轴向固定，还可兼作周向固定。

（二）轴上零件的周向固定

轴上零件的周向固定是为了防止零件与轴产生相对转动。常用的周向固定方式主要有键连接、花键连接、销连接、紧定螺钉连接及过盈配合，如图5-1-9所示。

图5-1-9　轴上零件周向固定方法

采用键连接进行轴上零件的周向固定的范围最广，花键连接和销连接等也都有应用。键连接、花键连接详见项目四机械连接部分。

过盈配合会使轴与轮毂之间产生正压力，工作时依靠此压力所产生的摩擦力来传递扭矩。这种连接结构简单、对轴的强度削弱小、对中性好，但对配合面的加工精度要求较高。

过盈配合时，若过盈量不大一般可用压入法；当过盈量较大时，常用温差法装配。

当传递转矩较小时可采用紧定螺钉连接来实现周向固定。