机械设计基础课件_第12章 轴.ppt

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1、轴§12-1轴的功用和类型§12-2轴的材料§12-3轴的结构设计§12-4轴的强度设计§12-5轴的刚度设计浙江大学专用§12-1轴的功用和类型功用：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：带式运输机减速器电动机转轴浙江大学专用§12-1轴的功用和类型功用：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---只传递扭矩发动机后桥传动轴浙江大学专用§12-

2、1轴的功用和类型功用：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---只承受弯矩前轮轮毂固定心轴火车轮轴车厢重力前叉自行车前轮轴支撑反力转动心轴浙江大学专用§12-1轴的功用和类型功用：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---只承受弯矩直轴浙江大学专用§12-1轴的功用和类型功用：用来支撑旋转的机械零件，

3、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浙江大学专用本章只研究直轴§12-1轴的功用和类型功用：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、确定尺寸等浙江大学专用种类碳素钢：45、35轴的毛坯:一般用圆钢或锻件，有时也用铸钢或球墨铸铁。§

4、12-2轴的材料合金钢:40Cr、20CrMnTi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。合金钢具有较高的力学性能，但价格较贵，多用于有特殊要求的轴。正火或调质处理。教材表12-1列出了轴的常用材料及其主要机械性能浙江大学专用设计任务：使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。§12-3轴的结构设计设计要求：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、改善应力状况，减小应力集中。轴端挡圈带轮轴承盖套

5、筒齿轮滚动轴承典型轴系结构浙江大学专用④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1、制造安装要求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。②③⑥⑦①⑤①倒角浙江大学专用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。轴肩----阶梯轴上截面变化之处。起轴向定位作用。轴肩套筒浙江大学专用轴向固定由轴肩、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

6、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。双向固定浙江大学专用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、用键、花键、或过盈配合等联接形式来实现。键槽应设计成同一加工直线浙江大学专用4、改善轴的受力状况，减小应力集中输出输出输入输出输出输入Tmax=T1+T2Tmax=T11）改善受力状况T2T1T1+T2T1T1+T2T2合理不合理Q方案bQ方案a浙江大学专用Rdd/430º2）减小应力集中合金钢对应力集中比较敏感，应加以注意。应力集中出现在截面突然发生变化的。措施：a.用圆角过渡；b.尽量避免在轴上开横孔、切口或凹槽;c.重要结构可增加卸载槽B、过渡肩环、凹切圆角、增大圆角半径。也可以减小过盈配合处的局部应力。过渡肩环r

8、凹切圆角B卸载槽也可以在轮毂上增加卸载槽B位置d/4浙江大学专用§12-4轴的强度设计1、按扭转强度计算轴的强度设计应根据轴的承载情况，采用相应的计算方法，常用方法有两种。对于只传递扭矩的圆截面轴，强度条件为：设计公式为：对于既传递扭转又传递弯矩的轴，可按上式初步估算轴的直径。计算结果为：最小直径！解释各符号的意义及