08章 轴 课件机械传动系统设计与实践.pptx

轴导学

导学导学

轴的功用和分类轴上零件的定位轴的结构设计及计算导学导学

讲课目录CONTENTS轴轴的概述轴的结构设计轴的计算工程应用案例

1.学习目标轴的功用、分类轴的材料轴的设计准则、轴的结构设计轴的计算导学导学

2.重点轴的分类轴上零件的定位轴的结构设计导学凸轮调节圆锥齿轮周转轮系输出轴转速机构导学

3.难点根据轴的受载类型进行轴的分类根据轴上零件进行轴的结构设计导学导学导学

4.实践与实训根据轴上零件完成轴的结构设计单级减速器轴的测绘导学

轴轴概述

轴的功用及类型

支承旋转零件（齿轮、带轮、链轮、联轴器等），传递运动或动力

按照轴线形状不同可以分为：直轴、曲轴、挠性钢丝轴。轴的功用及类型

挠性钢丝轴曲轴直轴挠性轴可将旋转运动灵活地传到所需要的位置，常用于振捣器等设备。曲轴常用于往复式机械(如内燃机、空气压缩机等)。

轴的功用及类型

直轴按照承受载荷不同可以分为：转轴、心轴、传动轴。转轴：机器中最常见的轴。工作时既承受弯矩又传递转矩。转轴轮齿上的作用力在轴上引起弯矩和扭矩

轴的功用及类型

心轴：用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩。按轴转动与否，又可分为转动心轴和固定心轴。M

轴的功用及类型

传动轴:传递转矩而不承受弯矩，或弯矩很小。变速箱后桥传动轴汽车中连接变速箱与后桥之间的轴

轴的功用及类型

直轴按照结构形状不同可以分为：光轴和阶梯轴（剖面直径有变化）光轴阶梯轴

轴的功用及类型

案例分析如图所示的升降机12341——传动轴：T2——转轴：T+M3——转轴：T+M4——心轴：MMotor××××思考该案例中轴4上的卷筒与齿轮不采用螺栓连接为一体，而是卷筒在轴上也单独固定，按照承受载荷的不同，请思考轴4属于哪种类型。

轴的材料

轴的常用材料主要是碳素钢和合金钢。轴的毛坯一般多为轧制圆钢和锻件。①碳素钢常用30、40、45号钢价格便宜，对应力集中敏感性小，为了保证机械性能，应进行调质或正火处理。②合金钢③铸铁40Cr、40CrNi、20Cr、20Cr2Ni4A、38SiMnMo易做成复杂的外形，价廉，具有良好的吸振性和耐磨性，对应力集中敏感性较低，但铸造品质难控制，可靠性较差QT600—3、QT800—2球墨铸铁或合金铸铁具有较高的机械强度，较好的热处理性能，成本高，因此，一般用于特殊要求的轴（重载、高温、高速等）但对应力集中敏感，设计时需从结构上避免或减小应力集中。

轴轴的结构设计（一）

轴的设计步骤轴的设计包括以下三方面的内容：材料选择轴的结构设计工作能力验算轴上零件要方便装拆、调整轴和轴上零件有准确的工作位置，且牢固可靠轴具有良好的制造工艺性改善轴的受力状态，尽量减少应力集中

轴的结构设计

（2）拟定轴上零件的装配方案（1）确定轴的基本形式光轴结构简单，易于加工，但是轴上零件比较多的结构，零件安装后容易滑动不好定位，其用途相对单一阶梯轴，其直径从轴端逐渐向中间增加，更便于轴上零件的装拆，因此，我们常将轴设计成阶梯轴确定出轴上零件的装配方向、顺序和相互关系。1.轴上零件要方便装拆、调整

轴的结构设计

如图所示的装配方案：键、齿轮、套筒、滚动轴承、轴承端盖、键、联轴器，依次从轴的右端向左安装，左端装有滚动轴承及其轴承端盖。轴头：轴上安装旋转零件的轴段①和④④我们通常称为轴端。轴颈：轴上安装轴承的轴段②、⑤轴身：③键键毛毡密封①②③④⑤轴环1.轴上零件要方便装拆、调整为使零件易于安装，轴端应有倒角。45?

轴的结构设计

2.轴上零件的定位和固定轴与轴上零件要有准确的工作位置零件在轴上的位置牢固可靠定位－固定－轴向定位固定→不能有周向摆动→不能有轴向窜动周向定位固定→定位＋固定从结构作用上，往往同一个结构，既起定位作用，又起固定作用。

轴的结构设计

2.轴上零件的定位和固定①轴上零件的轴向定位和固定轴向定位和固定轴肩和轴环轴环轴肩阶梯轴上截面变化处叫轴肩轴肩轴肩套筒圆螺母或圆螺母+止动垫片弹性挡圈轴端挡圈+螺钉紧定螺钉轴端挡圈+螺钉套筒

轴的结构设计

2.轴上零件的定位和固定为保证零件端面能靠紧定位面1）轴肩圆角半径r必须小于零件毂孔的圆角半径R或倒角高度C1;2）轴肩高度h应大于零件毂孔的圆角半径R或倒角高度C1;hDdbrRrhDdC1轴肩①轴上零件的轴向定位和固定——轴肩和轴环错误3）为了有足够的强度来承受轴向力，通常取h=(0.07d+3)~(0.1d+5)mm。轴环宽度