第14章軸§14—1軸的功用和分類§14—2軸的材料及選擇§14—3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計

引言工程實際中的軸§14—4軸的強度計算§14—5軸的剛度設(shè)計一、軸的功用§14-1軸的功用及分類二、軸的分類按承載情況分轉(zhuǎn)軸心軸固定心軸轉(zhuǎn)動心軸傳動軸按軸線形狀分直軸曲軸鋼絲軟軸支承傳動零件傳遞運動和力溫故知新光軸階梯軸傳動軸：主要受扭矩，不受彎矩或彎矩很小心軸：只受彎矩，不受扭矩轉(zhuǎn)軸：同時承受彎矩和扭矩各種軸的承載情況載荷運轉(zhuǎn)情況應(yīng)力狀態(tài)傳動軸扭轉(zhuǎn)單向脈動雙向?qū)ΨQ轉(zhuǎn)軸彎曲扭轉(zhuǎn)單向彎曲：對稱扭轉(zhuǎn)：脈動雙向彎曲：對稱扭轉(zhuǎn)：對稱心軸彎曲固定靜應(yīng)力或脈動轉(zhuǎn)動對稱固定心軸轉(zhuǎn)動心軸內(nèi)容工作能力的設(shè)計強度-----保證安全使用剛度-----保證工作精度振動穩(wěn)定性-----保證高速軸正常工作結(jié)構(gòu)設(shè)計特點邊計算、邊畫圖、邊修改---“三邊”設(shè)計方法三、軸設(shè)計的內(nèi)容、特點選擇材料初算軸徑結(jié)構(gòu)設(shè)計強度、剛度計算確定軸的結(jié)構(gòu)尺寸繪圖NY四、軸的設(shè)計步驟一般用途的軸：優(yōu)質(zhì)中碳鋼--30、40、45、50次要的軸：Q235、Q255、Q275重要的軸：合金鋼耐磨性要求高：12CrNi、20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼，軸頸滲碳淬火高速重載：40Cr、40CrNi、35CrMo等合金鋼，表面淬火、調(diào)質(zhì)形狀復(fù)雜的軸：QT600、ZG45§14—2軸的材料及其選擇§14—3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計典型軸系結(jié)構(gòu)滾動軸承齒輪套筒軸承蓋軸端擋圈1、內(nèi)容：確定軸的外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸2、要求：軸和軸上零件要有準(zhǔn)確的定位；軸上零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造工藝性；結(jié)構(gòu)上要有利于提高軸的強度、剛度，盡量減少應(yīng)力集中；有利于節(jié)省材料、減輕重量。一、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容與要求二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計基本步驟擬定軸上零件裝配方案軸上零件的定位各段軸直徑和長度的確定軸的結(jié)構(gòu)工藝性提高軸的強度和剛度的措施1.擬定軸上零件裝配方案（一）方案（二）軸肩或軸環(huán)套筒彈性擋圈圓螺母加止動墊圈、雙圓螺母緊定螺釘、鎖緊擋圈、銷釘軸端擋圈圓錐面2.軸上零件的定位----軸向定位1）軸肩、軸環(huán)軸肩軸環(huán)結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，可承受較大軸向力軸肩、軸環(huán)定位特點特點：r<C

或

r<RDdrRCDdr或h≈(0.07~0.1)dCRb(與滾動軸承相配合處的h和b值,見軸承標(biāo)準(zhǔn))一般，定位軸肩：h(3~5）mm非定位軸肩:h(0.5~1)mm軸環(huán)寬度:b1.4hhh軸肩、軸環(huán)的尺寸要求2）套筒×結(jié)構(gòu)簡單,定位可靠,用于零件間距較小場合,軸轉(zhuǎn)速較高時不宜選用套筒定位特點特點:結(jié)構(gòu)簡單,只能承受很小的軸向力3）彈性擋圈特點：4）圓螺母加止動墊片固定可靠,裝拆方便；可承受較大軸向力；但螺紋對軸削弱較大.雙圓螺母5）緊定螺釘、鎖緊擋圈適用于軸向力很小,轉(zhuǎn)速很低或為防止零件偶然沿軸向滑動的場合可用于周向固定適用于固定軸端零件6）軸端擋圈7）圓錐面定位能消除軸與輪轂間的徑向間隙；裝拆較方便,對中性好,可兼作周向固定；但加工較困難鍵花鍵銷過盈聯(lián)接、成型聯(lián)接2.軸上零件的定位---周向定位裝拆方便，互換性好，但對軸強度有削弱1）鍵2）花鍵精度要求較高，定心性好，拆裝方便，但制造需用專用設(shè)備和工具。圓柱銷圓錐銷只能傳遞較小扭矩，互換性好，拆裝方便，但對軸強度削弱較大。3）銷有配合要求的軸段注意配合零件的要求，采用標(biāo)準(zhǔn)直徑；與標(biāo)準(zhǔn)件配合的軸段采用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值，例如：滾動軸承、聯(lián)軸器、密封裝置，應(yīng)滿足裝配尺寸要求。非標(biāo)準(zhǔn)軸段：定位軸肩h(3~5)mm非定位軸肩h(0.5~1)mm3.1各軸段直徑的確定軸上零件安裝時，所經(jīng)過軸上各段直徑應(yīng)小于安裝零件輪轂直徑，以便于裝拆。滾動軸承定位軸肩高度必須低于內(nèi)圈端面高度，以便于拆卸，具體尺寸由標(biāo)準(zhǔn)查出。3.1各軸段直徑的確定主要依據(jù)：軸上零件的軸向尺寸相鄰零件之間的距離軸上零件的裝拆和軸向固定輪轂長度L=(1.5~2)d轂比軸長2~3mm3.2各軸段長度的確定Ld2~3mm軸肩直徑較小的一邊需磨削或車削螺紋時，須留出砂輪越程槽、退刀槽；4.軸的結(jié)構(gòu)工藝性（1）

軸端應(yīng)制出45o的倒角；砂輪越程槽退刀槽45

一根軸上的圓角盡可能統(tǒng)一，退刀槽、越程槽、倒角盡量取同樣尺寸；

不同軸段的鍵槽寬度盡可能一致，并布置在同一母線上；4.軸的結(jié)構(gòu)工藝性（2）

軸段的階梯數(shù)量要盡可能少。Tmax=T1Tmax=T2T3T2T1T2T1T3合理不合理5.提高軸的強度和剛度的措施1)合理布置傳動零件位置，以減小軸上載荷輸入T1輸出T2輸出T3輸入T1輸出T3輸出T22)改進軸上零件結(jié)構(gòu)，以減小軸上載荷QQ合理不合理2)改進軸上零件結(jié)構(gòu)，以減小軸上載荷合理不合理(1)軸結(jié)構(gòu)要盡量避免突然變化，增大過渡圓角半徑。3)改進軸的結(jié)構(gòu)以減小應(yīng)力集中r內(nèi)凹圓角隔離環(huán)3）改進軸的結(jié)構(gòu)以減小應(yīng)力集中(2)軸與輪轂為過盈配合時，配合邊緣會產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，為了減小應(yīng)力集中，可在軸或轂上開卸荷槽，或加大配合部分直徑；3)改進軸的結(jié)構(gòu)以減小應(yīng)力集中端銑刀盤銑刀(3)盤銑刀比端銑刀加工的鍵槽在