机械设计基础 教学课件 ppt 作者 李文荣 主编 刘力红 朱成位 副主编ch10 轴.ppt

§10-1 轴的分类和材料 §10-2 轴的结构 §10-3 轴的计算 第十章 轴 ----支承旋转的零件及传递运动和动力 转轴 按承受载荷分有： 二、轴的分类： 一、轴的功用 §10-1 轴的分类和材料 心轴 传动轴 减速器 电动机 转轴 ---工作时既承受弯矩又传递扭矩。 §10-1 轴的分类和材料 带式 运输机 2. 心轴 ---只承受弯矩而不传递转矩 前轮轮毂 固定心轴 火车轮轴 车厢重力 前叉 自行车 前轮轴 支撑反力 转动心轴 心轴 转动心轴 固定心轴 §10-1 轴的分类和材料 心轴： 用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩。 例：自行车的前轮轴 图10-1 固定心轴 图10-2 车轮的转动心轴 §10-1 轴的分类和材料 3. 传动轴 ---主要传递转矩、不受弯矩或弯矩很小的轴 发动机 传动轴 §10-1 轴的分类和材料 后桥 §10-1 轴的分类和材料 图10-3 传动轴 光轴 阶梯轴 按轴线形状分有： 一般情况下，直轴做成实心轴，需要减重时做成空心轴 直轴 曲轴 §10-1 轴的分类和材料 光轴 阶梯轴 按轴线形状分有： 直轴 曲轴 §10-1 轴的分类和材料 种类 碳钢 合金钢 碳钢价廉，多用于一般要求的轴，最常用45钢。 合金钢具有较高的力学性能和更好的淬火性能，多用于有特殊要求的轴。常用40Gr。 轴的常用材料及其机械性能 表10-1 三、轴的材料 §10-1 轴的分类和材料 传动轴 转轴 固定心轴 转动心轴 Ⅳ Ⅰ Ⅱ Ⅲ P 举例： 试分析图示巻扬机中各轴所受的载荷，并由此 判断各轴的类型 §10-1 轴的分类和材料 ◆轴的结构设计： 根据轴上零件的安装、固定以及轴的加工等方面的要求，合理地确定轴的结构形状和尺寸。 ◆工作能力计算： 指轴的强度、刚度和振动稳定性等方面的计算。 轴的设计 工作能力计算 结构设计 §10-2 轴的结构 轴的设计过程： N 选择材料 结构设计 轴的工作能力计算 验算合格? 结 束 Y §10-2 轴的结构 2. 轴应便于加工，轴上零件应便于装拆 1.轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置 轴的结构应满足的基本要求： 3.轴上各零件间要牢固而可靠地相对固定 §10-2 轴的结构 §10-2 轴的结构 3、6—滚动轴承 1—联轴器 2 、7—轴承端盖 4—套筒 5—齿轮 2. 轴应便于加工，轴上零件应便于装拆 1.轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置 轴端挡圈 带轮 轴承盖 套筒 齿轮 滚动轴承 典型轴系结构 轴的结构应满足的基本要求： 3.轴上各零件间要牢固而可靠地相对固定 轴向固定 方法：轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈等 双向固定 一、轴上零件的固定 §10-2 轴的结构 当两个零件间距离较大不宜采用套筒时，可采用圆螺母固定。 双圆螺母 套筒一般用于轴上两个零件之间的固定。 圆螺母与止动垫圈 可承受大的轴向力，但螺纹处有较大的应力集中，会降低轴的疲劳强度，故一般用于固定轴端的零件。 特点： §10-2 轴的结构 轴向固定----圆螺母定位： 应用：常用于轴端零件的固定 轴向力较小时，可采弹性挡圈、紧定螺钉来实现。 装在轴端上的零件往往采用轴端挡圈或圆锥面定位。 轴端挡圈 —— 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 D d r R D d C1 r h h C1 D d r D d r R b 轴肩的尺寸要求: 轴肩 定位轴肩 非定位轴肩 h =（0.07 ~ 0.1）d h = 1~2 mm h r C1 或 r R 为使零件能靠紧轴肩而得到可靠的定位： §10-2 轴的结构 2. 零件的周向固定 目的---使零件与轴一起转动，以便传递转矩。 周向固定大多采用键、花键或过盈配合等联接形式。 一、轴上零件的固定 1. 零件的轴向固定 §10-2 轴的结构 二、加工和装配要求 潘存云教授研制 为了便于轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯轴。 §10-2 轴的结构 ④ 为使轴上零件易于安装， 装零件的轴端应有倒角 ， ② ③ ⑥ ⑦ ① ⑤ ① 倒角 退刀槽 需要磨削的轴段应有砂轮越程槽 。 车制螺纹的轴段应有退刀槽 ， §10-2 轴的结构 ◆为了加工方便，不同轴段的键槽应布置在轴的同一母线上。 键槽应布置在轴的同一母线上 ◆为减少刀具种类： 轴上直径相近处的圆角