機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第五版 課件 ch09 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)、CH10 軸及軸轂聯(lián)接

第九章

螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)——機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第九章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)§9-1機(jī)械制造中的常用螺紋§9-2螺紋副的受分分析、效率和自鎖§9-3螺紋聯(lián)接的基本類型及其預(yù)緊和防松§9-4螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算§9-5螺紋聯(lián)接的材料和許用應(yīng)力§9-6提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施§9-7螺旋傳動(dòng)聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接——運(yùn)動(dòng)副靜聯(lián)接——螺紋、鍵、銷（可拆），焊、鉚、膠接（不可拆）第九章螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)本章重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容：1、螺紋、螺紋聯(lián)接及其零件的結(jié)構(gòu)和類型。2、螺紋聯(lián)接的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算。（重點(diǎn)）3、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松。4、提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施。螺紋聯(lián)接是一種應(yīng)用很廣泛的可拆聯(lián)接。它具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、裝拆方便、能滿足各種要求的特點(diǎn)。聯(lián)接：效率低、自鎖性好。傳動(dòng)：效率高、自鎖性差。螺紋牙形:30°3°30°60°三角形梯形鋸齒形矩形單線，用于聯(lián)接雙線或多線，常用于傳動(dòng)粗牙：一般情況下使用。細(xì)牙：d相同，p小，ψ小，牙淺，自鎖性好，但不耐磨，易滑扣。∴用于變載荷場合。

∴聯(lián)接螺紋：一般為單線、粗牙、右旋的三角螺紋。一、螺紋的牙型§9-1機(jī)械制造中的常用螺紋大徑d小徑d1中經(jīng)d2螺距P導(dǎo)程S升角

牙型角a、牙型斜角b二、螺紋的主要參數(shù)一、矩形螺紋（α=

0o)1.螺紋受力分析F

t=FQtg(

+ρ）摩擦角ρ=arctgfFQFtπd2NFRfNvsFtFRFQ

+ρ

ρ§9-2螺紋副的受分分析、效率和自鎖假定：①螺紋副的壓力均勻分布在螺紋中徑可簡化為一點(diǎn)受力②相對(duì)運(yùn)動(dòng)與滑塊和斜面間相似2.螺旋副的效率由此可見，

增加→效率提高3.螺紋的自鎖：滑塊等速下滑時(shí)FQFtπd2FRfNvs

Nρψ

FFRQλ-ρFt

=FQtg(

-ρ）若ψ≤ρ，則η’≤0。自鎖條件：ψ≤ρ二、三角螺紋（α≠

0o)比較矩形螺紋和三角螺紋的受力（忽略升角

的影響）三角螺紋的摩擦力：β—牙型斜角fv—當(dāng)量摩擦系數(shù)，ρv—當(dāng)量摩擦角用fv、ρv代替f

、ρ，得到三角螺紋的受力及效率公式自鎖條件：

≤ρv一、螺紋聯(lián)接的基本類型（注意各圖的畫法）1、螺栓聯(lián)接受拉——普通螺栓普通螺栓：無需在被聯(lián)件上加工螺紋孔，裝拆方便，用于兩被聯(lián)件均不太厚的場合。受剪——鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓：除起聯(lián)接作用外，還起定位作用?！?-3螺紋聯(lián)接的基本類型及預(yù)緊與防松2、雙頭螺柱聯(lián)接

用于有一聯(lián)接件較厚，并經(jīng)常裝拆的場合，拆卸時(shí)只需擰下螺母即可。3、螺釘聯(lián)接

用于有一聯(lián)接件較厚，且不需經(jīng)常裝拆的場合。4、緊定螺釘聯(lián)接

螺釘末端頂住另一零件的表面或相應(yīng)凹坑，以固定兩個(gè)零件的相互位置，并可傳遞不大的力或力矩。

二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件三、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊受載之前擰緊螺母預(yù)緊力F’預(yù)緊↑可靠性↑防松能力↑緊密性螺母支承面間的摩擦阻力矩以螺母分析：T∑=T+Tf螺紋副間的摩擦力矩T∑=T+Tf對(duì)于M10~M68普通粗牙取:fv=tgρv=0.15

fc=0.151、擰緊力T∑=？2、預(yù)緊力的控制

對(duì)頂螺母四、螺紋聯(lián)接的防松——防止螺旋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。按防松原理不同，分為三類：1）摩擦防松彈簧墊圈開口方向：斜向右下方彈性增壓尖端抵住開口銷與槽形螺母2）機(jī)械防松（直接鎖?。?）破壞螺紋副關(guān)系：沖點(diǎn)法和粘合法,用于不再被裝拆場合。螺栓聯(lián)接受拉螺栓受剪螺栓松聯(lián)接：無預(yù)緊力F0，僅受工作載荷F緊聯(lián)接：僅受預(yù)緊力F0同時(shí)受預(yù)緊力F0和工作載荷F對(duì)于受拉螺栓，其失效形式主要是螺紋部分的塑性變形和螺桿的疲勞斷裂?！?-4螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算一、松螺栓聯(lián)接如：起重滑輪螺栓僅受軸向工作拉力F——失效：拉斷強(qiáng)度條件：[σ]——許用應(yīng)力，[σ]=σs／[Ss]，見表9-4（P187）查手冊(cè)，選螺栓設(shè)計(jì)式：裝配時(shí)要擰緊，工作載荷作用之前，螺栓已受預(yù)緊力F0作用1、只受預(yù)緊力F0F0TTfF0F0螺栓受F0和T

作用

F0引起的拉應(yīng)力：

T引起的扭剪應(yīng)力：二、受橫向外載荷的緊螺栓聯(lián)接拉、扭聯(lián)合作用時(shí)，按第四強(qiáng)度理論：當(dāng)量拉應(yīng)力：強(qiáng)度條件：

設(shè)計(jì)式：1.3意義：緊聯(lián)接時(shí)，將拉應(yīng)力增大30%以考慮擰緊力矩的影響。m—接合面對(duì)數(shù)f—摩擦系數(shù)K—可靠性系數(shù)FR—橫向工作載荷當(dāng)m=1、f=0.15、

K=1.2時(shí)，

F0≥8FR應(yīng)使接合面摩擦力大于工作載荷FR預(yù)緊力F0應(yīng)滿足的條件？摩擦力：mfF0FRK≥2.普通螺栓聯(lián)接由于螺栓與孔之間留有間隙，故是由F0產(chǎn)生的摩擦力來平衡外載荷。為使被聯(lián)接件之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，3.鉸制孔用螺栓聯(lián)接螺栓桿受擠壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力作用。此類螺栓預(yù)緊力小，計(jì)算時(shí)可忽略

強(qiáng)度條件：ds—螺栓桿受剪面直徑Lmin—最小擠壓高度設(shè)計(jì)時(shí)，按上述公式分別計(jì)算出ds

，取大值三、受預(yù)緊力和軸向載荷F0F0FFTF0F0F∑F0’F0‘F∑螺栓所受的總拉力：F∑=F0+F?×未知力有兩個(gè)：F∑—總拉力F‘0—?dú)堄囝A(yù)緊力須根據(jù)靜力平衡方程和變形協(xié)調(diào)條件求解F0F0F′F′FFF∑F‘0F’0F∑δc0δb0△δb△δcT變形協(xié)調(diào)條件：

△δb=△δc=△δ靜力平衡條件：

F∑

=F’0+F螺栓總拉力殘余預(yù)緊力軸向外載荷變形力力力變形δb0δc0δb0δc0△δF0F0F∑FF‘0αbαc(a)(b)(c)F0螺栓剛度:C1=F0/δb0=tgαb被聯(lián)接件剛度:C2=F0/δc0=tgαc當(dāng)C1＞＞C2時(shí)，相對(duì)剛度系數(shù)→0，F(xiàn)∑≈F′反之，當(dāng)C2＜＜C1時(shí)，相對(duì)剛度系數(shù)→1，F(xiàn)0≈F′+F相對(duì)剛度系數(shù)注意：

F0’>0不出現(xiàn)間隙強(qiáng)度條件：注意：對(duì)于普通螺栓聯(lián)接，無論聯(lián)接是受橫向工作載荷還是軸向工作載荷，螺栓本身總是受拉力作用殘余預(yù)緊力應(yīng)滿足下列要求：1）無特殊要求時(shí)F″=（0.2~0.6)F2）變載作用時(shí)F″=（0.6~1.0)F3）有緊密性要求時(shí)F″=（1.5~1.8)F§9-5螺栓聯(lián)接的材料和許用應(yīng)力一般用途：碳素鋼；重要聯(lián)接：合金鋼

減小螺栓剛度或增大被聯(lián)接件剛度等皆可以使螺栓的應(yīng)力變化幅度減小。減小螺栓剛度的方法a.柔性螺栓b.彈性元件

§9-6提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施一、、減小螺栓總拉力F0的變化幅度以減小應(yīng)力幅增大被聯(lián)接件剛度的方法a.金屬墊片b.密封環(huán)內(nèi)斜螺母環(huán)槽螺母懸置螺母二、改善螺牙間載荷分布不均現(xiàn)象三、減小應(yīng)力集中、附加應(yīng)力的影響四、采用合適的材料和合理的制造工藝方法測力矩扳手9.6螺旋傳動(dòng)

螺旋傳動(dòng)主要由螺桿與螺母組成，主要用來把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。螺旋傳動(dòng)平穩(wěn)，易獲得較高的運(yùn)動(dòng)精度，有良好的減速性能，用較小的轉(zhuǎn)矩就可以獲得很大的軸向推力，且可以具有自鎖性。螺旋傳動(dòng)應(yīng)用廣泛，且類型多樣。9.6.1螺旋傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式1．螺母固定端不動(dòng)，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并往復(fù)移動(dòng)2．螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母做直線運(yùn)動(dòng)3．螺母旋轉(zhuǎn)并沿直線移動(dòng)，螺桿固定不動(dòng)4．螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿直線移動(dòng)9.6.2螺旋傳動(dòng)的類型和應(yīng)用（1）傳力螺旋如千斤頂（3）調(diào)整螺旋如張緊裝置（2）傳導(dǎo)螺旋如機(jī)床絲杠1．按其用途不同可為以下三種類型2．按螺紋副的摩擦性質(zhì)分為三類（1）滑動(dòng)螺旋（滑動(dòng)摩擦）（2）滾動(dòng)螺旋（滾動(dòng)摩擦）（3）靜壓螺旋（流體摩擦）9.6.3滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)簡介

用滾動(dòng)體在螺紋工作面間實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦的螺旋傳動(dòng)，又稱滾珠絲杠傳動(dòng)。滾動(dòng)體通常為滾珠，也有用滾子的。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的摩擦系數(shù)、效率、磨損、壽命、抗爬行性能、傳動(dòng)精度和軸向剛度等雖比靜壓螺旋傳動(dòng)稍差，但遠(yuǎn)比滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)為好。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的效率一般在90%以上。它不自鎖，具有傳動(dòng)的可逆性；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，抗沖擊性能差。它已廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、飛機(jī)、船舶和汽車等要求高精度或高效率的場合。滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)按循環(huán)方式分為內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠外循環(huán)滾珠絲杠第十章軸及軸轂聯(lián)接——機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)§10-1概述§10-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)§10-3

軸的設(shè)計(jì)計(jì)算§10-4

軸轂聯(lián)接第十章軸及軸轂聯(lián)接

重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容1.能對(duì)不同類型的軸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。2.重點(diǎn)掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。3.掌握鍵聯(lián)接及花鍵聯(lián)接的類型、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和應(yīng)用。4.掌握平鍵聯(lián)接尺寸的選擇方法，并能對(duì)平鍵聯(lián)接進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。軸是機(jī)械中最重要的零件之一，它的主要功用是支承回轉(zhuǎn)的機(jī)械零件（如齒輪、帶輪等），并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

一、軸的分類

根據(jù)軸的受載情況，可分為心軸、傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)軸。（1）心軸只承受彎矩不傳遞轉(zhuǎn)矩的軸。固定心軸（圖10-2a)轉(zhuǎn)動(dòng)心軸（圖10-2b)§10-1概述（2）傳動(dòng)軸（圖10-3汽車傳動(dòng)軸）只傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受或承受很小彎矩的軸。（3）轉(zhuǎn)軸

既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩的軸。

（圖10-1齒輪減速器中的軸）

轉(zhuǎn)軸是機(jī)械中最常見的軸，應(yīng)用最廣，本章主要討論轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)。心軸和傳動(dòng)軸可視為轉(zhuǎn)軸的特例。直軸、曲軸，鋼絲軟軸。各種軸齒輪減速器中的軸二、軸的材料軸是重要零件，工作時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力多為變應(yīng)力，一般選用機(jī)械性能較好的碳素鋼和合金鋼。主要考慮強(qiáng)度、剛度、較小的應(yīng)力集中敏感性、良好的加工性能。（1）受力較小或不重要的軸：Q235-A，Q275-A等普通碳素鋼（2）受力較大用35，45，50等優(yōu)質(zhì)碳鋼（3）對(duì)強(qiáng)度、耐磨性要求高選合金鋼40Cr35SiMn等,但并不能提高軸的剛度（4）鑄鐵，價(jià)格便宜、對(duì)應(yīng)力集中敏感性低、吸振、易于得到復(fù)雜的形狀軸常用材料及其機(jī)械性能可參閱表l0-1三、設(shè)計(jì)軸的要求（1）足夠的強(qiáng)度（靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度）：在正常工作時(shí)不發(fā)生斷裂。（2）合理的結(jié)構(gòu)（3）足夠的剛度：限制變形量（一般剛度夠時(shí)強(qiáng)度也夠）如機(jī)床主軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子軸。（4）振動(dòng)穩(wěn)定性要求：高速軸除強(qiáng)度、剛度要求外，要考慮?！?0-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的：確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。影響軸結(jié)構(gòu)的因素很多，主要考慮便于加工、裝拆以及定位和提高軸的強(qiáng)度和剛度等方面要求，所以軸沒有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)針對(duì)不同情況進(jìn)行具體分析。對(duì)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求是：（1）軸和軸上零件有準(zhǔn)確的工作位置（2）軸上各零件應(yīng)有可靠的相對(duì)固定（3）良好的制造和安裝工藝性，軸上零件要易于裝拆（4）形狀、尺寸應(yīng)有利于減少應(yīng)力集中（5）軸的結(jié)構(gòu)盡可能對(duì)稱，使其受力合理，并有利于節(jié)省材料，減輕質(zhì)量。設(shè)計(jì)特點(diǎn)軸徑的初步估算—結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—較精確的強(qiáng)度驗(yàn)算。其中以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為重點(diǎn)。一、便于軸上零件的裝配圖10-6所示為單級(jí)減速器的主動(dòng)軸。為便于軸上零件的裝拆，將軸做成階梯形，中間粗，兩端細(xì)。首先將平鍵1裝在軸上，再從左端依次裝入齒輪、套筒、左端軸承，從右端裝入右端軸承，然后將軸置于減速器箱體的軸承孔中，裝上左、右軸承蓋，再自左端裝入平鍵2和聯(lián)軸器。軸上零件一般均應(yīng)作雙向固定，定位方法有：（1）軸肩、軸環(huán)二、保證軸上零件的準(zhǔn)確定位和可靠固定1．軸向定位和固定應(yīng)有r≤C1或R非定位軸肩定位軸肩或（2）套筒、圓螺母、雙螺母套筒—兩零件相對(duì)較近圓螺母—兩零件相對(duì)較遠(yuǎn)圓螺母雙螺母（3）彈性擋圈、緊定螺釘只能承受較小的軸向力（4）軸端擋圈、圓錐面可承受較大軸向力軸肩B軸端擋圈l止動(dòng)墊片止動(dòng)銷軸端擋圈螺釘螺釘軸端擋圈裝配演示止動(dòng)銷止動(dòng)墊片注意：

1）軸肩、軸環(huán)定位時(shí)，為保證零件與定位面靠緊，軸上過渡圓角半徑或倒角須留意。

2）為保證固定可靠，與軸上零件相配合的軸段長度比輪轂寬度略短2～3mm。２．周向定位和固定傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)（１）鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接（２）銷聯(lián)接、型面聯(lián)接（３）過盈配合聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接綜合看三、具有良好的制造工藝性，軸上零件要易于裝拆1.鍵槽開在同一母線上，且寬度盡可能相同（圖10-6）2.軸上圓角、倒角盡量取相同的值3.需磨削的軸段，應(yīng)留有砂輪越程槽；需切削螺紋軸段，應(yīng)留有退刀槽（圖10-12）4.為便于加工和檢測，軸的直徑應(yīng)取整數(shù)值；與滾動(dòng)軸承相配合軸頸及有螺紋的軸段直徑應(yīng)符合軸承、螺紋標(biāo)準(zhǔn)直徑5.為了便于裝配，軸端應(yīng)加工出450倒角6.過盈配合零件的裝入端加工出導(dǎo)向錐面四、減少應(yīng)力集中，改善軸的受力情況由軸的分類和應(yīng)力狀態(tài)的分析看到，大多數(shù)軸受變應(yīng)力作用，故提高軸的疲勞強(qiáng)度尤為重要。而影響疲勞強(qiáng)度主要因素有應(yīng)力集中、表面質(zhì)量等。1.減少應(yīng)力集中2.改善軸的表面質(zhì)量不合理結(jié)構(gòu)F合理結(jié)構(gòu)F3.改善軸的受力狀況減小應(yīng)力集中實(shí)例：

ZQ350齒輪箱的高速軸在聯(lián)軸器與軸承過渡圓角角處往往被剪斷。這是因?yàn)槁?lián)軸器的軸段到軸承直徑處的過渡圓角半徑r太小，應(yīng)力集中太大所致。改善軸的表面質(zhì)量實(shí)例一：

常州戚墅堰機(jī)車廠生產(chǎn)的曲軸，圓角半徑處應(yīng)力集中過大，一直沒有過關(guān)，后在圓角處采用滾壓工藝，使壽命提高了一倍。改善軸的表面質(zhì)量實(shí)例二：

1974年東風(fēng)船廠6E350柴油機(jī)減速箱的一根主軸，在試車過程中連續(xù)斷掉兩根，經(jīng)理論驗(yàn)算強(qiáng)度和剛度，是足夠的。但為什么會(huì)斷呢?經(jīng)分析后，查明原因有兩點(diǎn)：(1)柴油機(jī)振動(dòng)對(duì)軸的破壞影響估計(jì)不足；(2)軸表面粗糙度未達(dá)到圖紙要求。改進(jìn)后經(jīng)275h試車通過。這說明，考慮問題要從多方面分析。改善軸的表面質(zhì)量實(shí)例三：

提高軸的疲勞強(qiáng)度問題。某校教師在重慶民生船廠發(fā)現(xiàn)，制成試驗(yàn)用的增速器，經(jīng)核算其中軸的安全系數(shù)為0.8。他們建議把軸從原來的調(diào)質(zhì)處理改為高頻淬火，從而解決了問題。C為由軸的材料及承載情況確定的常數(shù)。見表10-2上式所求d作為軸的最小直徑進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，若該處有一個(gè)鍵槽，d增大5%，有兩個(gè)鍵槽，d增大10%。一、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算這種方法視軸只受轉(zhuǎn)矩，根據(jù)轉(zhuǎn)矩大小估算d，并用降低許用扭剪應(yīng)力的方法來考慮彎矩的影響。§10-3軸的設(shè)計(jì)計(jì)算—扭剪應(yīng)力MPa—許用扭剪應(yīng)力MPa

—抗扭截面系數(shù)mm3

—轉(zhuǎn)矩N.mm—傳遞的功率KW—轉(zhuǎn)速r/min—軸的直徑mm二、按經(jīng)驗(yàn)公式估算

對(duì)于一般減速裝置中的軸，也可用經(jīng)驗(yàn)公式估算軸的最小軸徑。

對(duì)于高速級(jí)輸入軸d=(0.8～1.2)D

D——與高速級(jí)軸相聯(lián)的電動(dòng)機(jī)軸徑

對(duì)于各級(jí)低速軸d=(0.3～0.4)a

a——同級(jí)齒輪中心距三、按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算在初估軸徑及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成以后，即可確定軸上載荷大小、方向、作用點(diǎn)和軸的支承點(diǎn)位置。從而可求出支承反力，畫出彎矩圖和扭矩圖，這時(shí)就可按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算軸的直徑（多用來對(duì)已設(shè)計(jì)好的軸進(jìn)行強(qiáng)度校核）。由彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖可初步判斷軸的危險(xiǎn)剖面。對(duì)于一般的鋼制軸，可用第三強(qiáng)度理論求出危險(xiǎn)剖面的當(dāng)量應(yīng)力

e，其強(qiáng)度條件為：

e—當(dāng)量應(yīng)力MPa

b—彎曲應(yīng)力MPaM—危險(xiǎn)截面上的合成彎矩N.mmW—危險(xiǎn)截面上的抗彎截面系數(shù)mm3對(duì)于一般轉(zhuǎn)軸，

b為對(duì)稱循環(huán)，而

的應(yīng)力特性常是不變或脈動(dòng)，考慮到兩者循環(huán)特性不同的影響，將上式中的轉(zhuǎn)矩乘以折算系數(shù)，得校核軸的強(qiáng)度基本公式為：α—折算系數(shù)Me—當(dāng)量彎矩N.mm

[

-1]b—對(duì)稱循環(huán)下許用彎曲應(yīng)力設(shè)計(jì)式：對(duì)于一般用途的軸，按上述方法計(jì)算已足夠精確。對(duì)重要的軸，還要考慮影響軸疲勞強(qiáng)度的一些因素而作精確驗(yàn)算。其內(nèi)容可參閱有關(guān)書籍。設(shè)計(jì)注意：1）找危險(xiǎn)截面：Me較大或d較小處

2）強(qiáng)度不足采取措施

a)增大軸徑，其它尺寸跟著變化

b)改用材料、熱處理方法四、軸的剛度計(jì)算概念軸受載后會(huì)產(chǎn)生彈性變形，機(jī)械中若軸的剛度不夠，會(huì)影響機(jī)器的正常工作。如機(jī)床的主軸變形太大時(shí)，將影響機(jī)床的加工精度，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸彎曲變形太大時(shí)，將使轉(zhuǎn)子和定子的間隙改變而影響電機(jī)性能，所以軸必須有足夠的剛度。對(duì)于有剛度要求的軸，為使軸不因剛度不足而失效，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)軸的不同要求限制其變形量：分別為許用撓度、許用偏轉(zhuǎn)角和許用扭轉(zhuǎn)角，其值見有關(guān)參考書。五、軸的設(shè)計(jì)步驟

設(shè)計(jì)軸的一般步驟為：(1)選擇軸的材料(2)初步確定軸最細(xì)部分的直徑(3)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(4)軸的強(qiáng)度校核當(dāng)校核不合格時(shí)，還要改變危險(xiǎn)截面尺寸，進(jìn)而修改軸的結(jié)構(gòu)，直至校核合格為止。因此，軸的設(shè)計(jì)過程是反復(fù)、交叉進(jìn)行的。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例單級(jí)減速器輸出軸的結(jié)構(gòu)及軸上零件的布置軸的裝配右軸承右端面到聯(lián)軸器左端面的距離取為習(xí)題1：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求是什么？答：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要是：1)軸及軸上零件應(yīng)有確定的位置和可靠固定；2)軸上零件應(yīng)便于安裝，折卸和調(diào)整；3)軸應(yīng)具有良好的加工工藝性；4)力求受力合理，有利提高疲勞強(qiáng)度和剛度。解答：1)軸肩過高擋住了內(nèi)圈，軸承不便于折卸；2)兩邊均有軸肩，齒輪無法安裝；3)鍵的頂面應(yīng)與輪轂槽底面有間隙，且輪轂槽應(yīng)開通，軸上鍵槽處應(yīng)有局部剖視；4)軸承不便于安裝，此處應(yīng)該有過渡軸肩；5)此處的輪轂沒有確定的位置，且無軸向固定；6)鍵過長，且兩鍵不在同一方位，不便于加工；7)軸端過長，輪轂無法進(jìn)行軸向固定。習(xí)題2：指出圖中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤，在錯(cuò)誤處標(biāo)出序號(hào)，并按序號(hào)一一說明理由。習(xí)題3：試指出圖中結(jié)構(gòu)不合理的地方。

鍵聯(lián)接是一種將軸和軸上轉(zhuǎn)動(dòng)零件聯(lián)接起來的可拆聯(lián)接，主要用于軸和輪轂間的周向固定并傳遞轉(zhuǎn)矩。有些類型的鍵還能實(shí)現(xiàn)軸向固定或軸向動(dòng)聯(lián)接。

松聯(lián)接：平鍵聯(lián)接和半圓鍵聯(lián)接。鍵聯(lián)接緊聯(lián)接：楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接?；ㄦI聯(lián)接§10-4

軸轂聯(lián)接一、鍵聯(lián)接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用1.平鍵聯(lián)接兩側(cè)面是工作面，鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙，是靠兩側(cè)面的擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。具有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、加工容易，對(duì)中良好，應(yīng)用廣泛，但不能實(shí)現(xiàn)軸向固定的特點(diǎn)。平鍵聯(lián)接按用途分為三類：普通平鍵、導(dǎo)向平鍵、滑鍵。（1）普通平鍵

用于靜聯(lián)接，即軸與輪轂間無相對(duì)滑動(dòng)。按端部形狀不同分為A型（圓頭）、B型（方頭）、C型（半圓頭）三種。A型鍵槽的加工B型鍵槽的加工（2）導(dǎo)向平鍵和滑鍵聯(lián)接當(dāng)輪轂在軸上需沿軸向移動(dòng)而構(gòu)成動(dòng)聯(lián)接時(shí)，可采用導(dǎo)向平鍵或滑鍵。導(dǎo)向平鍵較長，用螺釘將鍵固定在軸槽中，輪轂沿鍵作軸向移動(dòng)(見圖l0-22a)，為裝拆方便，制有起鍵螺釘。若移動(dòng)距離較大時(shí)，可用滑鍵。它和輪轂相聯(lián)，沿軸上鍵槽移動(dòng)(圖10-22b）。兩側(cè)面為工作面，對(duì)中良好，用于靜聯(lián)接。

軸槽用