机械工程设计图学下册第2版刘申立邵建敏纪莲清编第七章轴课件教学.pptVIP

图 7-2 轴的结构 1－轴端挡圈 2－带轮 3－轴承盖 4－套筒 5－齿轮 6－滚动轴承 返回 图 7-3 双圆螺母 返 回 图 7-4 轴端挡圈 112-97 126-103 135-112 149-126 35-55 25-45 20-35 15-25 /Mpa 40Cr、 35SiMn、 3Cr13 45 Q275、35 Q235、20（Cr18Ni9Ti） 轴材料 表 7-2 轴常用材料的 及 值 注：1.表中 值是考虑了弯矩影响而降低了的许用扭切应力。 2.在下述情况下， 取较大值， 取较小值：弯矩较小或只受扭矩作用、载荷平稳、无轴向载荷或只有较小的轴向载荷、减速器的低速轴、轴只作单向旋转；反之， 取较小值， 取较大值。 返回 图 7-12 螺旋运输机减速器高速轴的结构草图 返回 图7-13螺旋运输机减速器高速轴的计算简图 返回 图7-14 高速轴的三维模型 返回 返回 图7-15 高速轴零件图 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 * 第七章 轴 第二节 轴的设计 第一节 概 述 第一节 概 述 一、轴的用途及分类 轴的主要功用:支撑回转零件及传递运动和动力。 轴的分类 根据承受载荷不同 转轴 心轴 传动轴 按照轴线形状不同 直轴 曲轴 钢丝软轴 光轴 阶梯轴 转动心轴 固定心轴 转轴既承受弯矩又承受扭矩（图7－1a），传动轴只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小(图7－1d)，心轴只承受弯矩而不传递转矩，根据是否转动，心轴又分为转动心轴(图7－1b)和固定心轴（图7－1c）。 图 7-1 轴的类型 a) 转轴 b) 转动心轴 c)固定心轴 d) 传动轴 二、轴的材料 轴的材料：常用碳素结构钢和合金结构钢。 碳素结构钢比合金结构钢价廉，对应力集中的敏感性较低，采用正火或调质等热处理方法可提高其综合机械性能，故碳素结构钢应用更为广泛。 合金结构钢比碳素结构钢具有更高的机械性能和更好的淬火性能。因此，在传递大的动力，并要求减小尺寸与质量，提高轴径的耐磨性，以及处于高温或低温条件下工作的轴，常采用合金钢。 值得注意的是：钢材的种类和热处理对其弹性模量的影响甚小，因此若欲采用合金钢或通过热处理来提高轴的刚度，收效甚微。此外，合金钢对应力集中的敏感性较高，因此设计合金钢轴时，更应从结构上避免或减小应力集中，并减小其表面粗糙度。 轴的毛坯多数用轧制圆钢或锻件。有的直接用圆钢，有时也可采用铸钢或球墨铸铁。球墨铸铁易制成复杂的形状，且具有价廉、良好的吸振性和耐磨性，以及对应力集中敏感性较低等优点，可用于制造外形复杂的轴。 表7-1列出了轴的常用材料及其主要力学性能。 第二节 轴的设计 轴的设计：结构设计和工作能力计算。 轴的设计步骤： ①选择材料； ② 初估轴的直径； ③结构设计； ④强度校核； ⑤刚度校核； ⑥振动稳定性计算。 一、轴的结构设计 轴的结构设计就是使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。轴的结构应满足：轴和装在轴上的零件要有准确固定的工作位置，轴上零件应便于装拆和调整，轴应具有良好的制造工艺性等。 以图7－2所示的单级齿轮减速器的高速轴为例，讨论轴的结构设计中要解决的几个主要问题。 图 7-2 轴的结构 1－轴端挡圈 2－带轮 3－轴承盖 4－套筒 5－齿轮 6－滚动轴承 1.制造安装要求 为便于轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯形，对于一般剖分式箱体中的轴，它的直径从轴端逐渐向中间增大。为使轴上零件易于安装，轴端及各轴段的端部应有倒角。 轴上磨削的轴段，应有砂轮越程槽（图7－2 ⑥与⑦轴段之间）；车制螺纹的轴段，应有退刀槽（图7－3装圆螺母与齿轮两轴段之间）。 2.轴上零件的定位 为了防止轴上零件发生相对运动，除了有游动或空转的要求外，都必须进行轴向定位或周向定位 。 (1) 轴向定位 轴向定位要求轴上零件沿轴线方向位置准确。如图7－2所示，轴靠轴承、轴承端盖实现与机体双向定位。轴肩⑤和套筒使齿轮在轴上定位；右端轴承靠轴肩和端盖定位；左端轴承靠套筒和端盖定位；带轮靠轴肩和轴端挡圈实现双向定位。 轴向定位常采用轴肩、套筒、圆螺母或轴端挡圈等形式，当套筒