轴系改错大全,老师总结
72页1、1,2,2,3,3,4,4,5,5,固定心轴,转动心轴,6,6,第九章 轴,7,7,计划学时:4学时,主要内容:,轴的分类;转轴的受力、应力与失效分析;轴的材料;轴径的初算;轴的结构设计;轴的强度计算和刚度计算,学习目标:,1 )了解轴的功用与分类,掌握各类轴的受力与应力分析。 2 )掌握轴的结构设计基本要求和方法。 3 )掌握轴的强度计算方法和刚度计算原理。,8,8,9.1 概 述,一、轴的用途与分类,1、用途 (1) 支承回转零件;(2) 传递运动和动力,2、分类,按承载情况分,转轴同时受扭矩T和弯矩M,心轴只受弯矩不传递扭矩(T=0),传动轴主要受扭矩,9,9,转轴同时受扭矩和弯矩,10,10,心轴只受弯矩不传递扭矩(T=0),11,11,自行车前轴属于哪种?,12,12,传动轴主要受扭矩,13,13,0轴: 轴 轴: 轴 轴: 轴 轴: 轴 轴: 轴 轴: 轴,传动轴,转轴,心轴,转轴,转轴,心轴,一 休 一 下 吧!,14,14,按轴线形状分,直轴,阶梯轴,光轴,曲轴,15,15,空心轴和钢丝软轴,16,16,二、轴的材料及其选择,碳素钢35,45,50钢(正火或调质),常用
2、45#。,如:20Cr(轴颈耐磨性 );对应力集中较敏感。,注意:钢材弹性模量E基本相同。 采用合金钢并不能提高轴的刚度。, 轴的热处理和表面强化可提高轴的疲劳强度。,三、轴设计的主要内容,结构设计:按轴上零件安装定位要求确定轴的形状和尺寸。,工作能力计算:强度、刚度、振动稳定性计算。,合金钢力学性能高,贵,多用于有特殊要求的轴。,17,17,知识回顾,1、蜗轮蜗杆轮齿所受各力的大小;,2、圆柱蜗杆传动的强度计算:蜗轮齿面接触疲劳强度和轮齿弯曲疲劳强度计算, 蜗杆刚度计算,3、闭式蜗杆传动的热平衡计算和冷却措施,4、轴的用途与分类,轴的材料及其选择原则;,5、轴设计的主要内容:结构设计和强度校核。,问题:,1、蜗杆与蜗轮所受各力的关系如何?,2、闭式蜗杆传动中,如果温度很高,超过80度,应采取哪些措施?,3、如何判断转轴、心轴和传动轴?,18,18,9.2 轴 的 结 构 设 计,设计要求:, 轴和轴上零件要有准确、牢固的工作位置。, 轴上零件装拆、调整方便。, 轴应具有良好的制造工艺性等。,一、拟定轴上零件的装配方案,原则:1、轴的结构越简单越合理。,2、装配越简单、方便越合理。,
3、尽量避免应力集中。,19,19,轴身,20,20,1、零件的轴向定位,(1) 轴肩和轴环:最常用,能承受较大轴向载荷。,二、轴上零件的定位,定位轴肩 过渡轴肩,21,21,要求轴肩高度滚动轴承内圈高度,要求rCa和rRa,(2) 套筒:轴上相邻零件定位,套筒不宜过长。,(3) 轴用圆螺母:可承受较大轴向力,但有应力集中(细牙)。,23,23,(4) 轴端挡圈:仅适用于轴端零件固定, 可承受较大轴向力,应用广。,24,24,当用轴肩、轴环、套筒、圆螺母、轴端挡圈进行零件的轴向定位时,为保证轴向定位可靠,要求L轴L毂 。,25,25,(5) 轴承端盖:用螺钉等与箱体联接而使 轴承外圈得到轴向定位。,(6) 弹性挡圈,轴承端盖与机座间加垫片以调整轴的位置。,结构简单定位方便,但有应力集中。,26,26,(7) 锁紧挡圈、紧定螺钉或销,承载能力低,可同时兼做周向定位。,(8) 圆锥面(+挡圈、螺母),适于承受冲击和同心度要求较高的轴端零件,可兼做周向定位。,27,27,2、零件的周向定位,(1) 键:常用,(2) 花键:承载大、定位精度高,适于动联接。,周向定位是为了保证轴上零件与轴不发生相对
4、转动并能传递一定的力矩。,28,28,(3) 紧定螺钉、销,(4) 过盈配合,(5)型面连接,29,29,三、各轴段的直径和长度的确定,1)各轴段直径确定,a) 按扭矩估算轴段直径d min , 相关公式。,b) 按轴上零件安装及定位要求确定各段轴径,经验值。,同一轴径轴段上不能安装三个以上零件。,注意:与标准零件相配合轴径应取标准值。,2)各轴段长度,a) 各轴段长度与其上相配合零件宽度相对应。,b) 转动零件与静止零件之间必须有一定的间隙。,30,30,四、轴的结构工艺性,1)轴肩圆角r避免应力集中,查标准。,2)轴端倒角 便于安装,去毛刺。,3)装配轴段不宜过长,31,31,4)砂轮越程槽,5)螺纹退刀槽,32,32,6)同一轴上键槽位于圆柱同一母线上,且取相同尺寸,33,33,轴系结构改错,四处错误,正确答案,三处错误,正确答案,34,34,两处错误,正确答案,35,35,9.3 轴 的 强 度 计 算,一、按扭转强度条件计算(按许用切应力计算), 只受扭矩或主要承受扭矩的传动轴的强度计算, 结构设计前按扭矩初估轴的直径dmin,强度条件:,设计公式:,36,36,一个键槽:3
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