《机械设计基础》第五轴.ppt

一、拟定轴上零件的装配方案与拆卸 1.轴肩、轴环定位 2.套筒定位 3.轴端挡圈固定 4.弹性挡圈固定 5.圆螺母固定 6.紧定螺钉 7.轴承端盖 8.圆锥面 1.轴上装配标准件（滚动轴承、联轴器、密封圈等)的轴段（ ① ② ③ ⑦ ），其直径必须符合标准件的直径系列值。 2、各轴段长度的确定 1.改进轴上零件的结构，以减小轴的载荷 4.改进轴的表面质量，以提高轴的疲劳强度 3）键槽布置 2、按弯扭合成强度计算 按弯扭合成强度计算轴径的一般步骤 轴小结 轴系结构改错 轴系结构改错 汽车传动轴 减速器转轴 曲轴 光轴 阶梯轴 钢丝软轴 装 配 方 案 心轴 固定心轴 估算轴的直径 轴的结构工艺性：指轴的结构形式应便于加工和装配轴上的零件，并且生产率高，成本低。 2.轴的结构工艺性 2)磨削轴段应留有砂轮越程槽，以便砂轮可以磨到轴段的端部。 1)车制螺纹轴段应留有退刀槽，保证螺纹牙能达到预期的高度。 固定不同零件的各键槽应布置在同一母线上，以减少装夹次数。 例题：结构改错 图中有四处错误，请改正。 错误原因 4.圆螺母无法装入。 1.轴肩太高，滚动 轴承无法拆卸。 3.轴承左边定位不可靠。 2.轴上未留退刀槽，不便于螺纹加工。 图中有三处错误，请改正。 错误原因 3.滚动轴承内圈与轴的配合 为过盈配合，无需键联接。 1.轮毂上键槽未开通，零件 无法装入。 2.套筒无法装入应改为轴肩。 1.左侧键太长，套筒无法装入； 2.多个键应位于同一母线上； 3.轮毂上的键槽应为通槽。 1 2 3 图中有三处错误，请改正。 14-4 轴的强度计算 四种方法——按扭转强度计算，按弯扭合成强度计算，按疲劳强度条件进行校核计算，按静强度条件进行校核计算 。 按扭转强度计算——只需知道转矩大小，方法简便，但计算精度低。它主要用于下列情况： 传递转矩或以转矩为主的传动轴； 对于弯矩尚不能确定的转轴，初步估算轴径，将其作为最小直径，以便进行结构设计； 不重要的转轴的最终计算。 对于实心圆轴—— 扭转强度条件—— T — 轴传递的转矩(N?mm)； WT — 轴的抗扭截面系数(mm3)，表19.2； P — 轴传递的功率(kW)； n — 轴的转速(r/min)； [?T] — 许用切应力(MPa)，表19.3。 当截面上有键槽时，可按圆轴计算，并适当增大轴径。对于直径小于100的轴，单键增大5~7%，双键增大10~15%；对于直径大于100的轴，单键增大3%，双键增大7%。 表6-3 适用前提——在轴结构设计后，轴的主要结构形状和尺寸、轴上零件的位置、外载荷和支反力的作用位置均已确定。 适用对象——同时受弯矩和转矩的转轴，仅受弯矩的心轴。 方法特点——同时考虑弯、扭，按强度理论进行合成，对轴的危险截面(即弯矩、扭矩大的截面)进行强度校核。一般的轴用此方法已足够可靠。 现以图示齿轮减速器中输出轴为例来介绍轴的计算过程。 画轴空间受力简图 轴空间受力简图； 将轴上作用力分解为垂直面受力； 将轴上作用力分解为水平面受力。 取集中力作用于齿轮和轴承宽度的中点。 (2)绘制弯矩图 ①作水平面弯矩图。 ②作铅垂面弯矩图。 ③计算合成弯矩并作弯矩图。 (3)绘制扭矩图 (4)求当量弯矩:相当于将转矩折算为弯矩 对于一般钢制的轴，可用第三强度理论推出： 折合系数取值 α= 0.3 ——转矩不变 0.6 ——脉动变化 1 ——频繁正反转 α: 根据转矩性质而定的折合系数。 (5)选危险截面，进行轴的强度校核。 ①危险截面的确定：综合轴上弯扭矩和轴直径选择一个或几个截面 ②轴的强度校核 强度条件为 [?-1b] — 对称循环状态下轴材料的许用弯曲应力(MPa) 计算轴的直径时， 变形量的描述： 设计要求： y ≤[y] θ≤[θ] φ≤[φ] 复习材料力学相关内容。 14-5轴的刚度计算 轴受弯矩产生弯曲变形，受扭矩作用产生扭转变形 挠度 y 、转角θ 、扭角φ 1 弯曲变形计算 1.按微分方程求解 2.变形能法 ?适用于等直径轴 ?适用于阶梯轴 2 扭转变形计算 等直径轴的扭转角 阶梯轴的扭转角 14-6 轴的振动稳定性计算 1.目的：防止共振的破坏。 2.轴的振动与临界转速 轴的振动 横向振动 扭转振动 纵向振动 1.轴的分类(直轴) 转轴 M+T 心轴 M 传动轴 T 2.轴的结构设计 安装次序 轴上零件的定位 轴向 周向 3.轴的计算 按扭矩计算 按弯扭组合计算 例题：结构改错 1.轴左右端未倒角； 2.齿轮右侧未作轴向固定； 3.齿轮处键槽太短； 4.键槽应开在同一条母线上； 5.左轴承无法拆卸； 6.齿轮与右轴承装拆不便； 7.轴端挡