《第十三 轴及其支承》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十三 轴及其支承（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章 轴及其支承、接合与制动,轴的主要作用是：支承回转零件及传递运动和动力。,按照承受载荷的不同，轴可分为：,转轴同时承受弯矩和扭矩的轴，如减速器的轴。,心轴只承受弯矩的轴，如火车车轮轴。,传动轴只承受扭矩的轴，如汽车的传动轴。,轴的类型,转动心轴,固定心轴,汽车传动轴,减速器轴,轴的类型,挠性钢丝轴（钢丝软轴）:可将转矩和回转运动灵活地传到不开敞地空间位置。,直轴根据外形的不同，可分为光轴和阶梯轴。,按照轴线形状的不同，轴可分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴三类。,轴一般是实心轴，有特殊要求时也可制成空心轴，如航空发动机的主轴。,轴的类型,曲轴常用于往复机械（如曲柄压力机、内燃机等）和行星传动中。
2、,轴的类型,合金钢：力学性能好，淬硬性能好，耐侯性能好，耐腐性能好。 适用于：功率大尺寸精质量轻，磨损重，高低温，腐蚀重的场合。要注意：常温（低于200）下碳钢与合金钢的弹性模量相差不多。 要切忌：用合金钢来提高轴的刚度。,轴的概述3,材料：碳钢和合金钢，毛坯：圆钢或锻件。 强化：热处理和表面处理可以显著提高轴的抗疲劳强度。,高强铸铁：价廉，吸振，耐磨，对应力集中的敏感性低，但质脆。 适 用 于：外形复杂的轴。,碳 钢：价廉，对应力集中的敏感性低。适用于：一般要求的轴。,轴的材料,轴的常用材料及其部分机械性能（见下页）,轴的材料,轴的结构,轴上各段的名称,轴端,轴头,轴颈,轴头,轴头、轴颈、轴
3、肩、轴环、轴端及不装任何零件的轴段,轴的结构和形状取决于：,轴的毛坯种类轴上作用力的大小及分布情况轴上零件的位置、配合性质以 及联接固定的方法轴承的类型、尺寸和位置加工装配方法及其他特殊要求,轴肩,周向固定,目的：1. 传递运动和动力2. 防止相对转动零件周向固定可靠周向固定方法：键、销、紧定螺钉和过盈配合,轴上零件的定位和固定,轴向固定,目的: 轴上零件位置准确、可靠，防止受载产生轴向位移。,轴肩定位：轴肩由定位面和内圆角组成,套筒定位：两定位面和内倒圆、角组成,轴上零件的定位和固定,轴向定位是单向：轴肩、轴环、套筒的轴向定位 反向定位需用其他件,圆螺母与止动挡圈,轴上零件的定位和固定,轴上
4、零件的间距大而轴力小，宜采用弹性挡圈固定。,轴上零件的定位和固定,轴 力小，转 速低、零件偶有轴向滑动时，可用紧定螺钉固定。,轴上零件的定位和固定,轴的加工和装配工艺性,形状简单，轴阶少、键槽、倒圆、倒角、中心孔等尺寸统一,越程槽：轴上需磨削的轴段应设计越程槽退刀槽：需车制螺纹的轴段应有退刀槽,轴上键槽布置：应使各键槽位于轴的同一母线上,为使轴便于装配，轴端应有倒角,阶梯轴设计成两端小、中间大的形状，便于零件从两端装拆,轴径不同：轴上零件装配时不接触其他零件的配合表面轴肩高度：不能妨碍零件的拆卸,轴加工和装配工艺性,轴的强度、刚度,强度：与工作应力的大小和性质有关选择轴的结构和形状时应注意以下
5、几个方面：,等强度的外形，充分利用材料的承载能力。,轴的强度和刚度,尽量避免各轴段剖面突然改变，提高轴的疲劳强度。,减小应力集中,轴的强度和刚度,改变轴上零件的布置，减小轴上的载荷。,改进轴上零件结构,轴上零件的合理布局,轴的强度和刚度,改进轴上零件的结构也可以减小轴上的载荷。,有过盈配合的轴段：为减小应力集中可在轮毂上或轴上开减载槽,轴的强度和刚度,轴的扭转强度计算,初步估算轴径：用于只受扭矩或主要受扭矩不重要轴的强度计算。,实心轴的直径为：,为了减少键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径,轴的扭转强度条件,轴的强度计算,轴的弯扭合成强度计算,危险截面强度校核,力学模型的建立,具体计算步骤,已
6、知条件：轴的结构，载荷大小、方向、作用点、支反力。方 法：按弯、扭合成当量应力进行危险截面的强度校核,轴视为两端铰支梁(简支梁）零件的作用力视为集中力，作用点为零件轮毂宽度的中点。支点反力作用于轴承宽度的中点上。图15-23,轴的强度计算,计算步骤,（1）画空间力图，空间力分为水平和铅垂两面，求两面的支点反力。,（2）分别作水平和铅垂两面的弯矩图 图15-24,（3）计算出合成弯矩 绘出合成弯矩图,（4）作出转矩（T）图,（6）校核危险截面的强度。,（5）计算当量弯矩,绘出当量弯矩图,注意：抗扭截面模量 WT=2W 抗弯截面模量,刚度计算,轴的强度计算,按疲劳强度条件进行精确校核,目的：确定变
7、应力情况下的安全程度根据双向应力作用下计算安全系数 Sca=S,按静强度条件进行校核目的：校核轴对塑性变形的抵抗能力,轴的强度计算,轴的刚度计算,轴的计算5,1. 轴的弯曲刚度校核计算,轴的弯曲刚度条件为,挠 度 yy,偏转角,2轴的扭转刚度校核计算,轴的扭转刚度以扭转角 来度量。轴的扭转刚度条件为 ：,y和分别为轴的许用挠度及许用偏转角。,轴的弯曲刚度以挠度 y 和偏转角 来度量。 光 轴，直接用材力公式计算其挠度或偏转角。 阶梯轴，将其转化为当量直径的光轴后，计算其挠度或偏转角。,轴的强度计算,类比法,设计计算法,选择工作条件与设计相似的轴进行类比设计，画出轴的零件结构图。,选择材料，确定许用应力。（工作条件）,按扭转强度估算出轴的最小直径。,设计轴的结构，绘制轴的结构草图。,确定轴上零件的位置和固定方式（根据工作要求）,确定各轴段的直径；,确定各轴段的长度,确定轴的结构细节，如圆角、倒角等尺寸（根据有关规定）。,按弯扭合成进行轴的强度校核。,修改轴的结构后再进行校核计算,轴的设计,
