机械技术基础第2版教学课件作者田鸣第十六章课件.pptVIP

* 第一节　轴的分类及轴的材料选择 一、 轴的分类按轴所承受载荷不同，可以分为：(1)心轴　主要承受弯矩作用的轴。 图16-1　转动心轴 第一节　轴的分类及轴的材料选择 图16-2　固定心轴 第一节　轴的分类及轴的材料选择 (2)传动轴　主要承受扭转载荷的轴，如汽车上连接变速箱和后桥的轴(图16-3)。 图16-3　传动轴 第一节　轴的分类及轴的材料选择 图16-4　转轴 (3)转轴　既承受弯曲载荷又承受扭转载荷的轴，如齿轮减速器中的轴(图16-4)。 第一节　轴的分类及轴的材料选择 图16-5　直轴a) 光轴　b) 阶梯轴　c) 空心轴 (1)直轴　如心轴和传动轴(图16-1～图16-3)等。 第一节　轴的分类及轴的材料选择 图16-6　曲轴 (2)曲轴 (3)挠性钢丝轴　是由几层紧贴在一起的钢丝层构成的(图16-7)。 图16-7　挠性钢丝轴 第一节　轴的分类及轴的材料选择 二、 轴设计的基本准则和一般设计步骤1) 根据工作要求选择材料。 2) 按扭转强度或用类比法估算轴的最小直径。3) 进行轴的结构设计。4) 进行轴的强度校核。5) 进行轴的刚度校核。6) 绘制轴的零件图。 第一节　轴的分类及轴的材料选择 三、 轴的材料及其选择由于轴在工作时多承受交变载荷，所以轴的失效一般是疲劳断裂，约占失效总数的40％～50％。 表16-1　轴的常用材料及其主要力学性能 第一节　轴的分类及轴的材料选择 四、 轴径的估算(1) 类比法　类比法是根据轴的工作条件和所传递的转矩，选择与其类似的，已长时间稳定工作的轴进行类比，从而确定轴的直径和结构，并绘制出轴的零件图。(2) 计算法　计算法是只按轴所承受的转矩T来计算轴的直径。 第一节　轴的分类及轴的材料选择 表16-2　常用材料［τ］值及C值 第二节　轴的结构设计 图16-8　阶梯轴的典型结构1—轴承盖　2—轴承　3—轴　4—齿轮5—套筒　6—半联轴器 第二节　轴的结构设计 1)轴和轴上的零件要有准确的工作位置(轴向和周向的定位与固定)。2)轴上的零件应便于装拆和调整。3)轴的直径应适合所配合零件的标准尺寸。4)轴应具有良好的加工工艺性。5)合理布局轴的受力位置，提高轴的刚度和强度。6)轴的结构应尽量减小应力集中以提高疲劳强度。 第二节　轴的结构设计 图16-9　轴上零件装配方案 如图16-9所示，装配方案不同，轴的结构也随之变化。 第二节　轴的结构设计 二、各轴段直径和长度的确定利用轴的直径估算法确定了轴的最小直径dmin后，其他各轴段的直径可以根据设计者的经验或通过查阅《机械零件设计手册》来确定。 三、轴上零件的定位和固定１. 轴上零件的周向固定 (1)平键联接(图16-10a)　结构简单，制造容易，装拆方便，对中性较差，适用于传递中等大小的转矩，对中性要求一般的场合， 第二节　轴的结构设计 (2)花键联接(图16-10b)　承载能力强，定心精度高，导向性好，制造较困难，成本较高，适用于传递较大转矩，(3)销联接(图16-10c)　应用于固定受力不大、不太重要的轴上零件。 图16-10　轴上零件周向固定方法 第二节　轴的结构设计 ２. 轴上零件的轴向固定 (1)轴肩与轴环定位(图16-11a)　(2)套筒定位(图16-11b)　应用于轴上两相邻零件间的定位，(3)轴承端盖定位(图16-11c)　用于整个轴的最终定位。(4)轴端挡圈定位(图16-11d)　轴外伸端零件的固定。 (5)圆锥面定位(图16-11e)，定心精度高，抗振，可传递转矩， (6)圆螺母定位(图16-11f)　可承受较大的轴向力，可进行大行程的间隙调整。 第二节　轴的结构设计 (7)弹性挡圈定位(图16-11g)　承受轴向力较小，便于拆装，与轴肩联合使用。(8)紧定螺钉与锁紧挡圈定位(图16-11h)　承受轴向力较小，不宜应用于高速轴上。 第二节　轴的结构设计 图16-11　轴上零件轴向固定方法 第二节　轴的结构设计 四、轴的结构工艺性 1)在满足装配要求的前提下,阶梯轴的阶梯应尽量少，以减少加工过程中的刀具调整量，提高加工效率，同时减少轴上的应力集中。2)在车削螺纹和磨削加工时，为了保证加工质量，应留有螺纹退刀槽(图16-12)和砂轮越程槽(图16-13)。 第二节　轴的结构设计 图16-12　螺纹退刀槽 第二节　轴的结构设计 图16-13　砂轮越程槽 *