第十三章 轴和轴毂联接课件.pptVIP

二、轴设计的基本内容及步骤 1.刚度计算 2.振动稳定性计算( 临界转速) * LOGO §13.1 概述 §13.2 轴的结构设计 §13.3 轴的强度计算 §13.4 轴的材料及选择 §13.5 轴的设计 第十三章 轴和轴毂联接 13.1 概述 按照承受载荷的不同，轴可分为： 转　轴─同时承受弯矩和转矩的轴，如减速器的轴。 心　轴─只承受弯矩的轴，如火车车轮轴。 传动轴─只承受转矩的轴，如汽车的传动轴。 一、轴的用途与分类 转　轴 心　轴 传动轴 13.1 概述 除了刚性轴外，还有空心轴和钢丝软轴。 直轴根据外形的不同，可分为光轴和阶梯轴。 按照轴线形状的不同，轴可分为曲轴和直轴两大类。 13.1 概述 1.拟定轴上零件装配方案 2.估算轴的最小直径ｄmin 3.确定各段直径及长度 4.确定轴的结构要素 1.许用切应力法(扭转强度) 2.许用弯曲应力法( 弯扭合成强度 ) 3.安全系数计算法 ┌疲劳强度计算 └静强度计算 结构设计 强度计算 其它计算 13.1 概述 13.2 轴的结构设计 对轴的结构进行设计主要是:确定轴的结构形状和尺寸 无论何种具体因素，轴的结构都应满足以下要求： ①轴和轴上零件要有准确、牢固的工作位置 ②轴上零件装拆、调整方便 ③轴应具有良好的制造工艺性等 ④尽量避免应力集中 一、基本要求 二、零件在轴上的固定 1、周向固定 为了传递运动和转矩，防止轴上零件与轴作相对转动。常用的周向固定方法有键、花键、销、过盈配合、 弹性环联接、成形联接等。 13.2 轴的结构设计 2、轴向固定 零件在轴上能承受轴向力而不产生轴向位移 ，是利用轴肩、圆螺母（止动片）、套筒、弹性挡圈、紧定螺钉、轴端挡圈定位等 13.2 轴的结构设计 三、轴上零件要便于装拆、调整 13.2 轴的结构设计 定位轴肩→零件定位→ h ＝3~5 mm 非定位轴肩→便于装配→h=(0.5～1)mm 1.为便于装拆一般做成阶梯轴 / dmin在最外端 \ 必有初定位轴环 轴肩 (1)轴承定位轴肩(套筒)不能过高 2.设计轴肩时应注意: (2)轴长应略短于轮毂宽度 (3)安装标准件轴段直径， (a)滚动轴承 (b)联轴器 (c)密封件 (4)轴肩圆角ｒ 轮毂孔圆角Ｒ(倒角Ｃ) 四、轴的加工和装配工艺性 1、轴的形状要力求简单，阶梯轴的级数应尽可能少，轴上各段的键槽、圆角半径、倒角、中心孔等尺寸应尽可能统一，以利于加工和检验 2、轴上需磨削的轴段应设计出砂轮越程槽，需车制螺纹的轴段应有退刀槽 3、当轴上有多处键槽时，应使各键槽位于轴的同一母线上 4、为使轴便于装配，轴端应有倒角 5、轴的结构设计应使各零件在装配时尽量不接触其他零件的配合表面，轴肩高度不能妨碍零件的拆卸 13.2 轴的结构设计 思考题： 试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。 13.2 轴的结构设计 13.3 轴的强度计算 一、轴的扭转强度计算 用于：①只受扭矩或主要承受扭矩的传动轴的强度计算 ②结构设计前按扭矩初估轴的直径dmin 强度条件 设计公式 放大轴径：一个键槽：3~5% 二个键槽：7~10% 取标准植 轴上有键槽时： 对于圆截面的实心轴，其抗扭强度条件为： 二、轴的弯扭合成强度计算 13.3 轴的强度计算 转轴同时承受扭矩和弯矩，必须按二者组合强度进行计算。通常把轴当作置于铰链支座上的梁，作用于轴上零件的力作为集中力，其作用点取为零件轮毂宽度的中点上。具体的计算步骤如下： 1）画出轴的空间力系图；（分解为水平面分力和垂直面分力） 2）计算水平面和垂直面上的弯矩并作出弯矩图； 3）计算合成弯矩M并作出弯矩图； 4）计算转矩M T并作出转矩图； 5）计算当量弯