轴的功用与类型汇编课件.ppt

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1、轴的功用与类型按轴线形状分 钢丝软轴 挠性钢丝轴本课程只讨论直轴 一、轴的材料及其选择 碳素钢常用45#，正火调质合金钢对应力集中较敏感。注意：采用合金钢并不能提高轴的刚度。轴的热处理和表面强化可提高轴的疲劳强度。表14-1 P241 第二节 轴的材料 第三节 轴的结构设计 要求：各零件要牢固而可靠的相对固定（固定）轴和轴上零件要有准确的工作位置（定位）轴应便于加工，轴上零件要易于装拆（制造安装要求）具有良好的制造工艺性等 改善受力状况，减小应力集中 一、拟定轴上零件的装配方案 原则：1）轴的结构越简单越合理 2）装配越简单、方便越合理二、轴上零件的定位轴应便于加工，轴上零件要易于装拆（制造安

2、装要求）具有良好的制造工艺性等 阶梯轴易于装拆轴的结构工艺性 1）轴肩圆角r 2）轴端倒角 3）砂轮越程槽 4）螺纹退刀槽 轴应便于加工，轴上零件要易于装拆（制造安装要求）具有良好的制造工艺性等 同一轴上键槽位于圆柱同一母线上，且取相同尺寸轴应便于加工，轴上零件要易于装拆（制造安装要求）具有良好的制造工艺性等 1、零件的轴向定位 1）轴肩和轴环 要求r轴R孔或r轴C孔 错误 正确2）套筒 3）轴用圆螺母 错误正确要求轴肩高度滚动轴承内圈高度当用轴肩、轴环、套筒、圆螺母、轴端挡圈进行零件的轴向定位时，为保证轴向定位可靠，要求L轴L毂4）轴端挡圈 错误 正确 正确5）轴承端盖 6）弹性挡圈 7）锁

3、紧挡圈、紧定螺钉或销 轴承端盖与机座间加垫片，以调整轴的位置 8）圆锥面（+挡圈、螺母）2、零件的周向定位 1）键2）花键3）紧定螺钉、销 4）过盈配合三、各轴段的直径和长度的确定1、各轴段直径确定 a)按扭矩估算轴段直径d min，公式14-2b)按轴上零件安装、定位要求确定各段轴径，经验值 同一轴径轴段上不能安装三个以上零件。注意：与标准零件相配合轴径应取标准植2、各轴段长度 转动零件与静止零件之间必须有一定的间隙。各轴段与其上相配合零件宽度相对应轴系结构改错四处错误 正确答案三处错误 正确答案两处错误1.左侧键太长，套筒无法装入2.多个键应位于同一母线上第四节 轴的强度计算 一、按扭转强

4、度条件计算用于：只受扭矩或主要承受扭矩的传动轴的强度计算 结构设计前按扭矩初估轴的直径dmin 强度条件 设计公式 和C:可见P245 表14-2二、按弯扭合成强度条件计算条件：已知支点、扭距，弯矩 步骤：1、作轴的空间受力简图2、求水平面支反力RH1、RH2作水平面弯矩图 3、求垂直平面内支反力RV1、RV2，作垂直平面内的弯矩图 4、作合成弯矩图 5、作扭矩图 6、作当量弯矩图 为将扭矩折算为等效弯矩的折算系数 7、校核 危险截面轴的强度设计公式 第五节 轴的刚度及振动稳定性 一、轴的刚度计算 1、弯曲刚度 挠曲线方程：挠 度：偏转角：2、扭转刚度 二、轴的振动稳定性及临界转速 弯曲振动（

5、横向）扭转振动 轴向振动（纵向）临界转速 轴引起共振时的转速弯曲临界转速的计算 轴的临界角速度 k=mg/y0 刚性轴：挠性轴：第六节 提高轴的强度、刚度和减轻轴重量的措施 一、改进轴的结构，减少应力集中 二、合理布置轴上零件以减少轴的载荷 三、改进轴上零件的结构，减小轴的载荷四、选择受力方式以减小轴的载荷，改善轴的强度和刚度 五、改进表面质量提高轴的疲劳强度例14-1 有一汽车传动轴，传递最大功率P=51.48kW,转速传动轴为n=400rpm,空心轴，外径d=70mm，内径d0=55mm，材料的 T=30 MPa。求:(1)按许用扭应力校核轴的强度。(2)采用同材料的实心轴时，直径应多大？

6、(3)比较空心轴和实心轴的重量。解:(1)计算空心轴抗扭截面模量WT和扭转应力(2)若为实心轴，则其最小直径d1(3)比较空心轴与实心轴的质量例14-2 图示为铁路货车车厢轮-轴受力示意图。已知P=60kN，P-F 间距为210mm，考虑偏载因素，计算轴的强度时载荷系数K=1.3。材料为45号钢，正火后-1b=60MPa。试确定车轴直径。解:(1)车轴只承受弯矩，不承受扭矩通过画弯矩图(略)知最大弯矩Mmax为(2)由于，故由弯曲强度条件 得PFPF例7-3 已经两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器中间轴结构如图所示。传递功率P=5.5kW，转速n=180r/min。齿轮2的参数：mn=3mm，an=

7、20，z2=112，b2=1044，右旋；齿轮3的参数：mn=4mm，an=20，z3=23，b2=922，右旋。图中A、D 为角接触轴承的载荷作用中心。(1)若材料为45号钢正火，试按弯扭合成理论验算截面I 和II的强度；(2)若材料改用30CrMnTi(HBS270)，试按许用弯曲应力确定截面I 和II 的轴径。解:(1)计算齿轮受力 轴的受力图如图(a)所示(2)水平面弯矩MH如图(b)所示(3)垂直面弯矩MV如图(c)所示(4)合成弯矩如图(d)所示(5)扭矩如图(e)所示 T=291.8Nm(6)当量弯矩Mca如图(f)所示 轴材料为45钢正火,HBS200，则B=560MPa，-1b=51MPa,0b=87MPa。扭矩为脉动循环，=-1b/0b=0.586(7)校核截面I和II(参见图(f)截面I：由d=50mm，故WI=10750mm3 截面II：由d=45mm，故WII=7610mm3(II)=?(8)轴材料改用30CrMnTi钢(HBS270MPa)，B=950MPa，-1b=86MPa，0b=145MPa，则=0.593。截面I：d=50mm，WI=10750mm3 截面II：由d=45mm，WII=7610mm3 d?此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢