第十四章 轴设计教程文件.ppt

第 14 章 轴;2. 轴的类型（按形状分）;设计任务：选材、结构设计、轴的承载能力验算。;二、轴的结构设计;轴端挡圈;潘存云教授研制;潘存云教授研制; 方案二的轴向定位套筒比一方案长，且质量较大，轴加工工艺复杂，故不如方案一合理。; 轴肩处的过渡圆角半径 r 必须小于与之相配的零件孔端部的圆角半径 R 或倒角尺寸C。; 弹性挡圈、紧定螺钉等轴向定位，只适用于零件上的轴向力不大之处。紧定螺钉常用于光轴上零件的定位。; 轴向固定由轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈来实现。; 2.零件的周向定位 周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动。常用的周向定位零件有键、花键、销、 紧定螺钉以及过盈配合等，其中紧定螺钉只用在传力不大之处。;确定轴段直径大小的基本原则： ;标准直径应按优先数系选取： ; 常用的与轴相配的标准件有滚动轴承、联轴器等。 配合轴段的直径应由标准件和配合性质确定。;便于零件的装配，减少配合表面的擦伤的措施：; 确定各轴段长度时，应尽可能使结构紧凑，保证零件所需的装配或调整空间。轴的各段长度主要根据各零件与轴配合部分的轴向尺寸和相邻零件间必要的空隙来确定的。;Q;3.改进轴的局部结构可减小应力集中的影响 ;轴上开卸载槽应力集中系数可减少40%;4.改善轴的表面质量可提高轴的疲劳强度 ;④; 同一轴上不同轴段的键槽应布置(或投影)在轴的同一母线上，可减少装夹工件的时间。;试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。 ;;;§14-4 轴的强度计算;下面介绍两种常用的计算方法。; 当轴既传递转矩又承受弯矩时，可用上式初步估算轴的直径，但必须把轴的许用扭切应力［τ］适当降低(见表14-2），以补偿弯矩对轴的影响。将降低后的许用应力代入 (14-1) 式，并改写为设计公式; D─ 电动机轴的直径； 各级低速轴的轴径可按同级齿轮中心距a 估算， d＝(0.3～0.4)a;L1;A; 对于一般钢制的轴，可用第三强度理论（即最大切应力理论）求出危险截面的当量应力σe ，其强度条件为;注：近似计算时，单、双键槽一般可忽略，花键轴截面可视为直径等于平均直径的圆截面。; 通常弯矩产??的σb为对称循环变应力，而扭矩产生的τ常常不是对称循环变应力，考虑两者循环特性不同的影响，对上式中的转矩 T 引入折合系数α，即;材 料 σb [σ+1b] [σ0b] [σ-1b];材 料 σb [σ+1b] [σ0b] [σ-1b];材 料 σb [σ+1b] [σ0b] [σ-1b]; 例14-1：计算某减速器输出轴危险截面的直径。 已知作用在齿轮上的圆周力Ft=17400N, 径向力Fr=6140N, 轴向力Fa=2860N,齿轮分度圆直径d2=146mm,作用在轴右端带轮上外力F=4500N（方向未定）, L=193mm, K=206mm;MaV;Ma;Ma;求考虑到键槽对轴的削弱，将d值增大5%，故得：;R5 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 ;(1) 将外载荷分解到水平面和垂直面内。求垂直面支承反力FV和水平面支承反力FH ； (2) 作垂直面弯矩MV图和水平面弯矩MH图； (3) 作合成弯矩M 图， (4) 作转矩T 图； (5) 弯扭合成，作当量弯矩Me， (6) 计算危险截面轴径。由式(14-5);潘存云教授研制;2）扭转变形计算