机械设计第十五章轴课件

1、轴齿轮轴承 轴是支承回转零件及传递运动和动力的零件。15.1 概述1. 类型1) 根据承受载荷分：转轴：既受扭矩又受弯矩；心轴：只受弯矩；传动轴：只受扭矩。转轴转动心轴固定心轴传动轴2) 根据轴的形状分：直轴 曲轴挠性轴光轴阶梯轴曲轴挠性轴2. 材料表15.1有利于轴上零件的定位，定位可靠；2) 有利于轴上零件的装拆；3) 良好的工艺性 。15.2 轴的结构设计轴承齿轮套筒键轴轴承座轴承座轴肩半联轴器轴承端盖密封圈轴端挡圈1) 轴向定位 a. 轴肩 1. 轴上零件的定位定位轴肩(): h=(23)C或（23)R非定位轴肩(): h=12mm轴肩高度应低于轴承内圈高度;2) 轴肩过渡圆角半径r必

2、须小于零件毂孔的圆角半径R或倒角C: rR;注意:错误正确3) 轴段长度应比轴上零件的毂孔长度短23mm。b. 套筒 c. 轴承端盖 d. 圆螺母和紧定螺钉 e. 弹性挡圈 f. 锁紧挡圈 g. 轴端挡圈 2) 周向定位 键花键销紧配合2. 轴上零件的拆装 轴承装配经过的轴段直径应小于轴承内径。3. 提高轴的强度4. 轴的加工工艺性同一轴上键槽位于圆柱同一母线上，且取相同尺寸。1) 确定最小直径 dmin:2) d1=dmin+2h, d2=d1+2h, 3) 轴段长度由轴上零件所决定。 5. 轴段直径和长度确定1) 与标准零件部相配合轴段的直径应与标准 零部件标准孔的直径一致；注意2) 轴段

3、长度应比轴上零件的毂孔长度短23mm。43819210657解：1轴向未定位 2周向未定位3轴段长度应短于齿轮轮毂长度23mm4套筒高度不应超出轴承内圈高度5轴肩高度不应超出轴承内圈高度6无法装拆，应用弹性挡圈7端盖与轴间应有间隙 8孔应打通9键太长，套筒处不应有键 10轴应有台阶182346751轴承未定位 2轴段长度应短于轮毂长度3套筒高度应低于轴承内圈高度 4应作出阶梯5键太长 6端盖与轴间应有间隙 7、8应加调整垫片型号公称扭矩TnN.m许用转速 r/min轴孔直径 d1, d2, dz轴孔长度铁铜Y型J, J1, Z型LL1LHL412502800400040,42,45,48,50

4、,55,5611284112(60),(63)142107142HL520002500355050,55,56,60,63,65,70,(71),(75)弹性柱销联轴器（GB/T5014-1985）mmT扭转切应力，MPa P轴传递的功率,kW n轴的转速 ,r/minWT抗扭截面系数, 见表 15-4T许用扭转切应力，MPa, 见表15-3 15.3 轴的强度校核计算 1. 扭转强度校核A0, 见表15-3 FrFtT2. 弯扭合成强度校核根据第三强度理论:, 扭转切应力为静应力, 扭转切应力为脉动应力, 扭转切应力为对称循环应力将扭转切应力转换为与对称循环弯曲应力相当的应力时的折合系数。校

5、核公式:设计公式:1) 画受力简图（力学模型）轴简化为简支梁；将分布载荷简化为集中力作用于轮毂宽度的中点；根据轴承类型确定支反力的作用点。2) 分别作出两个平面的弯矩图；3)作出轴的合成弯矩图；4)作出轴的扭矩图；5) 作出轴的当量弯矩图。a)L1=120L2=71L3=141e)TTd)MM2M1c)MVMV2MV1FtFrFaABCDFNH2FNV2b)MHMHFNH2FNH1FtFNH1FNV1FNV1FNV2FNV1FNV1=FaFrFaMa=FaD/2T3. 轴的疲劳强度校核4. 轴的刚度1) 轴的弯曲刚度校核挠度:偏转角:2) 轴的扭转刚度校核15.2 轴的设计步骤选择材料；求最小

6、直径 dmin；轴的结构设计；轴的强度校核。表面粗糙度代号Ra(m) 表面外观情况 主要加工方法 应用举例不可辨加工痕迹方向粗车、粗铣、粗刨、钻、粗纹锉刀和粗砂轮加工明显可见刀痕可见刀痕微见刀痕可见加工痕迹微见加工痕迹看不见加工痕迹可辨加工痕迹方向微辨加工痕迹方向暗光泽面亮光泽面镜状光泽面雾状镜面镜面粗糙度值最大的加工面，一般很少应用粗车、刨、立铣、平铣、钻精车、精铣、精刨、铰、镗、精磨等精车、精铰、精拉、精镗、精磨等研磨、抛光、超级精细研磨等不接触表面，不重要的接触面，如螺钉孔、倒角、机座底面等要求很好密合的接触面，如滚动轴承配合的表面、锥销孔等；相对运动速度较高的接触面，如滑动轴承的配合表面、齿轮轮齿的工作表面等精密量具的表面、极重要零件的摩擦面，如气缸的内表面、精密机床的主轴颈、坐标镗床的主轴颈等0.2502512.56.33.21.60.80.40.100.050.0250.0120.006没