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* 轴系结构分析例题 结构分析题：指出下图中轴系的结构错误，并改正 1 2 3 4 5 6 7 (7)轴上有两个键，但两个键槽不在同一母线上． (6)因轴肩过高，两个轴承拆卸困难 (4)齿轮上的键槽没打通，既无法加工也无法装配。 (3)齿轮两侧都是轴环，无法安装到位 (5)右轴承的右侧轴上应有工艺轴肩，轴承装拆路线长(精加工面长)，装拆困难 (2)轴与右端盖之间不能接触，应有间隙，并有密封措施 (1) 轴右端的带轮不能通过套筒利用轴承端盖轴向定位，转动零件与固定零件不能接触． * 轴系结构分析例题 * 轴系结构分析例题 试分析下图所示轴系结构中的错误，并加以改进。 图中齿轮用油润滑，轴承用脂润滑。 * 轴系结构分析例题 机械设计电子教案 * * 键 花键 销 过盈联接 成型联接 （二）轴上零件的定位---周向定位 轴的结构设计 * 特点 装拆方便，互换性好，但对轴强度有削弱 轴的结构设计 1）键 * 特点 精度要求较高，定心性好， 拆装方便，但制造需用专用 设备和工具。 2）花键 轴的结构设计 * 圆柱销 圆锥销 只能传递较小扭矩,互换性好, 拆装方便,但对轴强度削弱较大. 3）销 轴的结构设计 * 轴的结构设计 * 有配合要求的轴段注意配合零件的要求，尽量采用标准直径； 与标准件配合的轴段采用相应的标准值，例如：滚动轴承、联轴器、密封装置，应满足装配尺寸要求。 非标准轴段： 定位轴肩 h?(3~5)mm 非定位轴肩 h?(0.5~1)mm （三）各轴段直径的确定 轴的结构设计 * 便于装拆 轴上零件安装时，所经过轴上各段直径应小于安装零件轮毂直径，以便于装拆。 滚动轴承定位轴肩高度必须低于内圈端面高度，以便于拆卸，具体尺寸由标准查出。 * 便于装拆 * 主要根据： 轴上零件的轴向尺寸 相邻零件之间的距离 轴上零件的装拆和轴向固定 一般: 轮毂长度L=(1.5~2)d 毂比轴长2~3mm （四）各轴段长度的确定 轴的结构设计 L d 2~3mm * 轴肩直径较小的一边需磨削或车削螺纹时，须留出砂轮越程槽、退刀槽； （五）轴的结构工艺性 轴的结构设计 轴端应制出45o的倒角； 砂轮越程槽 退刀槽 45? * 一根轴上的圆角尽可能统一，退刀槽、越程槽、倒角尽量取同样尺寸； 不同轴段的键槽寛度尽可能一致，并布置在同一母线上； 轴的结构设计 轴段的阶梯数量要尽可能少。 * Tmax= T1 Tmax = T2 T3 T2 T1 T2 T1 T3 合理 不合理 轴的结构设计 （六）提高轴的强度和刚度的措施 1.合理布置传动零件位置，以减小轴上载荷 输入 T1 输出 T2 输出 T3 输入 T1 输出 T3 输出 T2 * 轴的结构设计 2.改进轴上零件结构，以减小轴上载荷 Q Q 合理 不合理 * 轴的结构设计 合理 不合理 * 3.改进轴的结构以减小应力集中 轴结构要尽量避免突然变化，增大过渡圆角半径，可采用 轴的结构设计 r 内凹圆角 隔离环 * 轴与轮毂为过盈配合时，配合边缘会产生较大的应力集中，为了减小应力集中，可在轴或毂上开卸荷槽，或加大配合部分直径。 轴的结构设计 * 盘铣刀比端铣刀加工的键槽在过渡处产生的应力集中小；渐开线花键比矩形花键在齿根处的应力集中小，设计时要适当考虑。 轴的结构设计 端铣刀 盘铣刀 4.改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度 表面强化处理，方法有：表面高頻淬火等热处理；表面渗碳、氰化、氮化等化学热处理；辗压、噴丸等强化处理； 合理减小轴的表面及圆角处的加工粗糙度值。 * 轴的计算 按扭转强度条件计算 传动轴 初估转轴直径----结构设计----校核 次要的转轴估算，再降低许用应力 按弯扭合成强度计算 安全系数法校核计算 一、轴的强度校核计算 二、轴的刚度校核计算 * ---设计公式 1.按扭转强度条件计算 轴的计算 一、轴的强度校核计算 轴的扭转强度条件为： 为了计及键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径 有一个键槽 有两个键槽 轴径d＞100mm 轴径增大3% 轴径增大7% 轴径d≤100mm 轴径增大5%～7% 轴径增大10%～15% 查表15-3 * ?作出轴的计算简图（即力学模型），求支承反力 2.按弯扭合成强度条件计算 轴的计算 轴的载荷简化 将轴上的分布载荷简化为集中力，作用在轮毂宽度的中点； 轴毂采用过盈配合时，由于轴的弹性变形，载荷分布要向轴的两端集中； 作用在轴上的扭矩从传动件轮毂宽度中点算起； 忽略轴上零件的自重及轴承中的摩擦力。 * 轴的计算 F F F l a a=(0.2~0.3)l 将轴上的分布载荷简化为集中力，作用在轮毂宽度的中点； 轴毂采用过盈配合时，由于轴的弹性变形，载荷分布要向轴的两端集中； * 轴的支