机械零部件设计张金美学习情境四任务三出版社）课件教学.pptVIP

《机械零部件设计》情境四设计齿轮泵 1、了解齿轮泵的类型、结构及工作原理； 2、掌握标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸计算和轮齿受力分析； 3、掌握直齿圆柱齿轮传动的设计计算方法； 4、了解轴的类型、功用和常用材料； 5、掌握轴的结构设计的基本要求和强度计算方法； 6、根据已知条件自行设计齿轮泵，能正确绘制出齿轮泵的装配 图和零件图，进一步熟悉设计计算说明书的编写方法。 轴是机器中的重要零件之一，是支撑其他回转零件（如带轮、齿轮、联轴器等），并传递运动和动力。 1、按轴的功用和承载情况分类 1、按轴的功用和承载情况分类 （1）传动轴 工作时只承受扭转作用的轴称为传动轴。如下图所示的汽车变速箱与后桥间的轴就是传动轴。 （2）心轴 工作时只承受弯曲作用的轴称为心轴。心轴分固定心轴和转动心轴两种。图2(a)所示的滑轮轴为固定心轴，即当滑轮转动时，其轴固定不动。图2(b)所示的火车轮轴为转动心轴，即其轴与轮用过盈配合固定在一起，轴与轮一起转动。 （3）转轴 工作时同时承受扭转和弯曲作用的轴称为转轴。图3（b）所示的减速器输出轴即为转轴。 转轴是机械中最常见的轴。 2、按轴的形状分类 2、按轴的形状分类 轴的失效主要是疲劳破坏，因此对轴的材料提出的主要要求是具有足够的疲劳强度，对应力集中的敏感性小，与滑动零件接触的表面应有足够的耐磨性，以及易于加工和热处理。轴的常用材料主要是优质碳素钢和合金钢。 优质碳素钢价格低廉，对应力集中的敏感性小，并能通过热处理获得良好的综合机械性能。一般机械上的轴，常用35或45钢，其中又以45钢用的最多。对受力较小或不重要的轴，可用Q235、Q255等普通碳素钢。 合金钢具有较高的机械强度和优越的淬火性，但价格较贵，对应力集中比较敏感。在传递大功率并要求减小尺寸和质量、要求高的耐磨性，以及处于高温、低温和腐蚀条件下的轴常采用合金钢。 在一般工作温度下（低于200℃），各种碳钢和合金钢的弹性模量均相差不多，且热处理对其影响也不大，因此相同尺寸的碳钢和合金钢轴的刚度相差不多。故采取合金钢并不能提高轴的刚度。 轴的毛坯一般采用轧制的圆钢或锻件。锻件的强度较高，对重要的轴、大尺寸或阶梯尺寸变化大的轴，应采用锻造毛坯。 对于形状复杂的轴也可采用铸钢或球墨铸铁制造。球墨铸铁具有吸振性好、对应力集中不敏感、易铸造复杂的形状、 价格低等优点。但是质较脆。轴的常用材料及机械性能见表1。 2、轴上零件的轴向定位与固定 为了保证零件在轴上有确定的相对位置，防止它轴向移动，并使其能承受轴向力，常采用下列结构形式来实现轴上的零件在轴上的轴向定位和固定：轴肩、轴环、套筒、圆螺母和止退垫圈、弹性挡圈、螺钉锁紧挡圈、轴端挡圈以及圆锥面和轴端挡圈等。 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 学习情境四：设计齿轮泵 * 嘉兴职业技术学院 学习目标 任务一 齿轮泵的结构分析 任务二 直齿圆柱齿轮的设计 任务三 轴的设计 任务四 齿轮泵的设计计算 工作任务 任务三 轴的设计 工作任务 1、了解轴的功用、分类及常用材料； 2、初步掌握轴的结构设计方法及步骤。 学习目标 1．轴的功用、分类及结构工艺； 2．轴的材料及选择； 3．轴的强度计算； 4．轴的结构设计 。 主要内容 一、轴的分类 传动轴 心轴：又分固定心轴和转动心轴 转轴 一、轴的分类 图1 传动轴 一、轴的分类 图2 心轴 (a) 滑轮轴； (b) 火车轮轴 一、轴的分类 图3 减速器的轴 （a) 减速器装置传动简图； （b) 减速器的输出轴 一、轴的分类 轴的外部形状：光轴和阶梯轴 轴截面是否充满材料：实心轴和空心轴 轴线形状：直轴、挠性轴和曲轴 轴一般是实心轴，有特殊要求时也可制成空心轴，如航空发动机的主轴。 一、轴的分类 软轴，可以把回转运动灵活地传到不宽敞的空间位置。 本任务主要研究轴线为直线、截面为实心的、外形为阶梯形的转轴。 图5 软轴 图4 曲轴 二、轴的材料 二、轴的材料 轴的材料及选择 三、轴的结构设计 1、轴的结构 轴通常由轴头、轴颈、轴肩、轴环、轴端及不装任何零件的轴段等部分组成。 轴