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常用机械零件--轴 2016.12 机械基础课件 一切做旋转运动的零件，如（带轮、齿轮、飞轮）等，都必须安装在轴上才能进行动力和运动的传递，因此轴是机器中不可缺少的忠言零件。 （一）轴的功用 一.轴的分类及应用特点 支承旋转零件并传递运动和动力。 2. 保证所有轴上零件有确定的轴向 工作位置。 按轴线形状 按承载情况 直轴 曲轴 挠性钢丝软轴（简称挠性轴） 心轴 传动轴 转轴 （二）轴的分类及应用特点 心轴：只承受弯矩，不承受转矩 传动轴：主要承受转矩 转轴：既承受弯矩，又承受转矩 带式运输机 减速器 电动机 转轴 直轴、曲轴、软轴 二、轴的常用材料 材料要求：强度高，应力集中敏感性小，制造工艺性好 常用材料：碳钢：35,45,50钢， 用于不重要轴 合金钢：20Cr，20CrMnTi，轴颈耐磨 40CrNi、38CrMoAlA，高温力学性能好 球墨铸铁：铸造成型，用于曲轴、凸轮轴等， 成本低、吸振性好应力集中敏感性小。 材料及热处理 毛坯直径 /mm 硬度 /HBS 强度极限 /σB/MPa 屈服极限/σs/MPa 弯曲疲劳极 限/σ-1/MPa 应用说明 Q235 ? ? 440 240 180 用于不重要或载荷不大的轴 35正火 ≤100 149~187 520 270 210 用于一般曲轴、转轴等 45正火 ≤100 170~217 600 300 240 用于较重要的轴，应用最广泛 45调质 ≤200 217~255 650 360 270 40Cr调质 25 ? 1000 800 485 用于载荷较大，而无很大冲击的重要轴 ≤100 241~286 750 550 350 ＞100~300 229~269 700 500 320 40MnB调质 25 ? 1000 800 485 性能接近于40Cr，用于重要的轴 ≤200 241~286 750 500 335 35CrMo调质 ≤100 207~269 750 550 350 用于重载荷的轴 20Cr 15 表面HRC56~62 850 550 375 用于要求强度高，韧性及耐磨性均较高的轴 30 650 400 280 ≤60 650 400 280 轴的材料及其主要力学性能 三、常用轴的结构 轴颈：用于装配轴承的部分 轴头：装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分 轴身：连接轴头与轴颈的部分 轴肩或轴环：轴上截面尺寸变化的部分。 轴的结构应满足三方面的要求： 轴上的零件要有可靠的周向固定与轴向固定 轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中 便于轴上零件的安装与拆卸 1、轴上零件的固定 (1)．轴上零件的轴向固定 目的：保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力。 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 5）轴承端盖 6）弹性挡圈 7）锁紧挡圈、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） 1）键 2）花键 (2)．轴上零件的周向固定 目的：保证轴能可靠地传递运动和转矩，防止轴上零件与轴产生相对转动。 3）紧定螺钉、销 4）过盈配合 四、轴上常见的工艺结构 结构工艺性——轴的结构形式应便于加工、便于轴上零件的装配和便于使用维修，并且能提高生产率，降低成本。 轴的结构和形状应便于加工、装配和维修。 阶梯轴的直径应该是中间大，两端小，以便于轴上零件的装拆。 轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过渡圆角，并应尽可能使倒角大小一致和圆角半径相同，以便于加工。 轴上需要切制螺纹或进行磨削时，应有螺纹退刀槽或砂轮越程槽。 当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能统一，并布置在同一直线上，以利加工。 有关轴的工艺结构应注意问题： 本章小结 总结： 1．轴的用途和分类。 2．转轴的结构要求。 3．轴上零件的轴向固定与周向固定。 4．轴的结构工艺性。 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能 金属材料的性能