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时间:2020-01-18
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1、第八章轴、联轴器、离合器西安工业大学光电学院目录轴联轴器离合器轴的用途与分类§8—1轴1、功用:1)支承回转零件;2)传递运动和动力2、分类:按承载情况分:转轴——承受扭矩和弯矩心轴——只受弯矩传动轴——只承受扭矩或主要受扭矩按轴线形状分:直轴:曲轴光轴阶梯轴空心轴和钢丝软轴二、轴的材料及其选择轴的热处理和表面强化可提高轴的疲劳强度。合金钢比碳钢有更高的强度和更好的淬火性能。一般情况下用碳钢,重要的轴用合金钢。毛坯多用圆钢或锻件。合金钢代替碳钢并不能提高轴的刚度。碳钢合金钢钢球墨铸铁:用于外形复杂的轴。价廉、吸振性和耐磨性好,对应力集中的敏
2、感性较低,但是质较脆。正火调质淬火等常用热处理三、轴的结构设计要求:①轴和轴上零件要有准确、牢固的工作位置②轴上零件装拆、调整方便③轴应具有良好的制造工艺性等④尽量避免应力集中1、轴的各部分名称轴颈:轴与轴承配合处的轴段轴头:安装轮毂键槽处的轴段轴身:轴头与轴颈间的轴段轴肩或轴环:阶梯轴上截面尺寸变化的部位,其中一个尺寸变化最大称为轴环轴颈轴头轴颈轴头轴身2、轴的外形结构3、零件在轴上的固定方法零件的轴向定位轴肩和轴环要求r轴3、位时,为保证轴向定位可靠,要求L轴4、公式放大轴径:一个键槽:4%二个键槽:10%取标准值轴上有键槽时:2.按弯扭合成强度条件计算条件:已知支点、扭距、弯矩步骤:作轴的空间受力简图求水平面支反力RH1、RH2,作水平面弯矩图作弯矩图求垂直平面内支反力RV1、RV2,作垂直平面内的弯矩图作合成弯矩图作扭矩图作当量弯矩图—为将扭矩折算为等效弯矩的折算系数对于不变T:对于脉动循环的T:对于对称循环的T:式中-应力校正系数;(根据转矩的性质而定)循环特性校核危险截面轴的强度设计公式例:电动机通过带和齿轮带动反射镜转动。设计Ⅰ轴。已知轴的输入功率,轴的转速,张紧带轮时轴上所受的力,齿轮的5、圆周力,齿轮的径向力,两滚动轴承中心间的距离为40mm。ⅡⅠ解:1.估算轴的直径选取轴的材料45钢,调质处理:2.轴的结构设计轴的外形轴的直径轴的长度3.按弯曲和扭转复合强度校核轴径作业一齿轮减速器。设计齿轮轴。已知电动机的输入功率,轴的转速,齿轮的圆周力,齿轮的径向力,齿轮的轴向力为。并已知齿轮直径,各段长度为,,1、弯曲刚度挠曲线方程:挠度:偏转角:四、轴的刚度计算2、扭转刚度一、联轴器的类型、结构和特性§8—2联轴器联轴器与离合器:相同点:联接两轴、传递运动和转矩不同点:联轴器——联接的两轴只有停车后经拆卸才能分离离合器——联接的两轴6、可在机器工作中方便地实现分离与接合联轴器所联接的两轴,由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等,往往不能保证严格的对中,而存在着某种程度的相对位移。联轴器的种类和特性1这就要求设计联轴器时,从结构上采取措施,使之能够适应一定范围的相对位移。刚性联轴器:严格对中,且没有相对位移挠性联轴器:无弹性元件挠性联轴器有弹性元件挠性联轴器(弹性联轴器)1.刚性连轴器(2)套筒联轴器(1)凸缘联轴器2挠性联轴器滑块联轴器(1)无弹性元件挠性联轴器①盘销联轴器1.允许两轴有轴向位移,2.轴向位移量(两盘最大间隙,0.8~1.5mm)万向联轴7、器(2)有弹性元件的挠性弹性联轴器(弹性联轴器)1)金属弹性元件挠性联轴器a)弹性套柱销联轴器2)非金属弹性元件挠性联轴器b)弹性圆盘联轴器二、联轴器的选择1、选联轴器类型2、定计算扭矩3、定型号4、校核转速§8—3离合器离合器的基本要求:(1)接合迅速,分离彻底,动作准确可靠,平稳无冲击;(2)结构简单,制造、调整和维修方便;(3)强度高,散热好,使用寿命长;(4)尺寸小和重量轻。一、牙嵌式离合器二、摩擦式离合器
3、位时,为保证轴向定位可靠,要求L轴4、公式放大轴径:一个键槽:4%二个键槽:10%取标准值轴上有键槽时:2.按弯扭合成强度条件计算条件:已知支点、扭距、弯矩步骤:作轴的空间受力简图求水平面支反力RH1、RH2,作水平面弯矩图作弯矩图求垂直平面内支反力RV1、RV2,作垂直平面内的弯矩图作合成弯矩图作扭矩图作当量弯矩图—为将扭矩折算为等效弯矩的折算系数对于不变T:对于脉动循环的T:对于对称循环的T:式中-应力校正系数;(根据转矩的性质而定)循环特性校核危险截面轴的强度设计公式例:电动机通过带和齿轮带动反射镜转动。设计Ⅰ轴。已知轴的输入功率,轴的转速,张紧带轮时轴上所受的力,齿轮的5、圆周力,齿轮的径向力,两滚动轴承中心间的距离为40mm。ⅡⅠ解:1.估算轴的直径选取轴的材料45钢,调质处理:2.轴的结构设计轴的外形轴的直径轴的长度3.按弯曲和扭转复合强度校核轴径作业一齿轮减速器。设计齿轮轴。已知电动机的输入功率,轴的转速,齿轮的圆周力,齿轮的径向力,齿轮的轴向力为。并已知齿轮直径,各段长度为,,1、弯曲刚度挠曲线方程:挠度:偏转角:四、轴的刚度计算2、扭转刚度一、联轴器的类型、结构和特性§8—2联轴器联轴器与离合器:相同点:联接两轴、传递运动和转矩不同点:联轴器——联接的两轴只有停车后经拆卸才能分离离合器——联接的两轴6、可在机器工作中方便地实现分离与接合联轴器所联接的两轴,由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等,往往不能保证严格的对中,而存在着某种程度的相对位移。联轴器的种类和特性1这就要求设计联轴器时,从结构上采取措施,使之能够适应一定范围的相对位移。刚性联轴器:严格对中,且没有相对位移挠性联轴器:无弹性元件挠性联轴器有弹性元件挠性联轴器(弹性联轴器)1.刚性连轴器(2)套筒联轴器(1)凸缘联轴器2挠性联轴器滑块联轴器(1)无弹性元件挠性联轴器①盘销联轴器1.允许两轴有轴向位移,2.轴向位移量(两盘最大间隙,0.8~1.5mm)万向联轴7、器(2)有弹性元件的挠性弹性联轴器(弹性联轴器)1)金属弹性元件挠性联轴器a)弹性套柱销联轴器2)非金属弹性元件挠性联轴器b)弹性圆盘联轴器二、联轴器的选择1、选联轴器类型2、定计算扭矩3、定型号4、校核转速§8—3离合器离合器的基本要求:(1)接合迅速,分离彻底,动作准确可靠,平稳无冲击;(2)结构简单,制造、调整和维修方便;(3)强度高,散热好,使用寿命长;(4)尺寸小和重量轻。一、牙嵌式离合器二、摩擦式离合器
4、公式放大轴径:一个键槽:4%二个键槽:10%取标准值轴上有键槽时:2.按弯扭合成强度条件计算条件:已知支点、扭距、弯矩步骤:作轴的空间受力简图求水平面支反力RH1、RH2,作水平面弯矩图作弯矩图求垂直平面内支反力RV1、RV2,作垂直平面内的弯矩图作合成弯矩图作扭矩图作当量弯矩图—为将扭矩折算为等效弯矩的折算系数对于不变T:对于脉动循环的T:对于对称循环的T:式中-应力校正系数;(根据转矩的性质而定)循环特性校核危险截面轴的强度设计公式例:电动机通过带和齿轮带动反射镜转动。设计Ⅰ轴。已知轴的输入功率,轴的转速,张紧带轮时轴上所受的力,齿轮的
5、圆周力,齿轮的径向力,两滚动轴承中心间的距离为40mm。ⅡⅠ解:1.估算轴的直径选取轴的材料45钢,调质处理:2.轴的结构设计轴的外形轴的直径轴的长度3.按弯曲和扭转复合强度校核轴径作业一齿轮减速器。设计齿轮轴。已知电动机的输入功率,轴的转速,齿轮的圆周力,齿轮的径向力,齿轮的轴向力为。并已知齿轮直径,各段长度为,,1、弯曲刚度挠曲线方程:挠度:偏转角:四、轴的刚度计算2、扭转刚度一、联轴器的类型、结构和特性§8—2联轴器联轴器与离合器:相同点:联接两轴、传递运动和转矩不同点:联轴器——联接的两轴只有停车后经拆卸才能分离离合器——联接的两轴
6、可在机器工作中方便地实现分离与接合联轴器所联接的两轴,由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等,往往不能保证严格的对中,而存在着某种程度的相对位移。联轴器的种类和特性1这就要求设计联轴器时,从结构上采取措施,使之能够适应一定范围的相对位移。刚性联轴器:严格对中,且没有相对位移挠性联轴器:无弹性元件挠性联轴器有弹性元件挠性联轴器(弹性联轴器)1.刚性连轴器(2)套筒联轴器(1)凸缘联轴器2挠性联轴器滑块联轴器(1)无弹性元件挠性联轴器①盘销联轴器1.允许两轴有轴向位移,2.轴向位移量(两盘最大间隙,0.8~1.5mm)万向联轴
7、器(2)有弹性元件的挠性弹性联轴器(弹性联轴器)1)金属弹性元件挠性联轴器a)弹性套柱销联轴器2)非金属弹性元件挠性联轴器b)弹性圆盘联轴器二、联轴器的选择1、选联轴器类型2、定计算扭矩3、定型号4、校核转速§8—3离合器离合器的基本要求:(1)接合迅速,分离彻底,动作准确可靠,平稳无冲击;(2)结构简单,制造、调整和维修方便;(3)强度高,散热好,使用寿命长;(4)尺寸小和重量轻。一、牙嵌式离合器二、摩擦式离合器
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