项目八--轴与轴承的设计课件.ppt

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1、项目八轴和轴承的设计任务：能根据客户给定的条件进行轴的强度校核，会选用滚动轴承。机械设计基础——轴能力目标：A2.能够运用技术资料（如国家标准、相关设计手册、图册），会选用标准零件；A3.能根据客户要求，用现代方法-CAD进行通用零件、专用机械零部件的设计；A4.能够对设计的通用零件进行强度校核计算；A5．具备机械设备使用、维护管理和故障分析的能力；知识目标：K2.熟悉常用机构的工作原理、组成、分类、特点及应用场合；K3.掌握常用机构设计的基本方法；K4.理解有关机械设计计算的基本理论；K5.掌握机构的结构、运动特性、机械动力学的基础知识；K6.掌握通用零件的工作原理、特

2、点、组成、分类及应用场合；其他素质：Q1.领悟并执行7S管理，使学生具备职业素养Q2.具有主动参与、积极进取、崇尚科学、实事求是的学习态度和思想意识Q3.具有的科学态度和辩证思维能力和创新精神Q4.培养良好的职业道德和正确的设计思维方式Q5.培养创新意识和解决实际问题的能力Q6.具有良好的团队合作精神与竞争意识8-1概述机械设计基础——轴二、轴的分类1按载荷性质分类2按形状分类轴：支承回转零件的零件一、轴的功用1.支承旋转零件并传递运动和动力2.保证所有轴上零件有确定的轴向工作位置1按载荷性质分类心轴：只承受弯矩，不承受转矩传动轴：主要承受转矩转轴：既承受弯矩，又承受转矩

3、机械设计基础——轴2按形状分类直轴、曲轴、软轴机械设计基础——轴三、轴设计解决的问题1、结构问题—确定轴的形状和尺寸2、强度问题—防止轴发生疲劳断裂3、刚度问题—防止轴发生过大的弹性变形4、振动稳定性问题—防止轴发生共振机械设计基础——轴1.拟定轴上零件装配方案2.估算轴的最小直径ｄmin3.确定各段直径及长度4.确定轴的结构要素轴的结构设计轴的强度计算其它计算1.刚度计算2.振动稳定性计算(临界转速)1.许用切应力法(扭转强度)2.许用弯曲应力法(弯扭合成强度)3.安全系数计算法：疲劳强度计算、静强度计算8-2轴的结构和材料机械设计基础——轴一、轴的结构二、轴的材料一、

4、轴的结构机械设计基础——轴轴肩(轴环)：轴的直径变化所形成的阶梯处轴颈轴头轴身轴头：轴和旋转零件的配合部分轴颈：轴和轴承配合的部分轴身：连接轴颈与轴头部分轴的结构设计的要求机械设计基础——轴3.定位和固定要求：轴与轴上零件要有准确的工作位置，并牢固地保持这一位置4.尽量减少应力集中,改善轴的受力状态1.制造工艺性要求：轴应有良好的制造工艺，便于加工2.装拆要求：轴上零件要易于装拆、调整1制造工艺性要求轴应有良好的制造工艺，便于加工机械设计基础——轴加工方法不同，轴的结构也可能不同键槽应位于同一母线上；螺纹退刀槽；砂轮越程槽光轴等强度轴阶梯轴车削倒角磨削砂轮越程槽2装拆要求

5、机械设计基础——轴阶梯状轴——轴端应有45°倒角非定位轴肩(便于装配)、定位轴肩(零件定位)设计轴肩时应注意:轴长应略短于轮毂宽度(保证零件固定)轴肩圆角ｒ＜轮毂孔圆角Ｒ(倒角Ｃ)轴上零件要易于装拆、调整不同的装拆方案，得到不同结构轴的直径应圆整成标准值3定位和固定要求机械设计基础——轴周向固定轴向定位和固定轴与轴上零件要有准确的工作位置定位：零件有准确的工作位置固定：零件在轴上的位置牢固可靠周向定位和固定机械设计基础——轴常用的周向固定方法：键、花键、紧定螺钉、过盈配合等防止轴上零件与轴发生相对转动，以传递转矩轴向定位和固定机械设计基础——轴常用的轴向定位和固定方法：轴

6、肩、套筒、螺母、轴端挡圈等轴头长度<轮毂的轴向长度防止轴上零件工作时发生轴向蹿动4尽量减少应力集中,改善轴的受力状态机械设计基础——轴改善零件位置及结构,以改善轴的受力状态尽量减少应力集中：轴肩处要有过渡圆角相邻轴径的变化不宜太大二、轴的材料机械设计基础——轴2.球墨铸铁:QT500-5、QT600-2轴的材料，见表14.41.钢：碳素钢：优质碳素钢:35、50、45轴钢普通碳素钢Q235、Q255、Q275合金钢：20Cr、20CrMnTi、40Cr、35SiMn、35CrMo8-3轴的计算机械设计基础——轴一、轴的强度计算二、轴的刚度计算轴的工作能力主要取决与强度和刚

7、度，高速轴还要校核振动稳定性令其为系数C1、按扭转强度计算机械设计基础——轴扭剪应力:适用状况：(1)轴只传递转矩，不承受弯矩（或很小的弯矩）(2)弯矩未知，按扭距作初步计算设计公式:系数C与轴的材料和承载情况有关，查表14.1注意:若该轴段有一个键槽，d值增大3%;有两个键槽，增大7%2按弯扭合成强度计算机械设计基础——轴步骤：绘制受力计算简图计算所有力引起的弯矩合成弯矩M计算扭矩合成当量弯矩M’强度条件：适用状况：轴承位置以及作用在轴上的载荷性质、大小、方向和作用点已知——准确计算弯、扭联合作用时，采用第三强度理论为扭-