机械基础电子教案第15章.pptVIP

第15章轴类部件;15.1轴;图15-1转轴;2.传动轴

传动轴仅传递动力，即只受扭转作用而不受弯矩作用或弯矩作用很小。如图15-2所示的汽车变速箱与后桥间的轴就是传动轴。;3.心轴

心轴仅用来支撑转动零件而不传递动力，因此只受弯矩作用。心轴可以是固定不动的，如图15-3〔a〕所示的支撑滑轮的轴；心轴也可以是转动的，如图15-3〔b〕所示的车轴。

轴还可按结构形状的不同分为直轴〔如图15-1～图15-3所示〕、曲轴〔如图15-4所示〕和软轴〔如图15-5所示〕等。;图15-3心轴;图15-4曲轴;图15-5软轴;15.1.2轴的材料

轴的材料主要采用碳素钢和合金钢。由于碳素钢比合金钢价格低，对应力集中的敏感性较小，所以应用广泛。常用的优质碳素钢有35、40、45钢，最常用的是45号钢，并经过正火或调质处理。对于受力较小或不重要的轴，以及一般较长的传动轴，可用A3、A4、A5等普通碳素钢。合金钢的机械强度较高、淬火性能较好，但价格贵，对应力集中较敏感，因此只用在传递大功率并要求减轻重量、提高轴颈耐磨性的场合。;15.1.3设计轴应考虑的主要问题

为了保证轴能正常工作，要求轴有足够的强度和刚度。为了保证轴上零件〔如齿轮、皮带轮、轴承等〕能固定可靠和装拆方便，同时便于轴的加工制造、减少生产费用，轴必须具有合理的结构。

一般情况下，在设计轴时应考虑的主要问题是结构和强度两个方面，但对于某些机械的轴，例如，金属切削机床，因机床主轴受力后变形过大，影响机床的加工精度，那么其主轴的刚度成为很重要的问题。此外，对于转速高的轴还要考虑振动问题。;15.1.4轴的结构设计

设计轴的结构时主要考虑以下几个方面：轴上零件要有可靠的轴向固定；轴上零件要有可靠的周向固定；便于轴上零件的装拆和轴的加工；有利于提高轴的强度和刚度；能节约材料和减轻重量。

轴的形状通常采用阶梯形，因为阶梯轴的强度接近等强度，加工也不复杂，同时轴上的零件能可靠地固定，装拆也方便。

如图15-6所示为一阶梯形转轴的结构例如。轴上与轴承配合的局部称为轴颈，与其他零件配合的局部称为轴头。联接轴头和轴颈的局部叫做轴身。;图15-6阶梯形转轴的结构例如;在确定轴上各个配合处的直径时，要注意以下几点：

①与滚动轴承配合的轴颈直径，必须符合滚动轴承的内颈标准系列。

②轴上螺纹局部必须符合螺纹标准。

③轴上花键局部必须符合花键标准。;1.轴上零件的轴向固定

零件在轴上作轴向固定是为了保证零件有确定的相对位置，防止它作轴向移动，并且能承受轴向力。常用的轴向固定方法有以下几种：

〔1〕轴肩和轴环〔如图15-6所示〕。

这是一种最常用的固定方法，可以承受较大的轴向力。图中的齿轮和联轴器就是分别靠轴环和轴肩作轴向固定的。;〔2〕轴端挡圈、定位套筒和圆螺母〔如图15-7所示〕。

轴端挡圈用于轴端零件的固定。套筒定位可减少轴的直径变化，其结构简单，比较常用，但当无法采用套筒或套筒太长时，可考虑用圆螺母加以固定。此时，应在轴上切制螺纹〔一般为细牙螺纹〕，而且螺纹外径要比套装齿轮的轴径小，为了防止螺母松脱，可采用双螺母或加止退垫圈。;图15-7几种轴向固定方法;〔3〕弹性挡圈与紧定螺钉〔如图15-8和图15-9所示〕。

弹性挡圈与紧定螺钉用于轴向力很小，或仅仅为了防止零件偶然沿轴向移动的场合。;图15-8弹性挡圈固定;图15-9紧定螺钉固定;2.轴上零件的周向固定

在轴上作周向固定是为了传递转矩和防止零件与轴产生相对转动。常用的周向固定方法有以下几种：

(1〕平键和花键〔见第11章〕。

〔2〕静配合。

利用轴径和轮毂之间具有过盈配合将它们联接在一起。过盈愈大，联接愈紧固，能传递的转矩也就愈大。

此外，还有同时能做轴向和周向固定的紧定螺钉固定方;3.轴上零件的装拆和轴的加工

〔1〕阶梯轴的阶梯应保证零件能顺利的装拆。如图15-6所示的轴，它的直径从轴端到中间逐段增大，可依次将齿轮、套筒、滚动轴承、轴承盖和联轴器安装到轴的右端上去；另一滚动轴承安装在轴的左端；同时，轴的端面应有倒角。有时将轴身和轴头的过渡局部做成锥形，以便安装时将轮毂上的键槽和键对准。

〔2〕轴上需要磨削的轴段。为了磨削方便，在轴颈或轴头与轴肩过渡处应留有砂轮越程槽(如图15-10所示)。

〔3〕轴上切制螺纹时，应有便于车刀退出的螺尾退刀槽〔如图15-11所示〕。;图15-10砂轮越程槽;图15-11退刀槽;〔4〕为了减少加工时使用车刀的规格和换刀次数，最好将一根轴上所有的圆角半径取成同样大小，所有的倒角取成同样的尺寸，所有