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* 第7章 轴和轴毂联接 Machinery Foundation 第一篇 机构及机械零件基础 目 录 7.1 概述 7.2 轴的材料 7.3 轴结构的选择设计 Machinery Foundation 7.4 轴的强度计算 7.5 轴的刚度校核 7.6 轴毂联接 第6章 螺纹联接与螺旋传动 组成机器中的最基本的和主要的零件，一切作旋转运动的传动零件，都必须安装在轴上才能实现旋转和传递动力。 7.1 概述 轴 按轴受载情况分类 ◆ 心轴： 第7章 轴和轴毂联接 （一）轴的分类 火车轮轴 自行车前轴 转动的心轴 固定心轴 只受弯曲作用而不传递动力。 ◆ 传动轴：只传送动力，只受扭转作用而不受弯曲作用， 或者弯曲作用很小。 传动轴 7.1 概述 第7章 轴和轴毂联接 ◆ 转轴：既支承转动零件又传递动力，转轴本身是转动的，同时承受弯曲和扭转两种作用。 1-套筒 2-轴端 3-轴头 4-中轴颈 5-轴身 6-轴头 7.1 概述 第7章 轴和轴毂联接 按轴线特点及轴的结构分类 ◆直轴 7.1 概述 第7章 轴和轴毂联接 心部构造 实心轴 空心轴 外形 光轴 阶梯轴 ◆ 曲轴 ◆ 挠性轴 ◆直轴 曲轴：将旋转运动改变为往复直线运动或者作相反的运动转换。 7.1 概述 第7章 轴和轴毂联接 Machinery Foundation ◆ 挠性轴：由几层紧贴在一起的钢丝卷绕而成。 可方便的将转矩和回转运动传递到空间其他任意位置。 7.1 概述 第7章 轴和轴毂联接 按轴上各段作用可分为 ◆ 轴头：用于安装旋转传动零件 （二）轴的结构 ◆ 轴颈：用于与轴承配合 ◆ 轴身：用联接轴头和轴颈 第7章 轴和轴毂联接 设计要求：足够的强度、合理的结构和良好的工艺。 ◆ 进行轴的结构设计 （三）轴的设计要求和一般设计步骤 ◆ 按工作要求选择轴的材料 ◆ 初步估计轴的最小尺寸 设计步骤： ◆ 进行必要的强度、刚度或震动稳定性等的校核计算 第7章 轴和轴毂联接 材料要求：较高的抗疲劳强度、较低的应力集中敏感性和良好的加工工艺性。 ◆ 碳素钢：价格低廉，应力集中敏感性低，可通过热处理提高耐磨性和抗疲劳强度。型号主要有35、40、45、50等。 （一）轴的材料 材料 ◆ 合金钢：有更高的力学性能，但价格较高，对应力集中敏感，型号主要有20Cr、40Cr、35SiMn等。 7.2 轴 的 材 料 第7章 轴和轴毂联接 轴的结构设计步骤 在进行轴的设计时，首先要根据传动装置简图，布置轴上零件并确定装配方案。 （一）确定装配方案 7.3 轴 结 构 的 选 择 设 计 第7章 轴和轴毂联接 对轴的结构进行设计主要是: 确定轴的结构形状和尺寸 3.轴的结构设计 无论何种具体因素，轴的结构都应满足以下条件： 轴和装在轴上的零件要有准确的位置； 轴上的零件应便于装拆和调整； 轴应具有良好的制造工艺性等。 （二）轴上零件的定位与固定 7.3 轴 结 构 的 选 择 设 计 第7章 轴和轴毂联接 轴肩、圆螺母（止动片）、套筒、 弹性挡圈、紧定螺钉、轴端挡圈定位等 周向固定 轴向固定 键、花键、销、过盈配合、 弹性环联接、成形联接等 轴向定位与固定 ◆ 轴肩和轴环 （二）轴上零件的定位与固定 7.3 轴 结 构 的 选 择 设 计 特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力 应用：齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位 ◆ 套筒 ◆ 圆螺母 7.3 轴 结 构 的 选 择 设 计 第7章 轴和轴毂联接 ◆ 轴端挡圈 ◆ 弹性挡圈 ——圆螺母定位 轴向固定 特点：定位可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力 由于切制螺纹使轴的疲劳强度下降 应用：常用于轴的中部和端部 —— 弹性挡圈固定 轴向固定 特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力切槽需要一定的精度 应用：常用于固定滚动轴承等的轴向定位 —— 轴端压板定位和紧定螺钉固定 轴向固定 用于轴端定位 可承受剧烈振动和冲击 适用于轴向力小，转速低的场合 （三）轴上各段的结构尺寸 径向尺寸 径向尺寸确定的原则和注意点： ◆ 有配合要求的轴段要取标准值 ◆ 装配标准件的轴段，其直径要取标准值，并与配合孔径一致 ◆ 轴肩高度的确定 7.3 轴 结 构 的 选 择 设 计 第7章 轴和轴毂联接 ◆ 当轴中间装有零件时，安装该零件轴段的直径应比装配该零件时需要通过的其他轴段的直径大，以便于装配 ◆ 非配合直径允许取非标准值 ◆ 螺纹直径应符合螺纹标准 ◆ 滚动轴承的定