机械设计基础 教学课件 作者 李文荣 主编 刘力红 朱成位 副主编ch10 轴.ppt

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1、§10-1轴的分类和材料§10-2轴的结构§10-3轴的计算第十章轴----支承旋转的零件及传递运动和动力转轴按承受载荷分有：二、轴的分类：一、轴的功用§10-1轴的分类和材料心轴传动轴减速器电动机转轴---工作时既承受弯矩又传递扭矩。§10-1轴的分类和材料带式运输机2.心轴---只承受弯矩而不传递转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心轴转动心轴固定心轴§10-1轴的分类和材料心轴：用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩。例：自行车的前轮轴图10-1固定心轴图10-2车轮的转动心轴§

2、10-1轴的分类和材料3.传动轴---主要传递转矩、不受弯矩或弯矩很小的轴发动机传动轴§10-1轴的分类和材料后桥§10-1轴的分类和材料图10-3传动轴光轴阶梯轴按轴线形状分有：一般情况下，直轴做成实心轴，需要减重时做成空心轴直轴曲轴§10-1轴的分类和材料光轴阶梯轴按轴线形状分有：直轴曲轴§10-1轴的分类和材料种类碳钢合金钢碳钢价廉，多用于一般要求的轴，最常用45钢。合金钢具有较高的力学性能和更好的淬火性能，多用于有特殊要求的轴。常用40Gr。轴的常用材料及其机械性能表10-1三、轴的材料§10-1轴的分类和材料

3、传动轴转轴固定心轴转动心轴ⅣⅠⅡⅢP举例：试分析图示巻扬机中各轴所受的载荷，并由此判断各轴的类型§10-1轴的分类和材料◆轴的结构设计：根据轴上零件的安装、固定以及轴的加工等方面的要求，合理地确定轴的结构形状和尺寸。◆工作能力计算：指轴的强度、刚度和振动稳定性等方面的计算。轴的设计工作能力计算结构设计§10-2轴的结构轴的设计过程：N选择材料结构设计轴的工作能力计算验算合格?结束Y§10-2轴的结构2.轴应便于加工，轴上零件应便于装拆1.轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置轴的结构应满足的基本要求：3.轴上各零件间要牢

4、固而可靠地相对固定§10-2轴的结构§10-2轴的结构3、6—滚动轴承1—联轴器2、7—轴承端盖4—套筒5—齿轮2.轴应便于加工，轴上零件应便于装拆1.轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置轴端挡圈带轮轴承盖套筒齿轮滚动轴承典型轴系结构轴的结构应满足的基本要求：3.轴上各零件间要牢固而可靠地相对固定轴向固定方法：轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈等双向固定一、轴上零件的固定§10-2轴的结构当两个零件间距离较大不宜采用套筒时，可采用圆螺母固定。双圆螺母套筒一般用于轴上两个零件之间的固定。圆螺母与止动垫圈可承受大的轴向力，但螺纹处

5、有较大的应力集中，会降低轴的疲劳强度，故一般用于固定轴端的零件。特点：§10-2轴的结构轴向固定----圆螺母定位：应用：常用于轴端零件的固定轴向力较小时，可采弹性挡圈、紧定螺钉来实现。装在轴端上的零件往往采用轴端挡圈或圆锥面定位。轴端挡圈——弹性挡圈固定轴向固定特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力DdrRDdC1rhhC1DdrDdrRb轴肩的尺寸要求:轴肩定位轴肩非定位轴肩h=（0.07~0.1）dh=1~2mmhr

6、使零件与轴一起转动，以便传递转矩。周向固定大多采用键、花键或过盈配合等联接形式。一、轴上零件的固定1.零件的轴向固定§10-2轴的结构二、加工和装配要求潘存云教授研制为了便于轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯轴。§10-2轴的结构④为使轴上零件易于安装，装零件的轴端应有倒角，②③⑥⑦①⑤①倒角退刀槽需要磨削的轴段应有砂轮越程槽。车制螺纹的轴段应有退刀槽，§10-2轴的结构◆为了加工方便，不同轴段的键槽应布置在轴的同一母线上。键槽应布置在轴的同一母线上◆为减少刀具种类：轴上直径相近处的圆角、倒角、键槽宽度、砂轮越程槽宽度和退

7、刀槽宽度等应尽可能采用相同的尺寸。在满足使用要求下，轴的形状应力求简单，以便于加工。§10-2轴的结构※各轴段直径和长度的确定2.按轴上零件的装配和固定要求，从dmin起逐一确定各轴段的直径。作法：1.按轴所受的扭矩估算轴径，并将其作为承受扭矩的轴段的最小直径dmin。※各轴段直径和长度的确定2.按轴上零件的装配和固定要求，从dmin起逐一确定各轴段的直径。作法：1.按轴所受扭矩估算轴径，并将其作为承受扭矩轴段的最小直径dmin。3.为了便于轴承拆卸，安装滚动轴承处的轴肩高度应低于轴承内圈。1.与标准件（滚动轴承、联轴

8、器等）相配合的轴段，应采用相应的标准值。2.安装齿轮、联轴器的轴段长度应比轴上零件轮毂短2~3mm。※确定各轴段直径和长度的基本原则：结构不合理！为便于轴承拆卸，滚动轴承的定位轴肩高度不能超过轴承内圈。特别注意：为便于轴承拆卸，滚动轴承的定位轴肩高度不能超过轴承内圈。特别注意：轴肩的高度可查手册中轴承的安装尺寸。§10-3轴的计算