机械基础轴类零件学习资料.ppt

机械基础 ——机械零件;第五章 机械零件——轴;§5-1 概述 ;二、轴的分类;传动轴：只受转矩，不受弯矩M=0，T≠0 如：汽车中联接变速箱与后桥之间的轴。;心轴：只承受弯矩（M），不传递转矩（T=0）;转动心轴;问：根据承载情况下列各轴分别为哪种类型？;2、按轴线形状分;曲轴：发动机专用零件;钢丝软轴：轴线可任意弯曲，传动灵活。;三、轴的材料;3、合金铸铁、QT：铸造成形，吸振，可靠性低，品质难控制，常用于凸轮轴、曲轴。;四、轴设计的主要问题与设计特点;a、有足够的强度— 疲劳强度、静强度；;§5-2 轴径的初步估算 ;对实心圆轴，设计计算式：; 3）轴的最小直径dmin应根据;二、按经验公式估算轴径;设计任务：使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。;组成;滚动轴承;装配方案的比较：;二、各轴段直径和长度的确定;一）零件轴向固定的目的;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----常用于两个距离相近的零件之间，起定位和固 定的作用。套筒与轴之间配合较松，不宜用于转速较高 的轴上。;3．轴端挡圈----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，可兼作周向固定。宜用于高速、重载及零件对中性要求高的场合。只用于轴端，常与轴端挡圈联合使用，实现零件的双向固定。;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。常用于轴上两零件间距较大处，也可用于轴端。 ;为防松，需加止动垫圈或使用双螺母。; 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。;必须注意： 1）轴上零件一般均应作双向固定，可将各种方法联合使用。 2）保证固定可靠，防止过定位，L轴段长度=B轮毂宽-(2~3)mm。;一）零件周向固定的目的;花键联接——承载能力高，定心好，导向性好，但制造较困难，成本较高。用于传递转矩大，对中性要求高或导向性好的场合。;五、轴的结构工艺性;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;六、提高轴强度和刚度的措施;减小应力集中的措施：;4）避免相邻轴径相差太大；;2.合理布置轴上零件，改善轴的受力情况;2）使转矩合理分配;3）改进轴上零件结构，减轻轴的载荷;斜齿轮：;3.改变支点位置，改善轴的强度和刚度。;4.改善轴的表面质量;指出图示结构设计的错误，并绘出正确的结构图。 ;1 — 连轴齿轮两端无倒角轮廓线；;正确答案;正确答案;2.键连接画法错误，且多个键应位于同一母线上。;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；;7．轴过长；;试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。;W——轴的抗弯截面系数（mm3）;三、按弯、扭合成强度计算 —— 用于转轴强度计算;—— 称为计算弯矩或当量弯矩 ;轴受不变扭矩时，rT =+1;也可按弯、扭合成强度条件计算轴的直径;3）若验算轴的强度不够，σc[σ-1b]，可用增大轴的直 径、改用强度较高的材料或改变热处理方法等措施提 高轴的强度。;计算步骤：;3、作出合成弯矩;四、轴的安全系数校核计算（精确计算）;3）基本公式：;复合安全系数：;（3）弯曲应力;2、按静强度校核;轴的设计实例分析;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;;;二）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;;;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Me;;3.按弯、扭合成强度校核计算;4.按疲劳强度校核安全系数;弯曲应力按对称循环变化，则;弯曲时配合处（H7/k6）及键槽处有效应力集中系数 分别为：;受扭矩作用时的安全系数