第15章 轴1-第八版.ppt

§15-1（自行车前轴） §15-1（汽车传动轴） §15-1 概述（轴的作用和分类） 心 轴 §15-1（自行车前轴） 传动轴 §15-1（汽车传动轴） 转 轴 §15-1 概述（轴的分类例题） §15-1 概述（轴的设计步骤、材料） §15-1 概述（轴的材料） §15-2 轴的结构设计（组成） 二、结构设计应考虑的问题 三、轴的结构设计方法（步骤） §15-2 （考虑的问题、初算轴径） §15-2 （初算轴径、拟定装配方案） §15-2 （轴肩定位） §15-2 （定位轴肩和非定位轴肩） 注 意： 例：设dmin=30mm §15-2 （套筒定位） §15-2 （其它定位方法、轴的结构工艺性） §15-1 概述（轴的失效形式、设计准则） §15-3 轴的强度校核（弯扭合成） §15-3 轴的强度校核 §15-3 （按疲劳强度校核、提高强度措施） §15-4 轴的刚度计算简介 习题课（一.轴系结构设计） 习题课（一） 习题课（一） 习题课（一） 习题课（一） 习题课（一） 习题课（二.改错1） 习题课（改错2、3、4） 作业 套筒定位 L 轴 L 毂 L 轴= L 毂-(2～3)mm §15-2 轴的结构设计 2.周向定位方式 ——轴毂联结 弹性挡圈 双螺母或圆螺母 轴端挡圈 紧定螺钉 圆锥形轴端 轴向零件定位方法 （四）轴的结构工艺性 减小轴应力集中 五、结构设计示例 §15-2 轴的结构设计 一.轴的失效形式、设计准则和设计步骤 1.失效形式 断裂 塑性变形 过量的弹性变形 静强度不足引起断裂 疲劳断裂 共振引起断裂 2.设计准则——首先保证强度要求，必要时还应保证刚 度和振动稳定性要求。 §15-3 轴的强度校核 轴承1 轴承2 二.按弯扭合成强度条件校核 σca≤[σ-1] 已知外载荷，轴的尺寸、跨距；校核轴径。 步骤： 1.作出受力简图； 2.求弯矩M； 求水平面弯矩MH； 求垂直面弯矩MV； MH 垂直面 Fr Fa FV1 FV2 MV 水平面 Ft FH1 FH2 3.作扭矩图T； 求合成弯矩 M T 4.求当量弯矩 Mca α——考虑由M产生的弯曲应力σ和由T产生的扭剪应力τ，应力性质不同而引入的应力折合系数。 τ 对称： 脉动： 静： 常用 §15-3 轴的强度校核 5.校核危险截面强度； 二. 按疲劳强度进行精确校核（P374） 四. 提高轴强度的措施 三. 按静强度条件进行校核 合理布置轴上零件 减小轴上载荷 减小轴上应力集中 改善轴的表面质量，提高疲劳强度 §15-4 轴的刚度计算简介 一.扭转刚度 二.弯曲刚度 习题课 10 40 36 52 10 48 10 解：一.选材料，定热处理 45钢，调质，[σ-1]=60MPa 二.初算轴径 一.设计图示二级圆柱齿轮减速器中输出轴Ⅲ，已知轴Ⅲ传递功率P=5kW，n=165r/min，齿轮4左旋，d4=206.96mm，β=9041’47”，轴承采用7200AC型，油润滑,采用弹性柱销联轴器。 三.结构设计 考虑单键槽：d×1.03=35.97mm，取dmin=36mm 1.确定装配方案 2.考虑轴向和周向定位方法，设计阶梯轴结构 根据dmin=36mm， 查手册，联轴器选HL3型 d=38mm，L1=60mm Φ38 58 Φ38 58 密封圈处轴径： （标准系列：...25，28，30，32，35，38，40，42，45，48，50，55，60...） Φ45 Φ50 轴承选用7210AC： d×D ×B ×da ×Da × a= δ+c1+c2+5=47 47 δ+c1+c2+5=8+18+16+5=47mm 扳手空间 M12 Φ57 Φ50 Φ52 Φ62 45mm 50×90 ×20 ×57 × 83× 26.3 a B 区分加工面与非加工面 Φ38 58 Φ45 Φ50 δ+c1+c2+5=47 47 Φ57 Φ50 Φ52 Φ62 B 2 10+40-2+10+2=60 48 10+2 10 Δ 油润滑：Δ=3～5mm 脂润滑：Δ=8～12mm 轴承 V齿≥2m/s(两对齿轮中大者） V齿2m/s 取Δ=5mm 求跨距： 20～25 四.轴的强度校核 1.作受力简图 轴承1 轴承2 MH 2.求弯矩M ①求水平面支反力和弯矩MH 68393 Ft FH1 FH2 水平面 垂直面 Fr Fa FV1 FV2 MV ③求合成弯矩M ②求垂直面支反力和弯矩MV 9593 39870 79166 69062 3.作扭矩图T 289394 4.求当量弯矩Mca 186867 79166 0.6T * * 第15章 轴