76-轴的使用与维护.pptVIP

轴的设计步骤 　　1、按扭转强度初步估算最小轴径。 2、轴的结构设计（确定轴各段的直径和长度） 3、按弯扭合成强度校核轴的强度 11.4 轴的工作能力计算 设计如图所示斜齿轮减速器输出轴。已知：输出功率 P=15KW，转速n=280r/min,齿轮直径d=320mm,所受的作用力Ft=3197N,Fr=1200N,Fa=812N.齿轮的轮毂宽度为80mm。 轴的强度验算方法有:按抗扭强度条件估算转轴的最小直径和验算传动轴的强度 按抗弯扭合成强度条件验算转轴的强度。必要时，还要进行安全系数的验算 对于圆截面传动轴，其抗扭强度条件为 11.4.1 按抗扭强度计算 实心轴的直径为： 为了减少键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径 轴径增大7% 轴径增大3% 轴径d＞100mm 轴径增大10%～15% 轴径增大5%～7% 轴径d≤100mm 有两个键槽 有一个键槽 * * 第11章 轴 11.1 概 述 11.2 轴的材料 11.3 轴的结构设计 11.4 轴的工作能力计算 11.5 轴的使用与维护 1.主要内容 轴的类型、应用、结构设计以及工作能力的校核 2.重点、难点提示 轴的结构设计以及工作能力的校核。 轴是机器中的重要零件之一，应用很广。 因为它是一个非标准零件，所以轴的设计工作非常重要。 本章知识导读 11.1 概 述 做回转运动的传动零件，如图所示减速器示意图中的齿轮、联轴器等，都是安装在轴上，并通过轴实现传动。因此，轴的主要功用就是支承零件并传递运动和动力。 11.1.1 轴的作用 轴的分类 轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。 一、按照承受载荷的不同，轴可分为： 转　轴─同时承受弯矩和扭矩的轴，如减速器的轴。 心　轴─只承受弯矩的轴，如火车车轮轴。 传动轴─只承受扭矩的轴，如汽车的传动轴。 传动轴1端接变速器，2端接后桥齿轮系 传动轴 心轴 转动轴 同时承受弯矩和转矩作用的轴称为转轴，如图所示的输入轴Ⅰ和输出轴Ⅱ 只承受转矩作用的轴称为传动轴，如图的电动机轴 11.1.2 轴的类型 只承受弯矩作用的轴称为心轴，如图所示的火车轮轴。 2.按结构形状分 轴有实心轴、空心轴（车床的主轴）、曲轴、挠性钢丝轴和直轴。 直轴又可分为截面相等的光轴和截面分段变化的阶梯轴 工程中最常见的是同时承受弯矩和转矩作用的阶梯轴 曲轴 阶梯轴 挠性钢丝轴 光轴 1.轴的设计要求 （1）结构设计要求 轴应具有合理的结构形状和尺寸。 （2）工作能力要求 轴应具有足够的疲劳强度，对于某些特殊用途的轴，还应有刚度、振动稳定性等方面的要求 11.1.3 轴设计的要求和步骤 对轴的结构基本要求： 1、轴和轴上的零件有准确定位和固定。 2、轴上零件便于调整和装拆； 3、有良好的制造工艺性； 4、形状、尺寸应尽量减小应力集中； 5、为了便于轴上零件的装拆，将轴制成阶梯轴。 2.轴的设计步骤 为转轴设计程序框图，其他类型轴的设计步骤与此类似，其中结构设计与验算工作能力往往是交叉进行的，也是最重要的两步 转轴设计程序框图 长期承受交变应力作用下的疲劳破坏是轴的主要失效形式 因此，轴的材料要求具有较好的强度、韧性，与轴上零件有相对滑动的部位还应具有较好的耐磨性 （1）碳素钢 工程中广泛采用35、45、50等优质碳素钢 对于轻载和不重要的轴也可采用Q235、Q275等普通碳素钢 （2）合金钢 常用于高温、高速、重载以及结构要求紧凑的轴，有较高的力学性能，但价格较贵，对应力集中敏感，所以在结构设计时必须尽量减少应力集中 （3）球墨铸铁 耐磨、价格低，但可靠性较差，一般用于形状复杂的轴 11.2 轴的材料 轴的结构设计主要取决于轴在机器中的安装位置及形式，轴上零件的定位、固定以及联接方法，轴所承受的载荷，轴的加工工艺以及装配工艺要求等 如果轴的结构设计不合理，可能会影响轴的工作能力，增加轴的制造成本或轴上零件装配的困难。因此轴的结构设计是轴设计中的重要内容 11.3 轴的结构设计 11.3.1 轴的结构及各部分名称 1.轴上零件的轴向定位、固定和周向固定 轴肩和轴环 (1)轴向固定 轴上零件的轴向定位主要靠轴肩和轴环或套筒来完成。 为了保证轴上零件靠紧定位面，轴肩处的圆角半径R必须小于零件内孔的圆角R1 或倒角C1 轴肩高度一般取h=（0.07～0.1）d，轴环宽度b≈1.4h 11.3.2 轴的结构设计中重点解决的问题 轴上零件的轴向固定就是不允许轴上零件沿轴向窜