文档介绍：轴的结构设计
1、了解轴的功用和分类,掌握轴的常见结构
2、掌握轴的结构设计的方法
4、掌握按弯扭强度进行轴的直径估算。
5、熟悉扭转强度和弯扭合成强度计算;
重点:1、轴的结构设计的方法
2、按弯扭强度进行轴的直径估算
难点:轴的结构设计
组织教学----引入课题----讲解新课----练习----总结
无
序号
授课内容
备注
1
2
轴的结构设计
一、复习提问
二、引入新课
三、讲授新课
轴的类型和材料
一、轴的类型
1、按轴的轴线形状
①直轴:直轴在生产中应用最为广泛:分为光轴和阶梯轴
②曲轴:曲轴可以将旋转运动改变为往复直线运动或者作相反的运动转换。
③挠性轴:挠性钢丝软轴是由几层紧贴在一起的钢丝层构成的软轴,它可以把扭矩和旋转运动灵活地传到任何位置。
2、按轴所承受载荷不同
①心轴:是用来支承转动的零件,只受弯曲作用而不传递转矩。车辆用的转动心轴;支承滑轮用的固定心轴。
②转轴:转轴的应用特点是既支承转动零件又传递动力,同时承受弯曲和扭转两种作用。
③传动轴:只受扭转作用而不受弯曲作用。
二、轴的材料
优质碳素钢,如45:价廉,对应力集中不敏感,应用较广。
合金钢,如40Cr:材料承载能力强,重量较轻及耐磨性等。
球墨铸铁:可代替钢制造外形复杂的曲轴和凸轮轴。
一、轴的主要组成部分
⑴轴颈与轴承配合的轴段。其直径应符合轴承的内径系列。
⑵轴头支撑传动零件的轴段。其直径应符合轴的标准直径系列。
⑶轴身连接轴颈和轴头的轴段。
⑷轴肩和轴环阶梯轴上截面变化之处。
二、轴的结构
在考虑轴的结构时,应满足三个方面的要求,即:安装在轴上的零件,要牢固而可靠地相对固定;轴的结构应便于加工和尽量减少应力集中:轴上的零件要便于安装和拆卸。
1、轴上零件的固定
(1)轴上零件的轴向固定
①轴肩或轴环固定
结构简单,定位可靠和能够承受较大轴向力,常用。
②用轴端挡圈、轴套和圆螺母等固定
轴端挡圈只适用于轴端零件的固定。为了防止轴端挡圈松动,应采用带有锁紧装置的固定形式。
轴套(也称套筒):一般用在两个零件的间距较小的场合。
圆螺母:一般在无法采用轴套,或嫌轴套太长而选用的。圆螺母装拆方便,固定可靠,能承受较大的轴向力。
②其它一些轴向固定形式
对受轴向力不大的或是为了防止零件偶然沿轴向窜动的场合,可用圆锥销固定、紧定螺钉固定和弹性挡圈固定等形式。
(2)轴上零件的周向固定
①用键作周向固定:应用最广。
②用过盈配合作周向固定:用压入法或温差法装配。
2、轴的结构工艺性
(1)轴的形状力求简单,以便于加工和检验,轴上的台阶数不宜过多。
(2)轴肩处的过渡圆角半径 r应小于零件孔的圆角半径R或倒角 C:
(3)需经磨削加工的表面,在轴肩处应设置砂轮越程槽。
(4)轴上若要车螺纹,在螺纹尾部留有退刀槽。
(5)轴端应有倒角,必要时为轴的两端应设中心孔。
(6)为了加工方便,对于在同一轴上轴径相差不大轴段的键槽,应尽可能采用同一规格的键槽尺寸,并且要安排在同一加工直线
轴的设计
一、按扭转强度估算轴的最小直径
开始设计轴时,通常还不知道轴上零件的位置及支点位置,无法确定轴的受力情况。因此