机械设计基础课件 任务4.1 轴类零件的设计总课件.pptxVIP

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1.请各位同学将手机关机或设置为静音模式；

2.请各组长检查组员到位情况，课后统计给老师。;项目四轴系零部件设计

;开发团队：机械设计基礎教学团队;目录;一、任务目标;二、任务描述;一、轴的用途与分类;做一做：把轴的分类名称填写到下图相对应图框里。;;按承载情况分：;直轴零件按承受载荷的分类;转轴;心轴;心轴;传动轴;;1.用自己的语言归纳：轴的功用

2.减速器中的从动轴的设计与其他轴有什么不同吗？

3.轴的材料与热处理如何进行吗？

;演示图为单级直齿圆柱齿轮减速器，该减速器从动轴的功率P=10kw，转速n=202r/min，从动齿轮分度圆直径d=60mm，轮毂宽度为48mm，轴承采用轻窄系列深沟球轴承6211，试分析输出轴的受力情况，设计该轴的结构。

;轴头：轴上安装轮毂的部分，其直径应与相配零件的轮毂内径一致，采用标准直径。

轴颈：轴和轴承配合的部分，其直径应符合轴承内径标准。

轴身：连接轴颈和轴头的部分。

轴环：轴身上的环形部分。

轴肩：用于零件轴向固定的台阶。

;做一做

填写轴的结构名称;轴身;轴系零件的装配过程;轴的结构设计就是使各部分都具有合理的形状和尺寸，对其要求是：

1.轴的结构简单，便于加工，轴上零件要易于装拆；

2.轴和轴上零件要有准确的工作位置（定位）；

3.轴与轴上零件连接要牢固可靠；

4.改善受力情况，减少应力集中。

;1.制造安装要求;2.零件在轴上的固定;（1）轴肩和轴环

（2）圆螺母

（3）套筒

（4）轴端挡圈

（5）弹性挡圈

（6）紧定螺钉;能承受较大的轴向力。常用于齿轮、链轮等轴向定位。;要求轴r倒角C;定位轴肩：

r轴R孔或r轴C孔

轴肩或轴环的高度h必须大于R孔或C孔

轴肩高度滚动轴承内圈高度

h=（0.07d＋3）～（0.1d＋5）mm

轴环宽度b≈l.4h

非定位轴肩：

h=1.5-2mm,r=(D-d)/2;错误;装拆方便，可承受较大的轴向力。;用于距离较短、转速不高的场合。;注意：L轴L毂（2～3mm);（5）弹性挡圈;（6）紧定螺钉;(2)轴上零件的周向固定

目的：为了传递运动和转矩，防止轴上零件与轴相对转动，轴和轴上零件必须可靠地沿周向固定（联接）。;键;（1）改善???的受力状况，减少应力集中;2.改变轴上零件的布置，有时可以减小轴上的载荷。;３.改进轴上零件的结构也可以减小轴上的载荷。;1）减小应力集中

2）提高轴的表面质量;

1.中间粗两端细

2.轴肩高度1-3mm（定位轴键大）

3.轴承定位轴肩高度轴承内圈高度;做一做轴系结构改错;两处错误;请完成如图所示的轴系设计。;问题1.减速器输出轴上中安装的零件有哪些？

问题2.上述零件的固定方式是怎样的？

问题3.在齿轮减速器中，为什么低速轴的直径要比高速轴的直径大得多？;轴的材料种类很多，选择时应主要考虑如下因素：

1.轴的强度、刚度及耐磨性要求；

2.轴的热处理方法及机加工工艺性的要求；

3.轴的材料来源和经济性等。

;轴的常用材料是碳钢和合金钢。

碳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%的中碳钢。尤其是45号钢，对于不重要或受力较小的轴也可用Q235A等普通碳素钢。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。;

值得注意的是：由于常温下合金钢与碳素钢的弹性模量相差不多，因此当其他条件相同时，如想通过选用合金钢来提高轴的刚度是难以实现的。

球墨铸铁和高强度铸铁因其具有良好的工艺性，不需要锻压设备，吸振性好，对应力集中的敏感性低，近年来被广泛应用于制造结构形状复杂的曲轴等。只是铸件质量难于控制。

轴的毛坯多用轧制的圆钢或锻钢。锻钢内部组织均匀，强度较好，因此，重要的大尺寸的轴，常用锻造毛坯。

;做一做

请同学们对任务中减速器轴的材料进行选择，并分析其优越性。

;;1.轴的径向尺寸的确定;1）计算法确定最小直径;若计算的截面上有键槽时，直径要适当增大。一个键槽时轴径增大4%～5%，若同一截面上有二个键槽时，轴径增大7％～10％，然后按表圆整至标准直径。;2）各轴段直径确定;1.轴的径向尺寸确定;2.轴段长度的确定;通过轴的结构设计，轴的主要结构尺寸、轴上零件的位置以及外载荷和支反力的作用位置均已确定，轴上的载荷（弯矩和扭矩）已