轴-机械设计-课件-15

《轴-机械设计-课件-15》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轴-机械设计-课件-15（37页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、15-1 15-1 轴的分类及用途轴的分类及用途 轴是组成机器的主要零件之一。它用来支承作轴是组成机器的主要零件之一。它用来支承作旋转运动的零件，以实现旋转运动并传递动力。旋转运动的零件，以实现旋转运动并传递动力。（一）轴的分类（一）轴的分类按照轴线形状分：直轴、曲轴。按照轴线形状分：直轴、曲轴。直轴按所受载荷性质分：直轴按所受载荷性质分： 心轴：只承受弯矩，不承受扭矩。心轴：只承受弯矩，不承受扭矩。转：大车轴。转：大车轴。不转：大车轴，自行车轴。不转：大车轴，自行车轴。 传动轴：主要承受扭矩。传动轴：主要承受扭矩。汽车传动轴汽车传动轴桥式起重机，大车运行机构传动轴。桥式起重机，大车运行机构传

2、动轴。 转轴：既承受弯矩又承受扭矩。转轴：既承受弯矩又承受扭矩。除上述两种之外的绝大多数轴。除上述两种之外的绝大多数轴。其他分类方法：其他分类方法：光轴光轴阶梯轴阶梯轴刚性轴刚性轴钢丝软轴轴钢丝软轴轴实心轴实心轴空心轴空心轴（二）转轴的结构：三部分（二）转轴的结构：三部分轴头：装传动零件的轴段轴头：装传动零件的轴段 （带轮、链轮、齿轮、蜗轮）（带轮、链轮、齿轮、蜗轮）轴颈：装轴承的轴段轴颈：装轴承的轴段轴身：连接轴头和轴颈的轴段轴身：连接轴头和轴颈的轴段（三）轴的设计内容（三）轴的设计内容 确定轴的材料确定轴的材料 轴的结构设计轴的结构设计 （合理确定轴各部分的形状和尺寸）（合理确定轴各部分的

3、形状和尺寸） 轴的计算：强度计算、刚度计算、振动轴的计算：强度计算、刚度计算、振动稳定性计算（对于高速轴）稳定性计算（对于高速轴）15-2 15-2 轴的材料轴的材料 轴的材料：主要是碳钢和合金钢轴的材料：主要是碳钢和合金钢轴的毛坯：轧制圆钢：轴的毛坯：轧制圆钢：d100mmd100mmd100mm1.1.一般应用一般应用:45:45钢钢(35(35、5050代用代用) )，调质正火，调质正火2.2.传递大动力，要求减少尺寸及重量，提高传递大动力，要求减少尺寸及重量，提高 强度、耐磨性时：强度、耐磨性时：40Cr 40CrNi 40MnB40Cr 40CrNi 40MnB 等，调质或轴颈表面淬

4、火。等，调质或轴颈表面淬火。3.3.高速、冲击载荷时，应提高轴的抗疲劳强度高速、冲击载荷时，应提高轴的抗疲劳强度 20Cr 20CrMnTi 20Cr20Cr 20CrMnTi 20Cr2 2NiNi4 4A A等，表面处理等，表面处理 （渗碳淬火、氧化、氮化），表面强化处理（渗碳淬火、氧化、氮化），表面强化处理 （喷丸、滚压）。（喷丸、滚压）。4.4.形状复杂的轴（曲轴、齿轮轴、空心轴）：形状复杂的轴（曲轴、齿轮轴、空心轴）： 球墨铸铁、合金铸铁。球墨铸铁、合金铸铁。15-3 15-3 轴的结构设计轴的结构设计a ,ca ,c为为1010 15mm15mms s为：脂为：脂3 3 5 5 ；

5、油；油10 10 1515l l：根据零件拆装的要求确定。：根据零件拆装的要求确定。 轴的结构设计：轴的结构设计：确定轴的合理外形和全部确定轴的合理外形和全部结构尺寸。结构尺寸。 结构设计应满足：结构设计应满足：轴和装在轴上的零件要轴和装在轴上的零件要有准确的位置；轴上零件应便于拆装，调整；有准确的位置；轴上零件应便于拆装，调整；轴具有良好的制造工艺性。轴具有良好的制造工艺性。 已知条件：已知条件：装配简图、轴的转速、传递装配简图、轴的转速、传递的功率、传动零件的主要尺寸。的功率、传动零件的主要尺寸。 结构设计方法：结构设计方法：以圆锥以圆锥圆柱齿轮减圆柱齿轮减速器的输出轴为例。速器的输出轴为

6、例。（一）拟定轴上零件的装配方案（一）拟定轴上零件的装配方案 不同的装配方案可以得出不同的轴的结不同的装配方案可以得出不同的轴的结构形式。应拟定几种不同的装配方案，进行构形式。应拟定几种不同的装配方案，进行分析对比与选择。分析对比与选择。（二）确定轴的基本直径和各段长度（二）确定轴的基本直径和各段长度1.1.最小直径的确定最小直径的确定首先按扭转强度初步估算轴的直径首先按扭转强度初步估算轴的直径30minnPAd A A0 0值查表确定值查表确定2.2.各段直径的确定各段直径的确定首先考虑轴上零件的装拆，按照轴颈、首先考虑轴上零件的装拆，按照轴颈、轴头的要求确定。轴头的要求确定。3.3.各段长

7、度的确定各段长度的确定根据各零件与轴配合部分的轴向尺寸而定。根据各零件与轴配合部分的轴向尺寸而定。（三）轴上各零件的轴向定位（三）轴上各零件的轴向定位联轴器处：轴端挡圈（联轴器处：轴端挡圈（GB891GB89176 76 GB892 GB8927676）轴肩：定位轴肩：轴肩：定位轴肩： 轴肩高度轴肩高度h h为（为（2 2 3 3）C C1 1非定位轴肩：非定位轴肩：一般取一般取h h为为1.5 1.5 2mm 2mm轴承处：轴承端盖（透盖、闷盖）：轴承处：轴承端盖（透盖、闷盖）： 也作为整个轴的轴向定位用。也作为整个轴的轴向定位用。轴肩：为便于滚动轴承的装拆，轴肩：为便于滚动轴承的装拆， 轴

8、肩高度轴肩高度 轴内圈高度。轴内圈高度。套筒：与轴配合较松。套筒：与轴配合较松。齿轮处：套筒齿轮处：套筒 轴环：尺寸与轴肩相同。轴环：尺寸与轴肩相同。其他方法：圆螺母其他方法：圆螺母+ +止动垫圈；止动垫圈； 弹性挡圈（弹性挡圈（GB894GB8947676）；）； 螺钉缩紧挡圈（螺钉缩紧挡圈（GB884GB8847676）；）； 紧定螺钉。紧定螺钉。轴头轴头比轮毂长度短比轮毂长度短2mm2mm，保证零件轴向固定。，保证零件轴向固定。轴颈轴颈与轴承内径及宽度一致。与轴承内径及宽度一致。轴身轴身考虑结构尺寸，由草图确定之。考虑结构尺寸，由草图确定之。（四）轴上零件的周向定位。（四）轴上零件的周向

9、定位。常用方法：键、花键、过盈配合、紧定螺钉。常用方法：键、花键、过盈配合、紧定螺钉。（五）轴的结构工艺性（五）轴的结构工艺性1.1.圆角减少应力集中圆角减少应力集中要求：要求：rRr200mmd200mm时；时；当校核不满足要求时，应提高疲劳强度，措当校核不满足要求时，应提高疲劳强度，措施如下：施如下：1 1）结构设计上降低应力集中的影响。加大圆）结构设计上降低应力集中的影响。加大圆角角r r；放松配合；开卸载槽。；放松配合；开卸载槽。2 2）提高表面加工质量，进行表面强化处理。）提高表面加工质量，进行表面强化处理。提高光洁度；表面淬火，氮化，氰化处理；提高光洁度；表面淬火，氮化，氰化处理；