第十二章 軸課件

1、 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 軸的結構設計第三節(jié) 軸的強度計算 減速器軸側圖轉軸軸系剖視圖火車車輪滑輪輪軸固定心軸轉動心軸光軸階梯軸曲軸直軸電磨及軟軸撓性軸汽車的傳動軸 軸受交變應力作用，主要失效形式為疲勞破壞。（1）強度、剛度要求；（2）耐磨性、耐腐蝕性要求；（3）對應力集中的敏感小。（4）易加工和經(jīng)濟性。碳素鋼合金鋼球磨鑄鐵優(yōu)質碳素鋼35、40、45碳素結構鋼Q235、Q275常用，調質或正火受載小或不重要的軸具有較高的力學性能和良好的熱處理性能。用于需提高軸頸耐磨性及高、低溫條件下工作的軸。良好的吸振性，對應力集中不敏感，價格低廉。適用形狀復雜的軸，如曲軸，凸輪軸軸的設計步驟框圖選擇材料及熱處

2、理方式，確定許用應力估算軸的最小直徑軸的結構設計、繪制草圖校核軸的強度繪制軸的工作圖安全（1）軸上零件定位準確，固定可靠，零件無沿軸向及周向有相對運動。（2）具有良好的工藝性（加工、裝配）。（3）盡量減小應力集中。軸身軸頭軸頭軸頸軸頸主要軸肩和軸環(huán)能承受較大軸向力，加工方便，定位可靠，應用最為廣泛。軸肩高度h、零件孔端圓角R（或倒角C）與軸肩圓r 須滿足圖示關系。與滾動軸承相配時，應按軸承標準中的安裝關系確定h。hrR的套筒止動墊圈軸端擋圈定位固定對中性好，可用于較高精度、高轉速用受沖擊或交變載荷場合。其中半圓鍵裝配方便，特別選用于錐形軸端的聯(lián)接，但對軸的削弱較大，僅適用于輕載場合。承載能力強

3、，定心精度高，導向性好。但制造成本較高圓錐銷固定方式用于受力不大的場合，可做安全銷使用。僅適用于輕載場合。沒有應力集中源，定心性好，承載能力強，裝拆方便；但加工制造復雜。方形、六方形、切邊圓形易加工，定心性稍差。結構簡單，同軸性好，耐沖擊性能強，但配合表面的加工精度較高，裝配不便。彈性擋圈緊定螺釘1.裝配工藝性。便于裝拆，設計成階梯軸；設置倒角，以便相配零件導入。2.軸上要求磨削表面留出砂輪越程槽；螺紋車制處應留退；兩端留中心孔；中間環(huán)凹切圓角過渡圓角請完成如圖所示的軸系設計。請選擇齒輪的裝配方向maxTWT式中，max為軸的最大扭轉切應力（Mpa）；為許用扭轉切應力（Mpa）；WT為抗扭截面

4、系數(shù)（mm3），對圓截面， WT =0.2d3；P為軸傳遞的功率（kW）；d為軸的直徑（mm）；T為軸傳遞的轉矩（Nmm），由下式求得nPT/1055. 96；nPCnPd33 2 . 01055. 96 初估軸的直徑軸的結構設計畫出受力簡圖畫出受力簡圖作垂直、水平面彎矩圖作合成彎矩圖作轉矩圖作當量彎矩圖按彎扭組合強度校核軸的強度bbeedTMWM1 . 0)(132222)( TMMe22VHMMM設計圖示單級斜齒圓柱齒輪減速器的低速軸。軸輸出端與聯(lián)軸器相接。已知：該軸傳遞功率P=4kW，轉速n=130r/min，軸上分度圓直徑d=300mm，齒寬b=90mm，螺旋角=12，法向壓力角n=2

5、0。載荷基本平穩(wěn)，單向運轉。 可列表計算。扼要講述如下：選用軸的材料為45鋼，調質處理。查表12-1知b=650Mpa，s=360Mpa，查表12-6知+1bb=215Mpa， 0bb=102Mpa， -1bb=60Mpa輸出端直徑最小，由估算公式 mmd78.36130/41183查表12-5，45鋼，取C=118，將P、n值代入，可得nPCd3Ft=2T/d =2294103/300=1960NFr=Ft tann/cos=729NFa= Ft tan =1960tan12 =417N（1）從d1始，有定位要求的次段直徑d2=d1+2h，其中，據(jù)經(jīng)驗公式，軸肩高度h （0.070.1）d；（2）遇標準零件時，取其