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机械设计基础第十二章轴和联轴器课件汇报人：AA2024-01-12

轴概述联轴器概述轴的结构设计联轴器的结构设计轴与联轴器的强度计算轴与联轴器的维护与保养contents目录

轴概述01

轴的定义轴是组成机械的重要零件之一，它主要用来支承传动零件（如齿轮、蜗轮等）和传递转矩，起着承载、传递运动和动力的作用。轴的分类根据轴的承载情况，可分为转轴、心轴和传动轴三类。转轴既承受弯矩又承受转矩；心轴只承受弯矩而不承受转矩；传动轴只承受转矩而不承受弯矩。轴的定义与分类

轴的材料主要是碳钢和合金钢。碳钢具有较高的强度和韧性，价格较低，应用广泛；合金钢具有较高的力学性能和耐腐蚀性，适用于特殊要求的场合。轴的材料轴的制造主要包括毛坯制造、热处理、机械加工和表面处理等工序。毛坯制造可采用锻造、铸造或焊接等方法；热处理可改善材料的力学性能和加工性能；机械加工包括车削、铣削、磨削等工序，以获得精确的尺寸和形状；表面处理可采用喷涂、电镀等方法，以提高轴的耐腐蚀性和美观性。轴的制造轴的材料与制造

安全性轴的设计应考虑安全因素，如防止过载、断裂等安全措施。工艺性轴的结构应便于加工和装配，并尽量减少加工难度和降低成本。耐腐蚀性轴应具有足够的耐腐蚀性，以防止在潮湿或腐蚀性环境中生锈或腐蚀。承载能力轴应具有足够的强度和刚度，以承受工作载荷和保证传动精度。耐磨性轴的工作表面应具有足够的耐磨性，以减少磨损和延长使用寿命。轴的设计要求

联轴器概述02

定义联轴器是用来联接两轴或轴与回转件，在传递运动和动力过程中一同回转而不脱开的一种装置。分类根据被联接两轴的相对位置和位置的变动情况，联轴器可分为固定式联轴器和可移式联轴器。固定式联轴器主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方，结构一般较简单，容易制造，且两轴瞬时转速相同，主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等。可移式联轴器主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方，根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。联轴器的定义与分类

大多数联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接，是机械产品轴系传动最常用的连接部件。结构联轴器的工作原理是将一个整体的扭矩传递变成了两半部分分别的扭矩传递，扭矩就从主动轴传到从动轴，从而实现了动力的传递。工作原理联轴器的结构与工作原理

选用在选用联轴器时，应该根据使用要求和工作条件，如载荷的大小和性质、转速高低、两轴的偏移情况、温度、湿度、工作环境以及装配、拆卸、调整、维修等综合考虑。安装安装联轴器时，应保证两轴的同心度，避免产生过大的附加载荷和振动。同时，应保证联轴器的安装精度和紧固件的可靠性，以确保其正常工作。在安装过程中，应注意检查联轴器的型号、规格和尺寸是否符合设计要求，以及各部件是否完好无损。联轴器的选用与安装

轴的结构设计03

轴的结构类型与特点轴的基本类型根据承载情况，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。轴的结构特点轴的结构通常包括轴头、轴颈、轴身、轴肩、轴环、轴端等部分，各部分具有不同的功能。轴的材料与热处理轴的材料应具有足够的强度和韧性，常用材料有碳素钢和合金钢。热处理可提高轴的力学性能和耐磨性。

设计原则在满足强度和刚度的前提下，尽量简化结构、减小应力集中、方便加工和装配。设计方法根据轴的承载情况和工作条件，选择合适的结构类型，确定各部分的尺寸和形状，进行强度校核和刚度验算。注意事项避免截面突变引起的应力集中，合理安排轴上零件的位置和固定方式，考虑轴的加工和装配工艺性。轴的结构设计原则与方法

实例一某机床主轴设计。该主轴属于转轴类型，承受弯矩和扭矩作用。设计时需选择合适的材料和热处理方式，确定主轴各部分的尺寸和形状，并进行强度校核和刚度验算。实例二某汽车传动轴设计。该传动轴属于传动轴类型，主要承受扭矩作用。设计时需考虑轴的扭转刚度、临界转速及动平衡等因素，选择合适的材料和结构形式，并进行相应的计算和校核。实例三某减速器输出轴设计。该输出轴属于心轴类型，只承受弯矩作用。设计时需根据承载情况选择合适的材料和截面形状，确定轴的尺寸并进行强度校核。同时，还需考虑轴上零件的布置和固定方式等因素。轴的结构设计实例分析

联轴器的结构设计04

结构简单、紧凑，传递扭矩大，但无缓冲和减振作用，对两轴的安装精度要求较高。刚性联轴器具有缓冲和减振作用，能吸收部分振动和冲击能量，对两轴的安装精度要求较低。弹性联轴器传递扭矩大，具有径向、轴向和角向的补偿能力，但结构复杂，制造成本高。齿式联轴器联轴器的结构类型与特点

设计原则保证传递扭矩的可靠性，满足工作条件和使用寿命要求；结构简单、紧凑、重量轻；具有良好的平衡性，减少振动和噪音；方便安装、拆卸和维护。设计方法根据传递扭矩、转速、工作条件和使用寿命等要求，选择合