机械设计基础周玉丰第19章.pptVIP

? 轴 19.4.2 轴的结构设计 ? 轴 对轴的结构进行设计主要是: 确定轴的结构形状和尺寸 影响轴的结构与尺寸的因素很多，设计轴时要全面综合的考虑各种因素。 无论何种具体因素，轴的结构都应满足以下条件： 轴和装在轴上的零件要有准确的位置； 轴上的零件应便于装拆和调整； 轴应具有良好的制造工艺性等。 ? 轴 结构分析 ? 轴 —— 零件在轴上的固定 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 周向固定 轴向固定 键、花键、销、过盈配合、 弹性环联接、成形联接等 ? 轴 ? 轴 ? 轴 轴的加工和装配工艺性 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 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 当轴上有多处键槽时，应使各键槽位于轴的同一母线上 为使轴便于装配，轴端应有倒角 对于阶梯轴常设计成两端小中间大的形状，以便于零件从两端装拆 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 ? 轴 ? 轴 ? 轴 ? 轴 ? 轴 ? 轴 ? 轴 ? 轴 ? 轴 ? 轴 19.4.3 轴的强度计算 求出的直径值，需圆整成标准直径，并作为轴的最小直径。如轴上有一个键槽，可将值增大3%~5%，如有两个键槽可增大7%~10%。 ? 轴 弯扭合成强度计算（转轴） 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）计算当量弯矩M ，绘出当量弯矩图。 6）根据当量弯矩图找出危险截面，进行轴的强度校核。 ? 轴 ? 轴 ? 轴 ? 轴 ? 滚动轴承 ? 滚动轴承 滚动轴承的静强度计算 1.基本额定静载荷C0 调心轴承——4600MPa　　　所有其他型号的球轴承——4200MPa 滚子轴承——4000MPa　　 2.当量静载荷P0 a≠0o的向心球轴承和向心滚子轴承为 a＝0o的向心滚子轴承为 a＝90o的推力轴承为 a≠90o的推力轴承为 ３.静强度计算 ? 滚动轴承 ? 滚动轴承 ? 滚动轴承 滚动轴承的选择可分为两个步骤进行： 按工作条件首先确定滚动轴承的类型 选择轴承的尺寸 公差等级的选择 对于静止轴承、缓慢摆动或极低速运转的轴承按静载荷计算 对于一般运转的轴承，按寿命计算进行轴承尺寸的选择 当轴承的工作转速n在1～10r/min之间时，有两种选择方法： 按n =10r/min选择轴承尺寸； 利用寿命公式计算出C值，再按静载荷强度计算公式计算C0值。进行比较，选用其中较大值对应的轴承尺寸的轴承。 对于转速较高又同时承受冲击载荷的轴承，不但进行寿命计算，还要进行轴承的强度校核 对于高速轴承，除进行寿命计算外还应检验极限转速。 出于成本考虑，在一般的机械传动中宜选用普通级精度的轴承。 19.3 键联接和销联接 19.3.1 键联接的类型、特点和应用 ? 键联接和销联接 ? 键联接和销联接 ? 键联接和销联接 ? 键联接和销联接 ? 键联接和销联接 ? 键联接和销联接 平键的失效 平键联接工作时的主要失效形式为组成联接的键、轴和轮毂中强度较弱材料表面的压溃，极个别情况下也会出现键被剪断的现象。通常只须按工作面上的挤压强度进行计算。 键被剪断 19.3.2 平键联接的选择和强度校核 ? 键联接和销联接 平键联接的受力情况如图所示。假设载荷沿键的长度方向是均布的，平键联接的挤压强度条件为 导向平键联接的主要失效形式为组成键联接的轴或轮毂工作面部分的磨损，须按工作面上的压强进行强度计算，强度条件为 ? 键联接和销联接 ? 键联接和销联接 ? 键联接和销联接 ? 键联接和销联接 ? 键联接和销联接 ? 键联接和销联接 ? 键联接和销联接 ? 键联接和销联接 19.4 轴 19.4.1 概述 1.轴的功用 轴是组成机器的重要零件之一，轴的主要功用是支承旋转零件、传递转矩和运动。 ? 轴 2.轴的分类 按承受载荷不同，可分为： 转轴、心轴、传动轴 按轴线形状的不同，可分为： 直轴、曲轴、挠性钢丝轴 直轴按外形的不同，可分为：