軸介紹機(jī)械課件

第八章軸匯報(bào)人：某某某匯報(bào)時(shí)間：2023.X.X202X第一節(jié)概述本章目錄第二節(jié)軸的材料第三節(jié)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第四節(jié)軸的強(qiáng)度計(jì)算第五節(jié)軸的剛度計(jì)算第六節(jié)軸的共振和臨界轉(zhuǎn)速的概念第一節(jié)概述一、軸的用途與分類按外形分按載荷分直軸曲軸轉(zhuǎn)軸軟軸傳動(dòng)軸心軸光軸階梯軸空心軸固定心軸轉(zhuǎn)動(dòng)心軸軸的分類光軸特點(diǎn)：光軸形狀簡單，加工容易，應(yīng)力集中源少；軸上零件不易裝配及定位。應(yīng)用：主要用作傳動(dòng)軸，比如機(jī)床主軸例圖如下：軸的分類應(yīng)用階梯軸特點(diǎn)：加工復(fù)雜，應(yīng)力集中源較多，容易實(shí)現(xiàn)軸上零件的裝配和定位。應(yīng)用：階梯軸常用作轉(zhuǎn)軸，比如減速器中的軸。例圖如下：軸的分類應(yīng)用軸的分類曲軸應(yīng)用：主要用于各類發(fā)動(dòng)機(jī)中。例圖如下：軸的分類鋼絲軟軸特點(diǎn)：可以把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靈活地傳動(dòng)到任何位置。應(yīng)用：用于受連續(xù)振動(dòng)的場(chǎng)合，具有緩和沖擊的作用。例圖如下：軸的分類轉(zhuǎn)軸特點(diǎn)：同時(shí)承受轉(zhuǎn)矩和彎矩。應(yīng)用：這類軸應(yīng)用最為廣泛，比如減速器和變速箱中的軸。例圖如下：受載圖如下：軸的分類應(yīng)用軸的分類軸的分類傳動(dòng)軸特點(diǎn)：軸只受轉(zhuǎn)矩，不受彎矩或彎矩很小。應(yīng)用：傳動(dòng)軸廣泛應(yīng)用于車輛前后橋之間的傳動(dòng)中。二、軸的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則疲勞斷裂變形共振主要失效形式設(shè)計(jì)準(zhǔn)則疲勞強(qiáng)度校核、靜強(qiáng)度校核剛度計(jì)算振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算軸的材料選擇軸徑的初步計(jì)算軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度校核軸的剛度、穩(wěn)定性計(jì)算軸的設(shè)計(jì)步驟第二節(jié)軸的材料對(duì)軸材料的要求具有足夠的強(qiáng)度、足夠的塑性、沖擊韌性、抗磨損性和抗腐蝕性；對(duì)應(yīng)力集中的敏感性??；具有良好的工藝性；能通過各種熱處理方式提高軸的疲勞強(qiáng)度。單擊此處可添加副標(biāo)題主要采用碳素鋼和合金鋼。碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較小，應(yīng)用廣泛。軸材料的選擇第三節(jié)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理地定出軸各部分的幾何形狀和尺寸原則:軸上零件易于安裝、調(diào)整、拆卸軸的受力合理、應(yīng)力集中小軸上零件定位準(zhǔn)確軸便于加工,加工工藝性好一、制造安裝要求1軸的形狀階梯軸光軸等強(qiáng)度易于加工2軸的裝配工藝性二、改善軸的受力情況1軸上零件的布置2減輕軸的應(yīng)力集中1）階梯軸相鄰軸段直徑相差不易過大

2）軸肩過渡圓角應(yīng)大3）在軸上或輪轂上開減載槽4）肩環(huán)5）凹切圓角6）柔性輪轂7）盤銑刀開鍵槽

8)軸上盡量開橫孔，若不可避免應(yīng)將孔端倒角，提高表面粗糙度等級(jí)9）避免在軸上打印三、軸上零件的定位和固定1軸上零件的周向定位與固定1）鍵聯(lián)接2）花鍵聯(lián)接1軸上零件的周向定位與固定3）成型聯(lián)接1軸上零件的周向定位與固定4）彈性環(huán)聯(lián)接1軸上零件的周向定位與固定5）銷聯(lián)接1軸上零件的周向定位與固定6）過盈聯(lián)接1軸上零件的周向定位與固定2軸上零件的軸向定位與固定1）軸肩2）軸環(huán)2軸上零件的軸向定位與固定3）鎖緊擋圈2軸上零件的軸向定位與固定4）彈性擋圈2軸上零件的軸向定位與固定2軸上零件的軸向定位與固定5）軸端擋圈

6）圓螺母定位2軸上零件的軸向定位與固定7）套筒定位2軸上零件的軸向定位與固定8）圓錐形軸頭定位2軸上零件的軸向定位與固定四、軸的加工工藝性一、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算已知：轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)：軸適用：1傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)2粗估軸徑3不重要軸的設(shè)計(jì)第四節(jié)軸的強(qiáng)度計(jì)算軸的強(qiáng)度計(jì)算τT——軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，N/mm，T——軸傳遞的扭矩，N.mmWT——軸的抗扭截面模量，mm3；P——軸傳遞的功率，kW；n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min；[τT]——許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，N/mm；一、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算設(shè)計(jì)公式，軸的最小直徑A0——由軸材料及承載情況確定的系數(shù)，當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大軸徑：單鍵增大3%，雙鍵增大7%~10%。二、按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算已知：各段軸徑，軸所受各力、軸承跨距計(jì)算：軸的強(qiáng)度可先畫出軸的彎扭合成圖，然后計(jì)算危險(xiǎn)截面的最大彎曲應(yīng)力。主要用于計(jì)算一般重要受彎扭復(fù)合的軸。計(jì)算精度中等。二、按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算第三強(qiáng)度理論彎曲應(yīng)力對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力與扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的循環(huán)特征不同所以引入的修正系數(shù)α扭轉(zhuǎn)應(yīng)力不變化的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)變化的轉(zhuǎn)矩頻繁正反變化的轉(zhuǎn)矩[σ]-1對(duì)稱循環(huán)許用應(yīng)力[σ]0脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力軸的許用應(yīng)力[σ]+1靜應(yīng)力狀態(tài)下軸的許用應(yīng)力軸的許用彎曲應(yīng)力，表8-3計(jì)算彎矩或校核軸徑三疲勞強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù)已知：各段軸徑、軸所受各力、軸承跨距、過渡圓角、表面粗糙度、軸轂配合計(jì)算：軸的強(qiáng)度用于重要的軸，計(jì)算精度高且復(fù)雜軸的疲勞強(qiáng)度許用安全系數(shù)[S]＝1.3-1.5,用于材料均勻[S]=1.5-1.8,用于材料不夠均勻[S]=1.8-2.5,用于材料均勻性及計(jì)算精確度很低,或軸徑d>200mmSs=1.2~1.4,用于高塑性材料；Ss=1.4~1.8,用于中等塑性材料Ss=1.8~2,用于低塑性材料的軸Ss=2~3,用于鑄造軸.第五節(jié)軸的剛