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第十一章 轴 §1 概述 2 按轴的形状分 三 轴的材料 §2 轴的结构设计 四、 轴的结构工艺性 * * 轴的作用： 支撑旋转零件并传递运动和动力 二 轴的分类： 1 按载荷性质分 心轴（弯矩M ? 0，转矩T = 0） 转轴（弯矩M ? 0，转矩T ? 0） 传动轴（弯矩M = 0，转矩T ? 0） （a）转动心轴 (b) 固定心轴 转轴 传动轴 直轴 曲轴 挠性钢丝轴 直轴 曲轴 挠性钢丝轴 1 碳素钢 35、45、50… 2 合金钢 20Cr、40Cr … 3 球墨铸铁 轴的常用材料机械性能表见书中表11-1 一、轴的结构分析 单极圆柱齿轮减速器输出轴结构图 轴的外形结构 轴颈、轴头、轴身 二 、轴上零件的的轴向定位 固定件： 轴环和轴肩 固定件：套筒 固定件：螺母 固定件：弹性挡圈 固定件：圆锥轴头及轴端挡圈 固定件：紧定螺钉 三、 轴上零件的周向定位 目的:保证轴上零件和轴之间的动力及运动传递 固定方式 过盈配合 应用于传递扭矩较小,不便开键槽或对中性要求较高的地方 平键联接 应用于传递扭矩中等,中性要求一般处 花键联接 应用于传递扭矩大,中性要求高,以及零件在轴上移动时的导向性良好的地方 过盈配合简图 平键联接简图 花键联接简图 在进行轴的结构设计,应考虑到轴加工和装配的因素主要有以下几种 1.需要磨削或车螺纹的轴段,应留出砂轮越程槽或退刀槽.如右图所示. 2．同一轴上有多个单键时，槽宽应力求一致，并开在同一相位上 3．为了方便装配，避免损伤配合零件，各轴端需要倒角 4．在安装滚动轴承处，轴肩高度应小于轴承内圈厚度，如下图(a)所示。过盈配合应有10°的导锥部分。 定位轴肩→零件定位 h ＝3~5 mm 非定位轴肩→便于装配 h=(0.5 ～ 1)mm ?为便于装拆→ 阶梯轴→轴肩→ dmin在最外端、必有定位轴环 设计时应注意: ?轴承定位轴肩(套筒)不能过高(以便拆卸) ?轴长 轮毂宽度 ?安装标准件轴段直径， (a)滚动轴承 (b)联轴器 (c)密封件 ?轴肩圆角ｒ 轮毂孔圆角Ｒ(倒角Ｃ) 应略短于 (保证零件固定) 应套其内径标准 ＜ (为保证轴上零件与轴肩贴合) §3 轴的强度计算 1.按扭矩计算 应用条件：轴只传递转矩，不承受弯矩（或很小的弯矩） 弯矩未知，按扭矩作初步计算 2.按弯扭复合强度计算（当量弯矩） 应用条件：已知轴承位置以及作用在轴上的载荷性质、大 小、方向和作用点。 步 骤：绘制受力计算简图，计算所有力引起的弯矩，合成弯矩M；计算扭矩，合成当量弯矩MV。 合成弯矩 当量弯矩 设计公式 ?校正系数 不变的转矩 ??0.3 脉动的转矩 ??0.6 对称的转矩 ??1 轴上有单键，直径增大4 % ;有双键,直径增大10 %