机械基础实验 教学课件 作者 宋立权实验8 轴系结构设计.ppt

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1、1)熟悉和掌握轴的结构设计的基本要求和设计方法。2)熟悉和掌握轴承组合设计的基本要求和设计方法。实验8轴系结构设计8.1实验目的1）模块化轴段（可组装成不同结构形状的阶梯轴）。2）轴上零件：齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴承座、端盖、套杯、套筒、圆螺母、轴端挡板、止动垫圈、轴用弹性挡圈、孔用弹性挡圈、螺钉、螺母等。3）工具：活搬手、游标卡尺、胀钳8.2实验器材8.3.1轴的结构设计1.轴的结构应满足以下主要要求①轴和轴上的零件要有确定的轴向工作位置和可靠的轴向、周向固定；②轴应便于加工，轴上的零件易于拆装；③轴的受力合理

2、，并尽量减少应力集中；④轴承固定方式应符合给定的设计条件，轴承间隙调整方便；⑤锥齿轮轴系的位置应能作轴向调整。8.3　设计概要常用方法——轴肩和轴环，轴套(套筒)，圆螺母，圆锥面，轴端挡板，弹性挡圈，锁紧挡圈、紧定螺钉等。轴肩和轴环rhDdbrRhDd轴环C1轴肩C1>rh>rR>rh>r2.轴上零件的轴向定位和固定轴套(套筒)在轴的中部，当两个零件间距离较小时，常用套筒作相对固定，不宜用于高速旋转的轴双圆螺母圆螺母与止动垫圈圆螺母主要用于固定轴端的零件。圆锥面轴上零件与轴保持较高的同心度，轴上零件装拆方便，且可兼作周向固

3、定，因此常用于有震动或冲击载荷的情况下轴端挡板定位可靠、装拆方便，能承受冲击载荷，用于固定轴端零件。弹性挡圈结构简单、紧凑，只承受较小的轴向力，常用于固定滚动轴承。紧定螺钉结构简单，轴上零件位置可调，轴向承载能力较小。常用方法——键、花键、型面、销、过盈配合等，通称轴毂连接。紧定螺钉也可作周向定位，但仅用于转矩不大的场合。普通平键3.轴上零件的周向定位和固定两侧面为工作面，靠键与槽的挤压和键的剪切传递扭矩。半圆键工艺性好，装配方便，适用于锥形轴与轮毂的联接。斜键上下两面是工作面，用于静联接。花键花键联接一般用于定心精度要求

4、高和载荷较大的地方。销销联接主要用于确定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷。为减少加工时换刀时间及装夹工件时间，同一根轴上所有圆角半径、倒角尺寸、退刀槽宽度应尽可能统一；当轴上有两个以上键槽时，应置于轴的同一条母线上，以便一次装夹后就能加工。结构应尽量简单，有良好的加工和装配工艺性，以利减少劳动量，提高劳动生产率及减少应力集中，提高轴的疲劳强度。4.轴结构的工艺性轴上的某轴段需磨削时，应留有砂轮的越程槽；需切制螺纹时，应留有退刀槽。4.轴结构的工艺性为了去掉毛刺，便于装配，轴端应制出45º倒角。4.轴结构的工艺性为保证

5、轴系在机器中有正确的工作位置，能在传递轴向力时不轴向窜动，并且在轴受热膨胀后不致将轴承卡死。滚动支承有下列三种基本结构型式。8.3.2轴承的组合设计两端固定的角接触球轴承轴系两端单向固定轴承间隙调整用垫片调整间隙用螺钉调整间隙一端双向固定、一端游动适用于较长轴或工作温度较高轴。从表8-1、表8-3和表8-4轴系结构设计实验方案表中选择一种轴系方案号，绘出轴系结构设计装配草图；选用模块化轴段和相应的零件进行装配。8.4实验内容1）选择一种轴系方案8.4实验步骤＋＋2）绘出轴系结构设计装配草图＋＋3）完成轴系装配轴系4）测绘各

6、零件的实际结构尺寸（底板不测绘，轴承座只测量轴向宽度）；5）在实验报告上按1：1比例完成轴系结构设计装配图（只标出各段轴的直径和长度即可，公差配合及其余尺寸不注，零件序号、标题栏可省略）。1）轴的结构设计要考虑那些问题？2）什么大多数转轴要做成阶梯轴？3）上零件的周向固定有那些方法？4）轴上零件的轴向固定有那些方法？5）从轴的结构上分析，有那些减小应力集中的措施？6）轴的大小是否仅仅决定与它的设计准则？轴上零件（如：轴承、联轴器等）对轴径的影响怎样考虑？7）齿轮减速器中，为什么低速轴直径要比高速轴的直径大的多？8）对于最常

7、见的两支点轴系，轴承的组合设计有那几种型式？各有何特点？各适用于何种情况？思考题