軸和聯(lián)軸器資料

軸和聯(lián)軸器資料第1頁/共38頁2轉(zhuǎn)軸心軸傳動軸轉(zhuǎn)動心軸固定心軸第2頁/共38頁32.按軸線形狀分3.按截面形狀分直軸空心軸曲軸撓性軸實心軸第3頁/共38頁4階梯軸:

曲軸：

第4頁/共38頁5二、軸的結(jié)構(gòu)1.滿足強度、剛度的要求;2.滿足工藝性要求:

軸上零件要有準確的工作位置、便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)有良好的制造工藝、應(yīng)力集中少，軸的受力狀態(tài)好。二、軸的設(shè)計內(nèi)容、特點和步驟1.內(nèi)容：強度、剛度、振動穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)設(shè)計2.特點：三邊：邊計算、邊畫圖、邊修改三結(jié)合：估算與精算、計算與畫圖、軸的設(shè)計與軸上零件的設(shè)計3.步驟：選材初定軸徑結(jié)構(gòu)設(shè)計精確驗算（強度校核）

軸的材料和結(jié)構(gòu)一、軸的材料1.碳素鋼35、45、50…2.合金鋼20Cr、40Cr…

常用材料及力學性能（表9-1）第5頁/共38頁6（一）軸的外形結(jié)構(gòu)（二）軸上零件的定位和固定方法階梯軸軸頸、軸頭、軸身軸向、周向軸肩、套筒、軸端擋圈彈簧擋圈圓螺母鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接銷聯(lián)接過盈聯(lián)接第6頁/共38頁7

定位軸肩→零件定位

h＝3~5mm

非定位軸肩→便于裝配

h=(0.5～1)mm為便于裝拆→階梯軸→軸肩→dmin在最外端、必有定位軸環(huán)設(shè)計時應(yīng)注意:軸承定位軸肩(套筒)不能過高(以便拆卸)軸長輪轂寬度安裝標準件軸段直徑，

(a)滾動軸承(b)聯(lián)軸器(c)密封件軸肩圓角ｒ輪轂孔圓角Ｒ(倒角Ｃ)應(yīng)略短于(保證零件固定)應(yīng)套其內(nèi)徑標準＜(為保證軸上零件與軸肩貼合)第7頁/共38頁81、零件的軸向定位

1）軸肩和軸環(huán)

要求r軸<R孔或r軸<C孔

錯誤

正確第8頁/共38頁92）套筒

3）軸用圓螺母

錯誤

正確要求軸肩高度<滾動軸承內(nèi)圈高度第9頁/共38頁10當用軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸端擋圈進行零件的軸向定位時，為保證軸向定位可靠，要求L軸<L轂4）軸端擋圈

錯誤

正確正確第10頁/共38頁115）軸承端蓋

6）彈性擋圈

7）鎖緊擋圈、緊定螺釘或銷

軸承端蓋與機座間加墊片，以調(diào)整軸的位置

第11頁/共38頁12（三）應(yīng)力集中、制造工藝、受力狀態(tài)1)軸肩處要有過渡圓角2)鍵槽應(yīng)位于同一母線上3)螺紋退刀槽4)砂輪越程槽同一軸上鍵槽位于圓柱同一母線上，且取相同尺寸第12頁/共38頁13三.軸結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟1.擬定軸上零件裝配方案→不同的結(jié)構(gòu)較好第13頁/共38頁142.估算軸的最小直徑（1）類比法：參考同類型已有機器的軸的結(jié)構(gòu)合尺寸，經(jīng)分析對比，確定所設(shè)計的軸的直徑。（2）經(jīng)驗公式計算：對一般減速器，可采用經(jīng)驗公式來估算軸的直徑。高速輸入軸的直徑d可按與其相聯(lián)的電動機軸的直徑D估算，d＝（0.8～1.2）D，各級低速軸的直徑d可按同級齒輪傳動中心距a估算，d＝（0.3～0.4）a第14頁/共38頁15說明：①軸上有單鍵，直徑增大4%;有雙鍵,直徑增大10%②P－傳遞的功率(kw);n－軸的轉(zhuǎn)速(r/min);d－軸的直徑(mm)；C－系數(shù)→表(9-2)

(3)只計轉(zhuǎn)矩→按扭轉(zhuǎn)強度第15頁/共38頁163.確定軸的各段直徑及長度

1）由外向內(nèi)定各段直徑

2）由內(nèi)向外定各段長度4.確定軸上零件周向固定及結(jié)構(gòu)要素第16頁/共38頁17兩端軸承蓋與箱體之間無調(diào)整墊片；軸承與齒輪之間無定位軸套、裝齒輪的軸段長度過長；齒輪與軸之間無鍵聯(lián)接；軸肩過高，難以拆卸軸承；軸頸過長，軸承裝拆不方便；無退刀槽。軸承蓋與軸之間無間隙，且無密封件；聯(lián)軸器無定位軸肩；鍵過長（應(yīng)短于輪轂長度）。第17頁/共38頁18軸系結(jié)構(gòu)改錯四處錯誤正確答案三處錯誤正確答案第18頁/共38頁19兩處錯誤1.左側(cè)鍵太長，套筒無法裝入2.多個鍵應(yīng)位于同一母線上第19頁/共38頁20

四軸的計算

軸的工作能力主要取決于強度和剛度，高速軸還要校核振動穩(wěn)定性。

軸的強度計算、軸的剛度計算(略)一、軸的強度計算1.按扭矩計算應(yīng)用條件：軸只傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受彎矩（或很小的彎矩）彎矩未知，按扭矩作初步計算。第20頁/共38頁212.按彎扭復(fù)合強度計算（當量彎矩）應(yīng)用條件：已知軸承位置以及作用在軸上的載荷性質(zhì)、大小、方向和作用點。步驟：繪制受力計算簡圖，計算所有力引起的彎矩，合成彎矩M；計算扭矩，合成當量彎矩MV。合成彎矩當量彎矩設(shè)計公式校正系數(shù)見P236：不變的轉(zhuǎn)矩0.3

脈動的轉(zhuǎn)矩0.6

對稱的轉(zhuǎn)矩1[-1b]見表9-3軸上有單鍵，直徑增大4%;有雙鍵,直徑增大10%第21頁/共38頁22§2聯(lián)軸器和離合器

聯(lián)軸器和離合器主要是用于軸與軸間的聯(lián)接，使兩根軸一起旋轉(zhuǎn)并傳遞扭矩。

聯(lián)軸器聯(lián)接的兩根軸，必須停車后，經(jīng)拆卸后才能將兩軸分。

離合器聯(lián)接的兩軸，在工作時能很方便的將兩軸分離和接合。兩者的區(qū)別：

聯(lián)軸器和離合器均已標準化了，應(yīng)用時根據(jù)需要選用。

類型？型號？▲

安全聯(lián)軸器與離合器----機器工作時，若轉(zhuǎn)矩超過規(guī)定值，即可自行斷開或打滑，以保證機器中的主要零件不因過載而損壞；▲

特殊功用的聯(lián)軸器與離合器—用于某些特殊要求處，如：在一定的回轉(zhuǎn)方向或達到一定轉(zhuǎn)速時，聯(lián)軸器或離合器即可自動接合或分離等；第22頁/共38頁23一、聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸的相對位移兩軸線的相對位移:軸向、徑向、角度、綜合。由于制造、安裝或工作時零件的變形等原因，被聯(lián)接的兩軸不一定度能精確對中，因此會出現(xiàn)兩軸之間的軸向位移、徑向位移和角位移，或其組合。yα

α

xy軸向x徑向角度綜合制造誤差安裝誤差受力變形被聯(lián)接的兩軸不能精確對中第23頁/共38頁24被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移無補償能力，故對兩軸對中性的要求高。當兩軸有相對位移時，會在結(jié)構(gòu)內(nèi)引起附加載荷。這類聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)比較簡單。

剛性聯(lián)軸器

撓性聯(lián)軸器

無彈性元件撓性聯(lián)軸器：聯(lián)軸器具有撓性，可補償兩軸的相對位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。

有彈性元件撓性聯(lián)軸器：因聯(lián)軸器中裝有彈性元件，不僅可以補償兩軸間的相對位移，而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲蓄的能量越多，則聯(lián)軸器的減振能力越強。這類聯(lián)軸器的品種多，應(yīng)用廣泛。對被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移有補償能力，進一步分為：第24頁/共38頁25

傳遞的轉(zhuǎn)矩大、運轉(zhuǎn)可靠、壽命長；對沖擊載荷較敏感、要求兩軸對中。適用于兩軸嚴格對中的場合。聯(lián)軸器剛性撓性凸緣聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器夾殼聯(lián)軸器盤銷聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性圓盤聯(lián)軸器金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器二、聯(lián)軸器的類型、特點及應(yīng)用

具有緩沖、吸振性；強度低、壽命短。適用于頻繁啟動、高速及雙向運轉(zhuǎn)的場合。無彈性元件有彈性元件第25頁/共38頁26套筒聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器第26頁/共38頁27夾殼聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器第27頁/共38頁28潘存云教授研制滾子聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：利用一條公用的雙排鏈條同時與兩個齒數(shù)相同的并列鏈輪嚙合來實現(xiàn)兩半鏈軸器的聯(lián)接。特點：結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、質(zhì)量小、裝拆方便、維修容易、成本低廉。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、質(zhì)量小、裝拆方便、維修容易、成本低廉，有一定的補償性能和緩沖性能。缺點：因鏈條的套筒與鏈輪之間存在間隙，不適于逆向傳動和啟動頻繁或立式軸傳動。同時受離心力的影響不適于高速傳動。第28頁/共38頁29尼龍銷擋板cc銷與擋板之間留有間隙彈性柱銷聯(lián)軸器特點：上述兩種聯(lián)軸器的動力通過彈性元件傳遞，緩和沖擊、吸收振動。第29頁/共38頁彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性圓盤聯(lián)軸器潘存云教授研制c圓柱孔圓錐孔結(jié)構(gòu)特點：外觀與凸緣聯(lián)軸器相似，用帶橡膠彈性套的柱銷聯(lián)接兩個半聯(lián)軸器。第30頁/共38頁31二、聯(lián)軸器的選擇1.根據(jù)工作條件確定類型對中性？轉(zhuǎn)速?轉(zhuǎn)矩？載荷平穩(wěn)性？…2.由軸徑d、轉(zhuǎn)矩T、轉(zhuǎn)速n確定型號計算轉(zhuǎn)矩=工作情況系數(shù)名義轉(zhuǎn)矩原則第31頁/共38頁32三、離合器的基本類型、特點及應(yīng)用牙嵌離合器摩擦離合器自動離合器安全離合器磁粉離合器定向離合器單盤式離合器