第15章 轴(用).ppt

第15章 轴 轴的概述1 二、轴的材料 轴的功用，主要承受弯矩和扭矩。 轴的失效形式是疲劳断裂，应具有足够的强度、韧性和耐磨性。 轴的常用材料是：碳素钢和合金钢等。 在一般工作温度下，各种碳钢和合金钢的弹性模量相差不大，故在选择钢的种类和热处理方法时，所依据的主要是强度和耐磨性，而不是轴的弯曲刚度和扭转刚度等。 一般结构设计的已知条件有： 机器的装配简图； 轴的转速； 传递的功率； 轴上零件的主要参数和尺寸等。 轴的设计区别于其它零件设计过程的显著特点是：必须先进行结构设计，然后才能进行工作能力的核算。 轴的结构设计1 1.轴上零件的轴向定位和固定 零件的轴向定位  b.套筒 4）轴端挡圈 轴的结构设计2 轴上磨削的轴段应设有砂轮越程槽，以便磨削时砂轮可以磨削到轴肩的端部。 轴上车螺纹的轴段应设有螺纹退刀槽，以保证螺纹牙均能达到预期的高度。 * * Shafts and axles 一、轴的功用及分类 §15- 1 轴的概述 轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。 General considerations (1)按照承受载荷的不同，轴可分为： ◆ 转　轴─同时承受弯矩和扭矩的轴 ◆ 心　轴─只承受弯矩的轴 ◆ 传动轴─只承受扭矩的轴(或弯矩很小） 轴的结构设计（确定直径d和长度l） 轴颈 轴头 轴的结构 轴主要由轴颈、轴头和轴身3部分组成。轴和轴承配合部分称为轴颈；轴上安装轮毂的部分称为轴头；联接轴头和轴颈的部分称为轴身。 轴颈直径与轴承内径、轴头直径与相配合零件的轮毂内径应一致，而且为标准值。为便于装配，轴颈和轴头的端部均应有倒角。用作零件轴向固定的台阶部分称为轴肩，环形部分称为轴环。轴上螺纹或花键部分的直径应符合螺纹或花键的标准。 二、轴上零件的定位 轴上零件的轴向定位是以轴肩、套筒、轴端挡圈和圆螺母等来保证的。 　　轴上零件的周向定位是通过键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合来实现的。 详细介绍 §15- 2 轴的结构设计 Structural design 轴向定位和固定是指将轴上的零件沿轴线方向进行定位和固定。 常用方式： 轴肩、轴环 套筒、圆螺母 弹性挡圈、紧定螺钉； 轴端挡圈、圆锥面。 1）轴肩和轴环: 要求r轴R孔或r轴C孔 错误 正确 为了使轴上零件的端面能与轴肩紧贴，轴肩的圆角半径R 必须小于零件孔端的圆角半径 R1或倒角C1 ；否则，无法紧贴。轴肩或轴环的高度h必须大于R1 或 C1。 轴环与轴肩尺寸：h=（0.07d＋3）—（0.1d＋5）mm 轴环宽度： b≈l.4h 要求轴肩高度滚动轴承内圈高度 错 误 正 确 2）套筒 3）轴用圆螺母 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 c.圆螺母与弹性挡圈 双圆螺母 当用轴肩、轴环、套筒、圆螺母、轴端挡圈进行零件的轴向定位时，为保证轴向定位可靠，要求L轴L毂 正确 正确 错误 5）轴承端盖 轴承端盖与机座间加垫片， 以调整轴的位置 6）弹性挡圈 8）其它固定形式 7）锁紧挡圈、紧定螺钉或销 这两种固定的方法，常用于轴向力较小的场合。 锥形面或过盈配合联接 2.零件的周向定位 1）键 2）花键 3）紧定螺钉、销 4）过盈配合 四、提高轴的强度的常用措施 ◆ 合理布置轴上零件以减小轴的载荷 ◆ 改进轴上零件的结构以减小轴的载荷 ◆ 改进轴的结构以减小应力集中的影响 ◆ 改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度 §15- 2 轴的结构设计 Structural design 1.加工工艺性：键槽布置；退刀槽、砂轮越程槽。 砂轮越程槽 螺纹退刀槽 多键槽在轴上的布置 五、轴的结构工艺性 §15- 2 轴的结构设计 Structural design 2.装配工艺性：倒角；阶梯轴形；导锥；轴肩高度。 轴端倒角 设计成阶梯形 轴肩高度小于轴承内圈厚度 为使轴上零件容易装拆，轴端和各轴段端部都应有45°的倒角。 砂轮越程槽 螺纹退刀槽 例题：分析齿轮轴系的错误并改正之。轴承采用脂润滑。 §15- 2 轴的结构设计 Structural design 一、轴上零件的固定 1、联轴器轴向和周向均未固定； 2、齿轮周向未固定； 3、套筒轴向固定齿轮不可靠； 2 3 1 二、转动件与静止件的关系 4.联轴器与轴承盖接触； 5.轴与轴承盖接触； 2 3 4 5 1 三、零件的结构工艺性 6.箱体端面的加工面积过大 7.轴承盖无退刀槽； 8.轴承盖外端面的加工面积过大； 9.轴头伸出过长，增加了