轴及其连接详解.ppt

10.2 轴常用的材料 过盈配合 10.4.2 轴的加工与轴上零件装拆的要求 1)轴的直径变化应尽可能少，这样既节省材料， 可减少切削加工量； 2)轴上有磨削或切制螺纹处，要留砂轮越程槽或 螺纹退刀槽； 3)轴上有多个键槽时，应将它们开在同一直线上。 (1)为了便于轴的加工 ④ (2)为便于轴上零件的装拆： 一般轴都做成从轴端逐渐向中间增大的阶梯状； 轴端倒角。 ② ③ ⑥ ⑦ ① ⑤ ① ④ ② ③ ⑥ ⑦ ① ⑤ ① 倒角 应力集中出现在截面突然发生变化的。 措施： (1)用圆角过渡； (2)尽量避免在轴上开横孔、切口或凹槽; (3)增加卸载槽、过渡肩环、凹切圆角、增大圆角半径。 10.4.3 减少应力集中的措施 10.5 轴的工作能力校核计算简介 10.5.1 轴的强度校核计算 一般用途的轴：按工程力学中弯曲和扭转组合强 度的当量弯矩法核算其强度。 对于重要的轴：先按当量弯矩法核算其强度， 再用许用安全系数法核算其疲劳强度。 F T 当量弯矩法：按弯曲和扭转组合强度进行核算。其核算一般步骤为: (1)作轴的空间受力简图； 图。 （4）作扭矩T图。 （5）按当量弯矩校核轴的强度： (4)作转矩T图； (5)按当量弯矩校核轴的强度： (3)作全弯矩 图； (2)作水平面受力图及弯矩图MH、 MH图； 1)确定危险截面：根据弯矩、转矩最大或弯矩、转 矩较大，而轴截面尺寸较小的原则确定一个或几个 危险截面。 2) 求危险截面的当量弯矩 3)强度校核：实心圆轴上危险截面应满足 强度条件： 10.5.2 轴的刚度计算 刚度：轴抵抗变形的能力。 轴的变形：弯曲变形和扭转变形。 y≤[y] θ≤[θ] φ′≤[φ′] 弯曲变形： 扭转变形： 10.5.3 轴的振动稳定性概念 不稳定振动：对于一定材料、形状和尺寸的轴，当 转速达到某一特定值时，轴将进入不 稳定的工作状态而发生显著的反复变 形的现象。 外载荷：轴在旋转时，轴及轴上零件的重心偏移回 转轴线产生的不平衡的离心力。 共振：当外载荷的频率和轴系统的固有频率相同时， 轴将产生激烈振动，称为共振。 改变临界转速的方法：通过调整轴的刚度。 临界转速ncr：轴产生共振时的转速。 轴的临界转速：从低速到高速依次为一阶、 二阶、 三阶等。 共振后果：能使轴乃至整机破坏。 刚性轴: n≤0.75ncr1 挠性轴: 1.4 ncr1≤n≤0.7 ncr2 轴的振动稳定性条件为： 10.6 轴的连接 被连接两轴间相互位置的变化: (1)轴向位移； (2)径向位移； (3)角位移； (4)综合位移。 联轴器的基本要求: (1)适应被连接两轴间相互位置和变化； (2)具有吸收振动、缓和冲击的能力； (3)具有较大传递转矩的能力。 (1)固定式联轴器 10.6.1 联轴器 1)套筒联轴器 结构：套筒把两根轴线重合的轴连接起来，轴 与套筒间用键或销固定。 特点：结构简单、径向尺寸小、成本低，但装拆不 便。 应用：工作平稳、两轴能严格对中并要求径向尺寸 小的场合。 2)凸缘联轴器（GB/T5843） 结构：由两个带凸缘的半联轴器组成，半联轴器分别由键 与两轴连接，然后两半联轴器用螺栓连接。 优点：结构简单、制造方便、能传递较大的转矩。 缺点：传递载荷时不能缓和冲击和吸收振动，安装要求高。 原理： (1)普通螺栓连接：依靠接触面的摩擦力传递转矩。 (2)铰制孔螺栓连接：依靠铰制孔螺栓传递转矩。 常用材料：v30m/s, 选用HT200； v50m/s, ZG270- 500或碳素钢：35。 普通型 凹凸榫对中型 靠铰制孔用螺栓来实现两轴对中，靠螺栓杆承受挤压与剪切来传递转矩。 靠半联轴器上的凸肩与凹槽相配合而对中，采用普通螺栓连接，转矩靠半联轴器接合面的摩擦力矩来传递。 如果轴端是锥形，轴端需加锁紧螺母固定联轴器。 * ? * 第10章 轴与联轴器 联轴器与离合器的选用 轴的设计 10.1 轴的分类及设计要点 10.2 轴的常用材料 10.3 轴径的初步计算 10.4 轴的结构设计 第 10 章 轴 及 其 连 接 目录 10.5