机械设计与应用李敏主编项目8轴的工作情况分析与设计课件教学.pptVIP

* * 8.6　实践中常见问题解析 ④按弯扭组合校核轴的强度；⑤绘制轴的零件图。7)轴的结构设计：①确定轴上零件的装配方案；②确定轴上零件的周向固定和轴向定位方式；③轴的结构工艺性要好，体现在轴上阶梯数尽可能少，以减少应力集中，轴上各段的键槽、圆角半径、倒角、中心孔等尺寸尽可能统一，以利于加工和检验；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留有螺纹退刀槽；轴上有多处键槽时，应使各键槽位于轴的同一母线上；为便于零件的装配，轴端应有倒角；④应采取必要的提高轴疲劳强度的措施。 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 馋死 PPT研究院 POWERPOINT ACADEMY 8.4　转轴的工作情况分析与设计 8.4.1　转轴的受力分析转轴同时承受弯矩和转矩，产生弯曲和扭转组合变形。下面以电动机轴为例（图8?24），讨论转轴弯曲和扭转组合变形时的受力情况。 图8-24　弯曲和扭转组合变形的圆轴 8.4　转轴的工作情况分析与设计 1.外力分析2.内力及危险截面分析 8.4.2　轴设计的基本要求和设计步骤1.轴设计的基本要求1)具有足够的承载能力，即具有足够的强度和刚度。2)具有合理的结构尺寸，满足轴上零件的定位和固定及装拆要求，满足良好的工艺性要求。2.轴设计的一般步骤1)选择轴的材料，确定许用应力。2)按扭转强度估算轴的最小直径。 8.4　转轴的工作情况分析与设计 3)轴的结构设计。①　拟订轴上零件装配方案。②　确定轴上零件的位置和固定方式。③　确定各轴段的直径。④　确定各轴段的长度。⑤　结构细节设计，确定其余尺寸，如键槽、倒角、圆角、退刀槽、砂轮越程槽等。4)按弯扭组合校核轴的强度。5)绘制轴的零件图。8.4.3　转轴的结构设计 8.4　转轴的工作情况分析与设计 图8-25　减速器输出轴1—联轴器　2—轴　3、8—轴承盖4、7—轴承　5—套筒　6—齿轮 8.4　转轴的工作情况分析与设计 1.轴的最小直径的估算 8.4　转轴的工作情况分析与设计 表8-3　常用材料的［τ］值和C值 表8-4　轴的标准直径(单位：mm) 2.轴的结构设计(1)轴上零件的装配方案　为了便于安装和拆卸，转轴一般都制成中间大、两头小的阶梯轴(图8-25)。(2)轴上零件的周向固定　为了避免轴上零件与轴的相对转动，以传递运动和转矩，轴上零件必须周向固定。 8.4　转轴的工作情况分析与设计 (3)轴上零件的轴向定位　零件在轴上应有准确的轴向位置，为了防止轴上零件的轴向移动，必须轴向定位。 表8-5　常用的轴向定位和固定方式、特点及应用 8.4　转轴的工作情况分析与设计 表8-5　常用的轴向定位和固定方式、特点及应用 8.4　转轴的工作情况分析与设计 3.轴的的结构工艺性1)轴上阶梯数尽可能少，以减少应力集中。 表8-6　轴肩尺寸h及零件孔端圆角半径R和倒角C(单位：mm) 2)轴上需磨削的轴段应设计出砂轮越程槽(图8-26)，需车制螺纹的轴段应留有螺纹退刀槽(图8-27)。3)轴上有多处键槽时，应使各键槽位于轴的同一母线上，以便于加工和装配。4)为便于零件的装配，轴端应有倒角。 8.4　转轴的工作情况分析与设计 图8-26　砂轮越程槽 8.4　转轴的工作情况分析与设计 图8-27　螺纹退刀槽 4.提高轴疲劳强度的措施 8.4　转轴的工作情况分析与设计 (1)提高轴的表面质量1)减小轴的表面粗糙度值。2)对轴最大应力所在的表面采取表面强化措施，如喷丸、滚压、表面淬火、渗碳和渗氮的方法。 图8-28　减小应力集中的方法 8.4　转轴的工作情况分析与设计 3)在运输、装配及检修中，尽量避免在轴表面上造成伤痕，以引起应力集中。(2)减小应力集中1)避免轴直径尺寸的急剧变化，相邻轴段直径差不能过大。2)在直径尺寸突变处，应制出圆角，圆角半径尽量取足够大(图8-28a)。3)在重要结构处，可采用过渡肩环(图8-28b)或凹切圆角(图8-28c)，以增大圆角半径。4)零件与轴过盈配合时，在零件轮毂上制出减载槽(图8-28d)，能够减少配合处的应力集中。8.4.4　转轴的强度计算 8.4　转轴的工作情况分析与设计 如图8?24e所示，危险截面处最大弯曲正应力σ在轴直径的两端。AB段切应力均相同，最大切应力τ在轴的圆周边（图8?24f）。σ和τ分别由下式计算： 8.4　转轴的工作情况分析与设计 表8-7　轴的许用弯曲应力(单位：MPa) 表8-7　轴的许用弯曲应力(单位：MPa) 8.4　转轴的工作情况分析与设计 图8-32　轴的零件工作图 8.5　拓展训练 图8-33　减速器高速轴 8.5　拓展训练 图8-34　减速器相关尺寸1—大带轮　2—轴承端盖(透盖)　3—轴承