机械设计JM-10轴、联轴器、离合器1.ppt

轴 一 . 轴的功用 轴的材料和结构 二、轴的设计内容、特点和步骤 1.内容：强度、刚度、振动稳定性、结构设计 2.特点：三边：边计算、边画图、边修改 三结合：估算与精算、计算与画图、轴的设计与轴上零件的设计 3.步骤：选材?初定轴径?结构设计?精确验算（强度校核） （一）轴的外形结构 3.确定轴的各段直径及长度 1）由外向内定各段直径 2）由内向外定各段长度 ? 两端轴承盖与箱体之间无调整垫片； ? 轴承与齿轮之间无定位轴套、装齿轮的轴段长度过长； ? 齿轮与轴之间无键联接； ? 轴肩过高，难以拆卸轴承； ? 轴颈过长，轴承装拆不方便；无退刀槽。 ? 轴承盖与轴之间无间隙，且无密封件； ? 联轴器无定位轴肩； ? 键过长（应短于轮毂长度）。 轴的计算 轴的工作能力主要取决于强度和刚度，高速轴还要校核振动稳定性。 轴的强度计算、轴的刚度计算(略) 二、 联轴器的选择 1.根据工作条件确定类型 对中性？转速? 转矩？ 载荷平稳性？… 2.由轴径d、转矩T、转速n 确定型号 * 支承旋转零件并传递运动和动力 § 1 轴 内容：轴的分类和材料 重点：轴的结构设计 二. 轴的分类 1按载荷性质分类 心轴（弯矩M ? 0，转矩T = 0） 转轴（弯矩M ? 0，转矩T ? 0） 传动轴（弯矩M = 0，转矩T ? 0） 转轴 心轴 传动轴 转动心轴 固定心轴 2 .按轴线形状分 3 .按截面形状分 直轴 空心轴 曲轴 挠性轴 实心轴 二、轴的结构 1.满足强度、刚度的要求; 2.满足工艺性要求: 轴上零件要有准确的工作位置、便于装拆和调整； 轴应有良好的制造工艺、应力集中少，轴的受力状态好。 一、轴的材料 1.碳素钢 35、45、50… 2.合金钢 20Cr、 40Cr… 常用材料及力学性能 （表10-1） （二）轴上零件的定位和固定方法 阶梯轴 轴颈、轴头、轴身 轴向、周向 轴肩、套筒、轴端挡圈 弹簧挡圈 圆螺母 键联接 花键联接 销联接 过盈联接 定位轴肩→零件定位 h ＝3~5 mm 非定位轴肩→便于装配 h=(0.5 ～ 1)mm ?为便于装拆→ 阶梯轴→轴肩→ dmin在最外端、必有定位轴环 设计时应注意: ?轴承定位轴肩(套筒)不能过高(以便拆卸) ?轴长 轮毂宽度 ?安装标准件轴段直径， (a)滚动轴承 (b)联轴器 (c)密封件 ?轴肩圆角ｒ 轮毂孔圆角Ｒ(倒角Ｃ) 应略短于 (保证零件固定) 应套其内径标准 ＜ (为保证轴上零件与轴肩贴合) （三） 应力集中、 制造工艺、受力状态 1) 轴肩处要有过渡圆角 2) 键槽应位于同一母线上 3) 螺纹退刀槽 4) 砂轮越程槽 合理设计零件位置及结构，以改善轴的受力状态。 三. 轴结构设计步骤 1.拟定轴上零件装配方案→不同的结构 较好 说明： ①轴上有单键，直径增大4 % ;有双键,直径增大10 % ②P－传递的功率(kw) ; n－轴的转速(r/min) ; d－轴的直径(mm) ； d1－空心轴的内径 ； C－系数→表(10-2) 2.估算轴的最小直径（只计转矩→按扭转强度） 4.确定轴上零件周向固定及结构要素 ? ? ? ? ? ? ? ? 一、轴的强度计算 1.按扭矩计算 应用条件： 轴只传递转矩，不承受弯矩（或很小的弯矩） 弯矩未知，按扭矩作初步计算。 2.按弯扭复合强度计算（当量弯矩） 应用条件：已知轴承位置以及作用在轴上的载荷性质、大 小、方向和作用点。 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MV。 合成弯矩 当量弯矩 设计公式 校正系数 见P258和表10-3 或：不变的转矩 ??0.3 脉动的转矩 ??0.6 对称的转矩 ??1 [?-1b]见表10-3 轴上有单键，直径增大4 % ;有双键,直径增大10 % §2 联轴器和离合器 联轴器和离合器主要是用于轴与轴间的联接，使两根轴一起旋转并传递扭矩。 联轴器联接的两根轴，必须停车后，经拆卸后才能将两轴分开。 离合器联接的两轴，在工作时能很方便的将两轴分离和接合。 两者的区别： 联轴器和离合器均已标准化了，应用时根据需要选用。 类型？型号？ 联轴器 刚性 挠性 凸缘联轴器 套筒联轴器 夹壳联轴器 盘销联轴器 滑块联轴器 万向联轴器 弹性套