轴系结构设计.pptx

轴系结构;;曲轴实际上是曲柄滑块机构，把曲柄和轴做为一体，当活塞做上下运动，曲轴做旋转运动，多个曲柄表示多缸发动机。搭配滑动轴承使用;中间粗两头细，键槽在同一母线，键槽两端应与台阶留距离5mm以上;;;轴系结轴系结构设计 1.中间粗，两头细，依次递减 2.键槽在同一母线 3.最细直径约等于减速器输出轴直径，一般15mm以上都可以 由电机功率和减速比固定，和负载关系不大 4.轴承固定在箱体上，轴固定在轴承上，凸轮固定在轴上 5.每段台阶高1~3mm 轴系结构设计 1.中间粗，两头细，依次递减 2.键槽在同一母线 3.最细直径约等于减速器输出轴直径，一般15mm以上都可以 由电机功率和减速比固定，和负载关系不大 4.轴承固定在箱体上，轴固定在轴承上，凸轮固定在轴上 5.每段台阶高1~3mm 轴系结构设计 1.中间粗，两头细，依次递减 45C------- A0约115 ;只能轴向定位：套筒、轴承 、轴肩、卡簧（易变性，能承受的轴向力较小）、轴端挡圈 只能径向定位：键、花键 两个方向都可以定位： 紧定螺丝（使用方便，90度分布两个受力不大，400w以下电机速比4以下，可替代键槽） 固定环 涨紧套 ;;一般皮带轮，齿轮、链轮都开的有键槽，和轴上的键槽配合。 也有自带涨紧套的，拆卸方便，调节方便。 旧机改造时，若现场测量的轴直径不精准时，直接使用带涨紧套的带轮即可。;;轴端应车45度倒角，C1.0或C2.0方便其他零件的安装;轴的输入端尽量布置多个输出端在中间;2D到3D的转化，轴系结构机械手册中一般都是2D剖视图，要有2D到3D转化的能力;;碳素钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性低，可通过热处理改善其综合性能，加工工艺性好，故应用最广；一般用途的轴，多用含碳量为0.25～0.5%的优质碳素钢，尤其是45号钢。 合金钢具有比碳钢更好的机械性能和淬火性能，但对应力集中比较敏感，且价格较贵； 多用于对强度和耐磨性有特殊要求的轴。如20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢，经渗碳淬火处理后可提高耐磨性；20CrMoV、38CrMoAl等合金钢，有良好的高温机械性能，常用于在高温、高速和重载条件下工作的轴。 球墨铸铁吸振性和耐磨性好，对应力集中敏感低，价格低廉，使用铸造制成外形复杂的轴。例如：内燃机中的曲轴。对于形状复杂的轴，如曲轴、凸轮轴等，也采用球墨铸铁或高强度铸造材料来进行铸造加工，易于得到所需形状，而且具有较好的吸振性能和好的耐磨性，对应力集中的敏感性也较低。;非标设计一般轴用45#，正火+镀硬铬，载荷较大时选用40Cr 调质+镀硬铬，国外牌子一般用SK4或 SUJ2 调质+（表面淬火）+镀硬铬;轴的校核;平键键槽的开法：;矩形花键：常用 渐开线花键：空心薄壁轴;型面连接：方孔、三角形孔、六边形孔 功能类似花键;非标设计中，键与键槽左右贴近，间隙0~0.02，与齿轮（带轮、链轮等）的键槽上表面留间隙0.2~0.4，具体如下表 键和卡簧的选型，键槽和卡簧槽的开槽尺寸：P1913 P1929 轴的直径一定要是整数，才能安装键和卡簧 键：平键、花键、半圆键、楔键、切向键;非标设计一般轴直径为12、15（轻载）16、 20 （中载） 22、25（重载） 键槽长度一般为宽度的3倍到9倍之间，如果用来导向的话可以适当选择长一点的。 一般轴的直径选择好的话，键尺寸也就固定了，不需要校核。;联轴器;刚性： 被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力，故对两轴对中性的要求高。当两轴有相对位移时，会在结构内引起附加载荷。这类联轴器的结构比较简单，一般自制，非标中使用很少。 理论上设计的轴都是理想状态的对心，由于加工和安装会存在各种各样的误差 ;柔性： 利用联轴器中的弹性元件的变形，来补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减振的能力。 非标中最常用的联轴器： 伺服或步进电机：双膜片、单膜片、沟槽式 三相交流电机、单相调速电机：十字形、爪型也可以使用膜片式和沟槽式， ;背隙：当联轴器正向旋转时，若突然改变旋转方向，此时如果联轴器的中间弹性体配合存在间隙，则会出现瞬间空载的现象，这个回程间隙会造成传递扭矩丢失以及控制精度降低等诸多不利影响，在精密传动中应尽量避免;联轴器连接的两个轴不能接触，留间隙 e表示两个轴插进去的深度 ;万向节 十字轴式万向联轴器 p840 1.允许两轴有较大的夹角最大可至45度 2.机器运转式，夹角改变仍可正常运转 3.主动轴匀速w1转动，从动轴变速运动 主动轴转一圈，从动轴也转一圈，但 不是匀速的 4.w1*cosa≤w2≤w1/cosa ;为了改善不等速问题，成对使用 等速要求：两轴与中间轴的夹角相等 中间轴的叉形接头应在同一平面上 可自制也有现成标准件，注意在安装轴开销