机械设计基础第14章轴

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1、第14章轴§14-1轴的分类§14-2轴的常用材料§14-3轴的结构设计及其制造工艺湖南科技大学专用作者：潘存云教授本章概要(1)轴的分类。(2)轴的常用材料及选用时应考虑的因素。(3)轴结构设计的目的及要求。(4)轴的强度和刚度计算方法。湖南科技大学专用作者：潘存云教授§14-1轴的分类功用：用来支撑旋转的机械零件，如齿轮、带轮、链轮、凸轮等。类型按承受载荷分分类：按轴的形状分有传动轴——只传递扭矩发动机后桥传动轴湖南科技大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云§14-1轴的分类功用：用来支撑旋转的机械零件，如齿轮、带轮、链轮、凸轮等。类型转轴——传递扭矩又承受弯

2、矩。按承受载荷分有分类：按轴的形状分有带式运输机减速器电动机转轴传动轴——只传递扭矩湖南科技大学专用作者：潘存云教授§14-1轴的分类功用：用来支撑旋转的机械零件，如齿轮、带轮、链轮、凸轮等，并传递运动和动力。类型转轴——传递扭矩又承受弯矩按承受载荷分有分类：按轴的形状分有传动轴——只传递扭矩心轴——只承受弯矩直轴湖南科技大学专用作者：潘存云教授§14-1轴的分类功用：用来支撑旋转的机械零件，如齿轮、带轮、链轮、凸轮等。类型转轴——传递扭矩又承受弯矩按承受载荷分有分类：按轴的形状分有传动轴——只传递扭矩心轴——只承受弯矩直轴曲轴湖南科技大学专用作者：潘存云教授设

3、计：潘存云本章只研究直轴§14-1轴的分类功用：用来支撑旋转的机械零件，如齿轮、带轮、链轮、凸轮等。类型转轴——传递扭矩又承受弯矩按承受载荷分有分类：按轴的形状分有传动轴——只传递扭矩心轴——只承受弯矩直轴曲轴挠性钢丝轴设计任务：选材、结构设计、强度和刚度设计、确定尺寸等湖南科技大学专用作者：潘存云教授种类碳素钢35、45、50、Q235轴的毛坯:一般用圆钢或锻件，有时也用铸钢或球墨铸铁。§14-2轴的常用材料合金钢20Cr、20CrMnTi、40CrNi、38CrMoAlA等用途：碳素结构钢因具有较好的综合力学性能，应用较多，尤其是45钢应用最广。合金钢具有较

4、高的力学性能，但价格较贵，多用于有特殊要求的轴。如用球墨铸铁制造曲轴和凸轮轴，具有成本低廉、吸振性较好、对应力集中的敏感较低、强度较好等优点。为了改善力学性能正火或调质处理。轴的常用材料及其主要性能见表14-1材料选择:考虑强度、刚度及耐磨性，热处理方法，加工工艺要求，材料的来源及价格湖南科技大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计任务：使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。§14-3轴的结构设计及其制造工艺设计要求：1.轴应便于制造，轴上零件要易于装拆；(制造安装)2.轴和轴上零件要有准确的工作位置；(定位)3.各零件要牢固而可靠地相对固定；(固定)4.改善应力状

5、况，减小应力集中。轴端挡圈带轮轴承盖套筒齿轮滚动轴承设计：潘存云典型轴系结构湖南科技大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云装零件的轴端应有倒角，需要磨削的轴端有砂轮越程槽，车螺纹的轴端应有退刀槽。④设计：潘存云为便于轴上零件的装拆，一般轴都做成从轴端逐渐向中间增大的阶梯状。零件的安装次序一、轴的结构设计②③⑥⑦①⑤①倒角取值见P1191、制造安装要求湖南科技大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云零件的轴向定位由轴肩或套筒来实现。2、轴上零件的定位4、5间的轴肩使齿轮在轴上定位，1、2间的轴肩使带轮定位，6、7间的轴肩使右端滚动轴承定位。设计：潘存云轴肩——阶梯轴上截

6、面变化之处。起轴向定位作用。轴肩套筒1~21~2湖南科技大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云轴向固定由轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈来实现。3、轴上零件的固定齿轮受轴向力时，向右是通过4、5间的轴肩，并由6、7间的轴肩顶在滚动轴承的内圈上；向左则通过套筒顶在滚动轴承的内圈上。带轮的轴向固定是靠1、2间的轴肩和轴端当圈。双向固定湖南科技大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云无法采用套筒或套筒太长时，可采用双圆螺母加以固定轴肩的尺寸要求:r

7、双圆螺母DdC1rh≈(0.07d+3)~(0.1d+5)mm装在轴端上的零件往往采用轴端挡圈固定。C1Ddr取值见P119DdrRhhb湖南科技大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云轴向力较小时，可采用弹性挡圈或紧定螺钉来实现。周向固定大多采用键、花键、或过盈配合等联接形式来实现。为了加工方便，键槽应设计成同一加工直线上，且尽可能采用同一规格的键槽截面尺寸。键槽应设计成同一加工直线湖南科技大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云TTTTTQ方案b4、改善轴的受力状况，减小应力集中图示为起重机卷筒两种布置方案

8、。A图中大齿轮和卷筒联成