《机械设计基础》第14章 轴.pptVIP

第14章 轴 工程实际中的轴 工程实际中的轴 工程实际中的轴 工程实际中的轴 工程实际中的轴 工程实际中的轴 工程实际中的轴 工程实际中的轴 工程实际中的轴 工程实际中的轴 §14-1 轴的功用及分类 一、轴的功用 §14-1 轴的功用及分类 一、轴的功用 §14-1 轴的功用及分类 一、轴的功用 §14-1 轴的功用及分类 一、轴的功用 §14-1 轴的功用及分类 一、轴的功用 §14-1 轴的功用及分类 一、轴的功用 §14-1 轴的功用及分类 一、轴的功用 §14-1 轴的功用及分类 一、轴的功用 §14-1 轴的功用及分类 转轴：同时承受弯矩和扭矩 心轴：只受弯矩，不受扭矩 固定心轴 转动心轴 传动轴：主要受扭矩，不受弯矩或弯矩很小 §14-1 轴的功用及分类 内容 工作能力的设计 强度-----保证安全使用 刚度-----保证工作精度 振动稳定性-----保证高速轴正常工作 结构设计 特点 边计算、边画图、边修改---“三边”设计方法 §14-1 轴的功用及分类 §14—2 轴的材料及其选择 一般用途的轴：优质中碳钢--30、40、45、50 次要的轴：Q235、Q255、Q275 重要的轴：合金钢 耐磨性要求高：12CrNi、20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢，轴颈渗碳淬火 高速重载：40Cr、40CrNi、35CrMo等合金钢，表面淬火、调质 形状复杂的轴：QT600、ZG45 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 拟定轴上零件装配方案 轴上零件的定位 各段轴直径和长度的确定 提高轴的强度和刚度的措施 轴的结构工艺性 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 键 花键 销 过盈联接 成型联接 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 有配合要求的轴段注意配合零件的要求，尽量采用标准直径； 与标准件配合的轴段采用相应的标准值，例如：滚动轴承、联轴器、密封装置，应满足装配尺寸要求。 非标准轴段： 定位轴肩 h?(3~5)mm 非定位轴肩 h?(0.5~1)mm 轴上零件安装时，所经过轴上各段直径应小于安装零件轮毂直径，以便于装拆。 滚动轴承定位轴肩高度必须低于内圈端面高度，以便于拆卸，具体尺寸由标准查出。 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 主要根据： 轴上零件的轴向尺寸 相邻零件之间的距离 轴上零件的装拆和轴向固定 §14—3 轴的结构设计 轴肩直径较小的一边需磨削或车削螺纹时，须留出砂轮越程槽、退刀槽； §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 §14—3 轴的结构设计 3、改进轴的结构以减小应力集中 轴结构要尽量避免突然变化，增大过渡圆角半径，可采用 §14—3 轴的结构设计 轴与轮毂为过盈配合时，配合边缘会产生较大的应力集中，为了减小应力集中，可在轴或毂上开卸荷槽，或加大配合部分直径。 §14—3 轴的结构设计 盘铣刀比端铣刀加工的键槽在过渡处产生的应力集中小；渐开线花键比矩形花键在齿根处的应力集中小，设计时要适当考虑。 §14—3 轴的结构设计 4、改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度 表面强化处理，方法有：表面高頻淬火等热处理；表面渗碳、氰化、氮化等化学热处理；辗压、噴丸等强化处理； 合理减小轴的表面及圆角处的加工粗糙度值。 §14—4 轴的强度计算 §14—4 轴的强度计算 ?作出轴的计算简图(即力学模型)，求支承反力 §14—4 轴的强度计算 §14—4 轴的强度计算 轴的支承简化 §14—4 轴的强度计算 §14—4 轴的强度计算 §14—5 轴的刚度计算 §14—5 轴的刚度计算 ?校核轴的强度 ? =1 ? ≈0.６ ? ≈0.3 弯曲应力为对 称循环变应力 对称循环变应力 脉动循环变应力 静应力 扭转切应力 a为考虑弯曲应力和扭转切应力循环特性不同时的折合系数。 式中[σb]为对称循环变应力时轴的许用弯曲应力（可查表）； ?1 变形量的描述： 挠度 y 、转角? 、扭角? 设计要求： y ≤[y] ?≤[?] ?≤[?]