机械基础——轴的概述（教学教案）(中职教育)

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1、轴的概述章节名称轴的概述蠶讲授甞2薯中专0101级教学目的了解常用轴的种类和应用特点教学重点掌握常用轴的结构教学难点常用轴的结构辅助手段课外作业课后体会一、常用轴的种类和应用特点轴是组成机器屮的最基本的和主要的冬件，一切作旋转运动的传动零件，都必须安装在轴上才能实现旋转和传递动力。按照轴的轴线形状不同，可以把轴分为曲轴和肓轴两大类。1111轴可以将旋转运动改变为往复肓线运动或者作相反的运动转换。肓轴在生产屮应用最为广泛，氏轴按照其外形不同，可分为光轴和阶梯轴两种。此外，还可以侑一些特殊用途的轴，如凸轮轴（凸轮与轴连成i体的轴），挠性钢丝软轴（由几层紧贴在i起的钢丝层构成的软轴，它可以把扭矩和旋

2、转运动灵活地传到任何位置）等。一般常用的是直轴。根据轴的所受载荷不同，可将轴分为心轴、转轴和传动轴三类。1.心轴及其应用特点心轴的应用特点是用来支承转动的零件，只受弯曲作用而不传递动力。车辆用的转动心轴；支承滑伦用的固定心轴。2.转轴及其应用特点转轴的应用特点是既支承转动零件又传递动力，转轴本身是转动的，同时承受弯曲和扭转两种作用。3.传动轴及其应用特点传动轴的应用特点是只传送动力，只受扭转作用而不受弯曲作用，或者弯曲作用很小。桥式起重机传动轴，可以认为只受扭转作用的传动轴。二、轴的材料及热处理轴的材料选用原则，要根据使用条件来选择，应具有足够的强度，疲劳强度，刚度和耐辭性，对应力集中的敏感性

3、小。轴的材料一般多用中碳钢，如35,45,50等优质中碳钢，其中以45钢应用最广，因为这类钢材价格便宜，对应力集中的敏感性较好，采用适当的热处理方法(调质、正火、淬火)可以改善和提高机械性能，而且还冇良好的切削性能。轴的材料冇时用介金钢，如20Cr、40Cr等，用这类材料制成轴，具冇承受载荷较大，强度较高，重虽较轻及耐磨性较好等特点。轴的材料还可以用球墨铸诙，它以吸振性、耐磨性和切削加工性能都很好，对应力集中不敏感，强度也能满足要求，可代替钢制造外形复杂的Illi轴和凸轮轴，但铸件的品质不易控制，可靠性较差。三.常用轴的结构1.轴的主要组成部分⑴轴颈与轴承配合的轴段。轴颈的直径应符合轴承的内径

4、系列⑵轴头支撑传动零件的轴段。轴头的直径必须与相配合零件的轮毂内径一致，并符合轴的标准直径系列。⑶轴身连接轴颈和轴头的轴段。⑷轴肩和轴环阶梯轴上截面变化Z处。2.轴的结构对于轴的结构，最简单的是光轴，但实际使用中轴上总是需要安装一些零件，所以往往要做成阶梯轴，而各阶梯都冇它一定的作用和冃的，使轴的结构和各个部位，都具冇合理的形状和尺寸。在考虑轴的结构时，应满足三个方面的要求，即：安装在轴上的零件，要牢固而可靠地相对固定；轴的结构应便于加工和尽量减少应力集中：轴上的零件要便于安装和拆卸。(1)轴上零件的轴向固定这种固定的作用和冃的是为了保证零件在轴上冇确定的轴向位置。防止零件作轴向移动，并能承受

5、翰向力。一般采用的方法是，利川轴肩、轴环、轴套、I员I螺母和轴端挡圈也称为压板等零件，作为轴上零件的轴向固定用。①轴启或轴环固定这是一种常用的轴向固定方法，它具有结构简单，定位可靠和能够承受较大轴向力等优②用轴端挡圈、轴套和圆螺母等固定轴端扌当圈只适用于轴端零件的固定，而口是受轴向力不大的部位。但它可以承受振动和冲击载荷为了防止轴端挡圈和螺钉的松动，应采川带冇锁紧装置的固定形式，对于无轴肩的，可采用锥形轴端和轴端挡圈联合使用来固定零件。闘螺母固定零件：一般在无法采用轴套，或嫌轴套太长而选用的，这种方法通常用在轴的中部或端部。用闘螺母的优点是装拆方便，固定可靠，能承受较大的轴向力。缺点是要在轴上

6、切制螺纹，而螺纹的大径要比套装零件的孔径小，所以一般都切制细牙螺纹。为了防止I员I螺母的松脱，常采用双螺母或加止退垫圈來防松。轴套(也称套筒)用来作为轴向固定零件，一般川在两个零件的间距较小的场合，主要是依靠位置己定的零件來固定。利川轴套定位，可以减少轴的直径的变化，在轴上也不需要开槽、钻孔或切制螺纹等，所以可使轴的结构简化，避免削弱轴的强度。②其它一些轴向固定形式对受轴向力不大的或是为了防止零件偶然沿轴向窜动的场合，可川闘锥销固定、紧定螺钉固定和弹性挡圈固定等形式。(1)轴上零件的周向固定这种固定的作用和目的，是为了保证零件传递扭矩和防止零件与轴产生相对的转动。在使用时，大多数是采用键或过盈

7、配合等固定形式。①用键作周向固定1、采用键联接作为轴上零件的周向固定应用最广，平键、半圆键、楔键和花键等都冇应用。用平键作周向固定，制造简单、装拆方便和对中性好，可用于较高精度、较高转速及受冲击或变载荷作用下的固定联接。应用平键联接时，为了加工方便，对于在同--轴上轴径相差不大轴段的键槽，应尽可能采用同一规格的键槽尺寸，并要安排在同一加工直线上，②用过盈配合作周向固定2、用过盈配合作周向固定常用于