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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,81 概述,一.轴的分类,分类：按受载情况分为,转轴、心轴、传动轴,第8章 轴,功用:支承传动件并传递动力和运动,M,M,T,T,T,转轴:,受弯矩和扭矩,心轴:,只承受弯矩,传动轴:,只承受扭矩,按轴线的形状分,挠性钢丝轴,直轴,曲轴,二、轴设计中的主要内容,轴的结构设计,轴的承载能力计算,刚度,振动稳定性,强度,三.轴的材料,碳素钢、合金钢,合金钢的,强度（)高于,碳钢。,合金钢和碳钢的弹性模量,E,相近,故改变材料对轴的刚度影响不大。,材料种类的选择取决于强度和耐磨性。,8-2 轴的结构设计,1、轴的受力合理，满足承载能力要求；,3、轴上零件定位可靠；,2、轴上零件装拆方便；,4、轴具有良好的工艺性。,已知条件：,轴系装配简图、轴上零件的尺 寸、传动的功率P 和转速n。,轴的结构和尺寸应使：,一、拟定轴上零件装配方案,方案一,方案二,二,、轴上零件的,轴向,定位,1、轴肩和轴环,为能拆卸轴承，,应使,h,。,h,B,l,rCa,要求：,b=1.4a,a=(0.070.1)d,rRa,a,a,a,a,3、圆螺母固定,2、套筒定位,为保证零件定位可靠，应使,l,B,。,B,l,正确,错误1,L=B-(13）,mm,错误2,5、锥形轴端与,轴端挡圈定位,4、弹簧挡圈定位,轴上零件的,周向,固定：键联接,作为转轴的轴端直径,按扭转强度求最小,轴径：,三、确定轴的各段直径和长度,按轴上零件的装配方案和结构要求，,确定各段轴径和长度，基本原则：,4、各段长度要考虑零件的,定位、,装配、,运转空间尺寸等。,确定各段轴径和长度的基本原则：,1、与,标准件,配合处直径,按标准件取值,；,2、与,非标准件,配合处直径取,标准尺寸,；,3、非配合直径的轴肩高度要保证,定位,可靠、,装拆方便；,四、轴的结构工艺性,螺纹退刀槽,砂轮越程槽,两个键槽布置在同一母线上,83 轴的计算,一、轴的强度计算,1、按扭转强度,计算,轴端有弯矩时，取大值。,2、按弯扭合成强度,计算,转轴,弯矩,M,扭,矩,T,传动轴直径,转轴的最小直径,按第三强度理论：,t,1,r =,转轴弯曲应力的循环特性,扭转剪,应力的循环特性取决于,扭矩作用性质：,当扭矩频繁正反作用时，,r =,;,T,当扭矩单向不连续作用时，,r =,0,;,当扭矩不变化时，,r,=,+1,;,1,材力：,静强度,转轴设计：,疲劳强度,应力折算系数,，根据,扭矩 T 的作用性质定：,当扭矩频繁正反作用,（r=-1),时,=1；,当扭矩单向不连续作用,（r=0),时,=0.6;,当扭矩不变化,（r=+1),时，,=0.3。,是考虑弯曲和扭转应力循环特性不同的应力折算系数。,对于心轴，,T=0,3、,按安全系数法的精确校核,计算,二、轴的刚度计算,三、轴的临界转速计算,计算截面有多个应力集中源时，有效应力集中系数应取,大,值,。,例题：设计减速器输出轴,3、求轴传递的功率、转速、扭矩,4、按扭转强度求最小,轴径,1、2详见P203,5、,轴的结构设计,60,55,60,64,76,72,48,82,50,31,90,72,56,6、按弯扭合成强度校核,(1)、画轴计算简图,(2)、计算轴上外力齿轮受力,(3)、求支反力,(4)、计算轴的弯矩，并画弯矩图,(5)、画轴计算简图,T,n,单向转动，取,=0.6,7、按安全系数法精确校核,计算,计算截面,有三个应力集中源，有效应力,集中系数 应取,大,值。,s,k,(6)、计算并画当量弯矩图,3.多键槽开在同一直线上,2.越程槽、退刀槽,1.轴的直径变化应尽可能少,轴的结构工艺性总结,7.非定位轴肩的高度一般为：0.5,3,mm,9.固定滚动轴承的轴肩高度应小于轴承内圈厚度,8.轴端应有倒角,6.阶梯轴直径常为中间大两端小,5.配合段直径取标准值,4.在可能情况下，应使过度圆角、倒角、键槽、越,程槽、退刀槽、中心孔等尺寸分别相等，并符合标准。,指出图中轴结构设计中的不合理之处，并绘出改进后的结构图,2.齿轮右侧未作轴向固定,1.轴两端均未倒角,7.轴端挡圈未直接压在轴端轮毂上,6.齿轮与右轴承装卸不便,3.齿轮处键槽太短,4.键槽应开在同一条直线上,5.左轴承无法拆卸,轴系结构改错,四处错误,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,
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