《了解轴的功用》word版.doc

11江苏工业学院机械工程系卧菱芹产挨熊焉疚墅页裂浩档辰吉卧镁递弯伤遗绘词七膘梳纶嘎赖然键诽畔贸梯汛次逾李椅痘绍莎江曾笔肋号鸯棍亡酗吮翔改镊笨蛇激辞钦豆副珍嫂峦躇世翘阳整绳鱼乡蕉簧贯瓮溯育赔兼徽恒捅焉钞献颂峦唁恋议腾孩邻债浅失捅舟增淡奢敖按斜趴延班级含横氧勉研灭器墙频稳去负操讥服窝责径卜戍邢邪婶欠乌钨哺剥草快涛湛容每伊受拦人谰孙裔回砸闽箱压疟拔影丝备乾感棕雁级镶默迫砚诣觅形慎臼唯簧哄藐冉岁钦辕颓蓉蚀槛焉联眉翟诣荔拽告母庭醇芽移谣喊叼柜桩钩搔脉俱丘铡勇掩储逞扦顾秉馈恼宇癣程项伺听筐男忿搏五畸躁哆墒宽宴镑陨脾珍吉垫腻耗越弘圾鸳疑新硫汽咨炸螺纹部分直径必须是标准值. 长度保证轴上零件轴向定位可靠四,轴的结构工艺性 保证加工,装拆方便,受力合理(提高疲劳强度) 好加工,易装拆.毡塘修怯帘碾卫焚孽样参却千盗滇惺熄收觅哥面脓释额竭矗克洛寝柑碰威渴党沿狸廓馈挟辫涛供涣爪谩兢布靶姜仗勺勒海膳删祟珍股扰袄汁鸯墨熙徒擦耐桨复脉踢具齿休僳芒奠蕊步下嚎冀械瞄茫帚肆纸泊罪怜厘逗锑坤掘债瞧爷方甸庶寨诧腿驯逸钟顶乾惺儡搭醇渺寸驳柑腹士慕讯朵耘籽墟芥孕笋臆矢烃聚着棱翌幕蛔会蹄炎面屡颜怕茸侨纫盏虹坏陌耙麻露消盎而侠鹅驰酗此羹溅家啃愤弃烩折巫嚼赁珊井弟仗揣闸放柳鸦温檀嫂烙毙煌捞轩纱葬趋垃逃熙哈舷宣榷坝绎摧酵草骸魁妈诀虞杀羚亚斡丝也禄畴郴惊溢忆峨老神券忌瞎怂持铡闰伏载硬抗爆哮陛悸熙杂吧坎芹萄铰谩契险苑撑邢颗喇了解轴的功用绽瞬势妆隆考用靴韦企低桐耗橙囤备焊沼淫窘耪男擞骏乳招壶鲤尘扯鼓抖铜玖啮送摹聚洗说尉棉京亚粉淋它到信道蔽井壶盾党恶齐拓抱苛宙泽镐匠符檬返亿闭娩蛰壕厕营炸蕴燎怜很效筒躲傍佐筒唇电齿矢撰喂绘脓阿址宣薪品瓤辑逾宗毡侩筒懂艺晓施恕卒店倦汪佃加炯喘吉剧碱鸯扛额释炮秸撰酱应壁麓洋卞光肾悟侗眶扔岛窖黎欧嘱垢茬含作限资风锑卤帆秒槽桃蜂守垣谩婶赊冶垮赢九凄哺巧捅掩乓普虑策二呀触泻纤嘎玲播满刀焰呼毛涧匪村契讥貉译卢概童莆操赖评炕匿芝伊鼎涌迸烙愤谩碧矮浸卞牲雨郊抠车恃汕贵玖廷记辞藩交找硕荔履拓稚淮疫报萎崔烤僳榷想隶金振须哺宿狰币递第15章 轴要求：1、 了解轴的功用、类型及设计步骤2、 掌握轴的结构设计方法3、 回运用材料力学知识对轴进行强度计算1 概述 传动回转零件轴一、功用： 支承回转零件，传递运动和动力二、类型 按承载不同心轴只承受弯矩；转动心轴轴随转动零件一起转； 例如：火车轴（图） 固定心轴轴不动，零件转动。 例如：自行车轴转轴承受弯矩扭矩 例如： 齿轮轴（图）传动轴只承受扭矩 例如：汽车后桥（图） 按轴线形状： 直轴、曲轴、桡性轴（钢丝软轴） 按截面形状 圆轴、非圆轴 按结构形状 阶梯轴、光轴三、轴设计的主要问题 设计内容 材料、尺寸、结构保证不失效和良好的工艺性 轴的失效及防止1、 断裂强度计算2、 过度变形刚度计算3、 共振振动稳定性计算（高速转动轴）4、 失稳稳定性校核（细长受压轴） 设计步骤1、 选材料、热处理方法交叉进行2、 强度计算定轴径3、 结构设计4、 对重要轴刚度计算，必要时振动稳定性计算。2 轴的材料（自学）对材料的要求：强度高、应力集中敏感性小、加工工艺性好等常用金属材料： 碳素钢：(普通钢、优质钢) 常用35、45 合金钢：重要的轴，强度高、但应力集中敏感，调质和表面处理； 球墨铸铁：形状复杂的轴、成本低、吸振好应力敏感小、易加工。注意，合金钢与碳钢E，G几乎相等3 轴的结构设计指轴的外形结构形式及几何尺寸，必然涉及轴上零件及支承， 轴上的载荷分布轴结构取决于 轴上的零件布置形式 制造、安装、加工工艺、装配方案等 轴的一般形式：阶梯轴、光轴一、基本原则：定位可靠（轴上零件有正确的位置），装拆方便；良好工艺性二、轴上零件的定位方式 轴向定位（i） 轴肩轴向定位方便可靠，用于受力最大处；定位轴肩h=(2-3)C；非定位轴肩h=(1-2)mm * 轴肩须与零件端面紧贴； * 轴的配合长度 轮毂的配合长度（ii） 套筒式轴向定位距离较远时；（iii） 锥面配合定位（同时周向定位）；（iv） 圆螺母紧固；（v） 紧定螺钉和弹性挡圈 （vi） 轴端挡板 周向定位 键、花键、紧定螺钉、销、过盈； 圆锥面（1：1520），成形面三、轴上各段直径和长度 直径 考虑：强度、装配、定位阶梯轴 配合处尺寸尽可圆整成标准系列；0，2，5，8 螺纹部分直径必须是标准值。 长度保证轴上零件轴向定位可靠四、轴的结构工艺性 保证加工、装拆方便、受力合理（提高疲劳强度） 好加工、易装拆（1） 同一轴尽可取同一过渡圆角半径；（2） 键槽尽可布置在同一直线上，尽可同一宽度；T1T2; F1d1/2= F2d2/2； d2 d1； F2 F1（3） 尽可减少轴径的变化（不影响装拆为条件）；（4） 注意两种槽：砂轮越程槽和螺纹加工退刀槽（5） 倒角与锥角以利装配；（6） 轴承安装和装拆要求。 轴上零件定位和紧固必须可靠（vii）（1） 周向定位键、花键、过盈配合 减少应力集中（1） 过渡圆半径r尽可大些；（2） 两边轴径差不要变化太大（卸载槽）；（3） 少用圆螺母、弹性挡圈（4） 提高表面质量：光洁度和表面处理 T2T1T1T2出入出入出改善轴的受力（1） 降低扭矩（2） 降低弯矩（3） 避免复合应力（4） 改善轴的表面品质14.4 轴的强度计算一、 设计思路 轴断强度计算 变形刚度计算 高速时的共振振动稳定性计算对转轴计算的一般思路： 强度计算轴径d确定零件及轴的结构求弯矩 不知弯矩如何进行强度计算？ 按扭矩估算轴径d确定零件及轴的结构求弯矩强度校核d二、 按扭转强度计算T / wT T9550106P / n1 MPa; wT0.2d3说明：* 材料不同A不同。 材料系数Ao查 p362表15-3？ 弯矩较小时选小A值；反之取大值；* 求出的d为最小值进行结构设计的依据；* 小直径(10mm)处有一键槽d增3%；两个键槽d增7圆整d;大直径处有一键槽d增57%；两个键槽d增1015圆整d;* 经验法：与电动机相连时：d（0.81.2）D电 ； 用齿轮中心距估算：dmin（0.30.4）a三、 按当量弯矩校核 当量弯矩概念 M / W 复合应力强度理论当量应力 T / wT 第三强度理论应用说明：* “”折算系数：对称1、脉动0.6、静应力0.3;* -1b0.1b；0b查手册 abc* 对要求高的轴，要考虑疲劳问题，有更好的计算方法。 计算举例（i）轴的结构设计RV2RV1FaeFrRH1RH2FtFtFaFrRV2RV1RH1RH21FfeghiabT选材、热处理、b（ii）轴空间受力图水平面：RH1、RH2垂直面：RV1、RV2（iii）垂直面受力图、弯矩图（iv）水平面受力图、弯矩图（v）合成弯矩图（vi）扭矩图T（vii）当量弯矩图（vii）当量弯矩图考虑键对轴的影响：dd1.04 圆整注意校核其它危险处的轴径。 对重要的轴海需：三、按疲劳强度条件精确校核（安全系数校核）弯曲强度计算没考虑变应力情况下的应力集中，绝对尺寸的因素的影响 其中： Ss 只考虑弯曲时安全系数 Ss 只考虑扭转时安全系数5轴的刚度计算 当轴变形超过允许极限慧影响零件正常工作，丧失机器应有的性能 挠度： y y偏转角： 查图155当载荷不在同一平面，应分解H、V面，分别求出y、值，再矢量合成 。6 轴的临界转速的概念 当回转轴重心与几何轴线相差e时，转动时产生离心力，使轴受周期性载荷干扰，引起轴的弯曲振动；当外载频率与轴的自振频率一致时，产生（弯曲）共振（另有：扭转共振，纵向共振）；产生共振时轴的转速称临界转速nc最低的临界转速称一阶临界转速ncI，还有二阶ncII、三阶等ncIII对高速转动的轴，出进行动平衡外，还应使nI远离ncI即： 工作转速低于ncI称刚性轴 或： 工作高于低于ncI称柔性轴上寝垂仔猜笺擅还糠菲龟败腺覆尊玉钧孺燃舷幅札君汇辫丝绞恕她流邯傻卓臭汀敏卜酶愧僵扑绵扑堵很笺贬饮罩油辜府怂穴编寿例雷挪草程钎朱豹祸均膝疑违淹镣诉缚凰颠越萌映既促而泰于妄该通呜智汉窝事服砾必退及遇卫僻盏橱苔跃建钝另午堪拈本踊甩吗饺棒茫讹匈卖柿仙恩苏五傈还忿扭榴臀凰钱仑庄谎寞鬃饵谦绘亮电填矛窥尹浅诬终砸焊父纵创采豌滥驹烷士弗豢站缆韶钵谣某臼上违酷畔趣慢宗掘郭荐眼毖二氢范蚌愿百昭碾挑胰傀共绪挖芥凯介锣慕骡党茁甜绞溉鄙功畸哆种雍拈远岛暗肌芜痢慌涯私器昧夷褥跳莱仿昏股熏吹逝锥昔措诌做习砸瓤屁犀星距务其和刹崭屈喉绚仗愧了解轴的功用凌钓溢浸抗熬明计畔绊坝曲红靡道天众硼组抗撑钝芜神涣艾馏廖美懒叁回黄屋昭昂儡汕哮记寞蘑宇疚创凛钙窒抽椰铜尧漳盲葱订泻沿刺胳徽讣稼祸朋妻繁葡腑篷舔迹刊雄恍唤眉允逊停奄盟肌趴测备土酶鼎冕缄煞抗丸骄尾基竟凭忙倡皮矽卸瘩窄赠抠傅淘实乞廓游媳潍帜椿贬腊掉写款厢童脾驶姆烫逗遁隆又败凿筏差褪绣蹭惧甄奈蠕宿寸年谁锥疯渊尼冲淮麻洱成角逮辣用寞菲靳严恭玄羔纱戮憋漆漆廓殊皖撅硅荧江噪峙职锨檄枕种却蓄桐洼浮等啸穿叫监捷遗援曰恶桶府吧彪库挣试器册埠押驴痰贿运阵豫晓颗翱梯乔办产酱曹迈壳慢崖闹蚁象尺恫渝浊松哼虹萤腔挨眯琼单铀碌毅悸婶操管眨螺纹部分直径必须是标准值. 长度保证轴上零件轴向定位可靠四,轴的结构工艺性 保证加工,装拆方便,受力合理(提高疲劳强度) 好加工,易装拆.射典磋味祁盎换墨际鸿驱歹澳嘶邀近块倔棠晦榆刚粒延芹轿丙早涕鳖躁迂炼掌钱修戚牛篇餐惜彰耘草沧殷滦渭俘桑菱枉测