5.1--机械零件——轴PPT.pptVIP

第五章 机械零件;§5.1 轴;§5.1.1 轴的分类和应用特点;② 传动轴——只受扭矩不 受弯矩或弯矩很小的轴; ;②曲轴用以将旋转运动与往复直线运动相互转变。;③软轴是由几层紧贴在一起的钢丝层构成的，它能把回转运动灵活地传到任何位置。 主要用于两传动轴线不在同一直线或工作时彼此有相对运动的空间传动，也可用于受连续振动的场合，具有缓和冲击的作用。;§5.1.2 轴的常用材料;①轴的常用材料主要是碳素钢和合金钢。 ②轴的毛坯一般多为轧制圆钢和锻件。 ③碳素钢具有足够的强度，比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，并且可通过正火或调质处理获得较好的综合机械性能，故应用广泛，其中以45号钢经调质处理最为常用。 ④合金钢具有较高的机械性能，但价格较贵，常用于制造有特殊要求的轴。如高速重载轴；受力大而又要求尺寸小、重量轻的轴；处于高温、低温或腐蚀性介质中的轴等。 ⑤形状发杂、尺寸大的轴也用球墨铸铁铸造成型。;§5.1.3 轴的结构;在进行轴结构设计时，应遵循的一般原则： 1）轴和轴上零件要有准确的工作位置（定位）； 2）各零件要牢固而可靠地相对固定（固定）； 3）轴应具有良好的加工工艺性；（制造要求） 4）轴上零件要易于装拆和调整（安装要求）； 5）尽量减小应力集中； 6）受力合理，有利于节约材料，减轻轴的重量。;在进行轴的结构设计时，首先应拟定轴上零件的装配方案 轴上零件的装配方案大体决定了轴的基本形式。 装配方案，就是预定出轴上主要零件的装配方向、顺序和相互关系。同一个设计任务，轴上零件的装配方案不同，可有不同的结构。如图所示是两种不同装配方案得出的两种不同的轴结构。在拟定装配方案时，一般应考虑几个方案，进行分析比较与选择。 一、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。如图14-7所示，可依次将齿轮、套筒、左端滚动轴承、轴承盖和带轮从轴的左端装拆，另一滚动轴承从右端装拆。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14-7中⑥与⑦的交界处）；车制螺纹的轴段，应有退刀槽。 在满足使用要求的情况下，轴的形状和尺寸应力求简单，以便于加工。 二、轴上零件的定位 轴上零件的轴向定位方式主要是轴肩和套简定位。;阶梯轴上截面变化处叫做轴肩，起轴向定位作用。在图14-7中，④、⑤间的轴肩使齿轮在轴上定位；①、②间的轴肩使带轮定位；⑥、⑦间的轴肩使右端滚动轴承定位。 有些零件依靠套简定位，如图14-7中的左端滚动轴承。 三、轴上零件的固定 轴上零件的轴向固定，常采用轴肩、套简、螺母或轴端挡圈（又称压板）等形式。在图14-7中，齿轮能实现轴向双向固定。齿轮受轴向力时，向右是通过④、⑤间的轴肩，并由⑥、⑦间的轴肩顶在滚动轴承内圈上；向左则通过套简顶在滚动轴承内圈上。带轮的轴向固定是靠①、②间的轴肩以及轴端挡圈。;无法采用套简或套简太长时，可采用圆螺母加以固定(图14-8)。图14-9所示是轴端挡圈的一种型式。;为了保证轴上零件紧靠定位面（轴肩），轴肩的圆角半径r必须小于相配零件的倒角C1或圆角半径R，轴肩高h必须大于C1 或R。 ;调质钢;用途：制造受力复杂（交变应力、冲击载荷等）的重要零件，如发动机连杆、曲轴、机床主轴等。 性能：具有优良的综合力学性能，即既强又韧 热处理： 　　　　预先热处理：正火处理（Me含量低） 　　　　　　　　　或正火＋高温回火（Me含量高） 　　　　最终热处理 ：调质，即淬火＋高温回火。 组织：S回;40Cr钢制造连杆螺栓的热处理工艺曲线;弹簧钢;;热成形弹簧 对截面尺寸＞10mm各种大型和形状复杂的弹簧均采用热成形(如热轧、热卷)，如汽车、拖拉机、火车的板簧和螺旋弹簧。其加工路线：下料→加热压弯或卷绕→淬火→中温回火→喷丸，使用状态组织为回火托氏体。喷丸可强化表面并提高弹簧表面质量，显著改善疲劳性能。（也可采用等温淬火获得下贝氏体、或形变热处理，提高弹簧的性能和寿命）。;冷成形弹簧 截面尺寸＜10mm的各种小型弹簧可采用冷成形(如冷卷、冷轧)，如仪表中的螺旋弹簧、发条及弹簧片等。这类弹簧在成形前先进行冷拉（冷轧）、淬火中温回火或铅浴等温淬火后冷拉（轧）强化；然后再进行冷成形加工，此过程中将进一步强化金属，但也产生了较大的内应力和脆性，故在其后应进行低温去应力退火（一般200～400℃）。 ;滚动轴承钢 ;用途：制造各种滚动轴承的滚动体（滚珠、滚柱）和内外套圈的专用钢种，也可用于制作精密量具、冷冲模、机床丝杆及油泵油嘴的精密偶件如针阀体、柱塞等耐磨件。 性能：高的硬度强度和耐磨性;高的接触疲劳强度;足够的韧性和耐蚀性;高的纯净度; 热处理 预先热处理：球化退火，以改善切削加工性并为淬火作