8 轴的设计.ppt

第＋七章 轴的设计; §17 —1 概 述;一.轴的功用：;光 轴;转轴——既受弯矩，又受转矩的轴，如齿轮减速 器中装齿轮的轴。;传 动 轴;转 轴;特殊用途的轴——如钢丝软轴;轴的设计步骤;三.轴的材料及选择;(2) 合金钢;(3) 球墨铸铁;滚动轴承;二.轴的结构设计应考虑的主要因素;特点：定位可靠，能承受较大的轴向载荷，用于各类零件的轴 向定位和固定; 2．套筒-------; 常与轴肩或锥面联合使用，固定零件稳 定可靠，能承受较大的轴向力：;4．圆锥面-----装拆方便，宜用于高速、重载及零件对中性 要求高的场合。;5．圆螺母与止动垫圈----------固定可靠，可承受较大的轴 向力，但需切制螺纹和退刀槽，会削弱轴的强度。 ; 6．弹性挡圈---------结构简单，但在轴上需切槽，会引起 应力集中，一般用于轴向力不大的零件的轴向固定。;7．紧定螺钉-----结构简单，可兼作周向固定，传递不大的 力或力矩，不宜用于高速。;三. 轴的结构工艺性——便于加工、测量、维修及轴上零件的拆装;2. 需磨制轴段时，应留砂轮越程槽；需车制螺纹的轴段，应 留螺纹退刀槽。;二）轴上零件装配工艺性要求;五. 提高轴强度、刚度的措施;2.使转矩合理分配;3. 改进轴上零件结构减轻轴的载荷; 改善轴的受力;二）减小轴的应力集中——轴的剖面变化处、轴毂配合面的边缘键槽 根部等会产生应力集中。 ;减小应力集中的措施; § 17—3 轴的强度计算 ;对于实心圆轴： ;W——轴的抗弯剖面系数（mm3）;;三． 按弯、扭合成强度计算 —— 用于转轴强度计算;因为M、T两者产生的应力循环特性rσ和rτ不同，通常 rσ=－1，而一般rτ≠－1，将T转化为对称循环变化， 引入应力修正系数α,则;轴受不变扭矩时，rT =+1，; 设计时应注意： 由于轴的各剖面的当量弯矩和直径不同，因此轴的危险剖面在当量弯矩较大或轴的直径较小处。一般选一个或二个危险剖面核算。 ;四．. 按安全系数校核计算(重要轴);;静强度安全系数计算;12-4 轴的设计方法及步骤;二.设计方法及步骤;考虑轴端装联轴器需要开键槽，轴径应为 ;三）轴的结构化设计;;套筒;2. 按a）方案进行轴的结构化设计;2）考虑轴上零件的装拆、定位、固定要求，应轴制成阶梯轴;套筒;;3）根据轴上零件的定位和固定要求确定各段轴的直径；;4）根据轴上零件的尺寸及位置要求确定各段轴的长度l和各力点距离L;l7;L3;四）按弯扭合成强度校核计算;2.求轴承支反力，轴的各平面弯矩MV、MH，合成弯矩M合及计算弯矩Mca;;3.按弯、扭合成强度校核计算;五）按安全系数校核轴的疲劳强度;合;2.对危险截面进行安全系数校核（校核H、C 、 J截面） ;绝对尺寸系数（表17-8） ;5）安全系数校核计算; J截面左侧无应力集中源，只需校核右侧面。值得注意是：J截面右 侧同时存在配合和圆角应力集中，综合影响系数 ;12—5 轴系结构设计中常见错误事例分析;正确结构图;题2－2 下图为双级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系结构图，齿轮用油润滑，轴承采用脂润滑。试分析轴系结构的错误，在有错误处标明序号，说明原因并提出改正方法。; 1．联轴器顶住端盖，产生摩擦磨损，应设计一定位轴肩； 2．轴承盖与轴应有间隙，并设有密封件； 3．应加调整垫片，箱体加工面与非加工面应分开； 4．轴承端面距箱体内壁应有一定距离，5．齿轮无法装拆; 6．键槽应与联轴器处键槽设置在同一方位上，且键顶部与轮毂键槽之间应有间隙,键应局部剖开﹔;7．轴过长； 8．不应该开键槽，且此段轴过长，顶住了端盖； 9．轴肩过高，不便于轴承拆卸； 10．轴承没有轴向定位，可设轴套定位； 11．键过长，并且与齿轮处的键不在同一方位。 12. 伸出轴过长 ;;; 轴系结构设计错误原因分析 1.段轴过长，顶住了轴端挡圈，带轮轴向固定不可靠。 2.套筒不应该顶在固定的轴承盖上，这样会影响轴系的正常工作。 3.轴承盖与外伸轴段之间应有间隙，且轴承盖通孔与轴之间应有密封件。 4.轴承盖螺钉孔与螺钉杆之间应留有间隙。 5.箱体加工面与非加工面应分