机械设计(吴宗泽教材)8轴系结构2

习题2-122-13（1）2-17（1）自学第13章：重点掌握平键、花键的结构、失效形式和计算。1第15章轴系结构设计§15.2.3轴承游隙及轴系的轴向位置调整方法垫片圆螺母2第15章轴系结构设计§15.2.3轴承游隙及轴系的轴向位置调整方法圆螺母调整盘3第15章轴系结构设计24560滚动轴承的公差带§15.2.4滚动轴承的配合内径用基孔制：公差带为负值，比同类配合紧得多；外径用基轴制：公差带为负值，外径的配合也较紧；06542选择的原则：紧些的配合旋转精度高、振动小动圈比定圈要紧些：定圈稍松转速高、载荷大应紧些；温度影响：内圈稍紧；外圈稍松拆装、轴承精度支承的形式：游动端松些薄壁座、空心轴配合类型的选取及相应的

形位公差查阅手册4第15章轴系结构设计§15.4提高轴系结构性能的措施15.4.1提高轴强度的措施.1.合理安排轴上载荷的传递路线图15-32T1T2输入T1+T2T1T1+T2扭矩图T1T2输入T1+T2T1T2扭矩图5第15章轴系结构设计§15.4提高轴系结构性能的措施15.4.1提高轴强度的措施.2.改善轴上零件结构图15-336第15章轴系结构设计§15.4提高轴系结构性能的措施15.4.1提高轴强度的措施3.减小应力集中

4.提高轴径的表面质量

图15-34减小轴台阶应力集中图15-357第15章轴系结构设计§15.4提高轴系结构性能的措施15.4.2提高轴刚度的措施1.合理选择轴的截面形状表15-1

2.改善支承形式图15-368第15章轴系结构设计§15.4提高轴系结构性能的措施15.4.3改善轴的结构工艺性多个键槽应布置在同一母线上；轴上的圆角，退刀槽尽量统一；轴的两端应有中心孔；9第15章轴系结构设计15.4.4提高轴系刚度及精度的措施1提高轴承支座的刚度和精度；2.选择刚度大的轴承（滚柱优于球）3.采用多个支点；4.轴承预紧图15-41目的：提高精度、刚度，减小振动。即安装时消除游隙，使轴承中保持一定轴向力。10第15章轴系结构设计§15.4.5改善滚动轴承轴系的结构工艺性.拆卸工艺性图15-4811第15章轴系结构设计§15.4.5改善滚动轴承轴系的结构工艺性.拆卸工艺性图15-4712第15章轴系结构设计§15.5滚动轴承的润滑（§

16.3.2）目的：降低阻力、散热、吸振、防锈方式：脂；浸油、滴油、喷油、油雾；与速度有关，参见表16-3：脂润滑的dn（mm.r/min）值界限（2~3）105

装填量不超过轴承空间的1/3～2/1浸油润滑时，油面不高于最下方滚动体的中心;13第15章轴系结构设计§15.6滚动轴承的密封装置（§16.4、§16.5）目的：防尘、防漏油方式：1.接触式密封毡圈

V5~7m/sO形密封圈V~3m/s

唇形密封圈

V10~15m/s

机械密封（端面密封）2.非接触式密封沟槽密封离心式密封（甩油密封）迷宫密封

螺旋密封14第15章轴系结构设计§15.6滚动轴承的密封装置（§16.4、§16.5）1.接触式密封图16-16毡圈密封图16-19唇形密封圈15第15章轴系结构设计§15.6滚动轴承的密封装置（§16.4、§16.5）2.非接触式密封图16-23沟槽密封甩油密封16第15章轴系结构设计§15.6滚动轴承的密封装置（§16.4、§16.5）2.非接触式密封图16-24曲路密封（迷宫密封）17§15.7轴的设计计算（§2.8）一.概述在轴系中，轴用来支承轴上零件及传递转矩和运动。1.轴的分类

按轴的形状：直轴、曲轴；光轴、阶梯轴；实心轴、空心轴；圆轴、非圆轴；

按轴受载荷性质：心轴、传动轴、转轴按轴的工作频率：刚性轴、挠性轴18§15.7轴的设计计算（§2.8）

1.轴的分类

按轴受载荷性质：心轴、传动轴、转轴传动轴：扭矩T

心轴：弯矩M转轴：T+M19脉动循环应力对称循环应力（）to（）（）ttoo§15.7轴的设计计算（§2.8）

轴的应力分为三类转轴弯矩：对称循环应力扭矩：脉动循环应力(常见)t静应力20§15.7轴的设计计算（§2.8）

一.概述2.轴的材料（表2-5）对轴材料的要求：强度刚度耐磨性碳钢的特点：价格低对应力集中不敏感可以通过热处理提高耐磨性合金钢的特点：强度高耐磨性好可以满足特殊工作要求球墨铸铁的特点：价廉、对应力集中敏感性低适于复杂外形的轴21§15.7轴的设计计算（§2.8）一.概述3.轴设计的主要问题（1）选择轴的材料；（2）在轴系结构设计中进行轴的结构设计：确定轴的各段直径和长度轴的结构工艺性解决轴上零件的固定和定位等问题（3）进行轴的强度校核（防止疲劳折断）；（4）必要时进行轴的刚度（防止过渡变形）和振动稳定性计算（防止共振）。

轴的一般设计过程：估算轴径初步结构设计按弯扭合成强度计算修正结构设计按疲劳强度精确核算绘制工作图。

dM、T22§15.7轴的设计计算（§2.8）二.轴的疲劳强度计算1.按许用切应力计算此种方法用于传动轴强度计算或转轴、心轴的初步估算如所计算的轴径上有键槽等结构，应将计算的直径适当放大（参见p43推荐值。），并将直径按标准直径系列圆整。查表（2-6）23§15.7轴的设计计算（§2.8）二.轴的疲劳强度计算2.按许用弯曲应力计算此种方法用于受弯扭复合作用的转轴。（1）求出支点反力；（2）作出轴在水平面内弯矩Mxy图

，在垂直面内弯矩Mxz图；W：附录表7表2-7：考虑扭矩和弯矩产生应力的循环特性差异的系数。扭转切应力为静应力、脉动循环应力、对称循环应力时，分别取=0.3、0.6、1。（4）作出扭矩T图.24§15.7轴的设计计算（§2.8）二.轴的疲劳强度计算3.安全系数校核计算（结构设计完成后的精确计算）符号及有关数据参见§2.425三.实例：设计减速箱输出轴并计算轴的强度（参见2.8.3）（二）.按弯扭合成校核轴的强度（一）.轴的结构设计1.确定轴的最小直径2.确定轴的各段直径3.确定轴的各段长度

264.作出扭矩图T5.作出当量弯矩图垂直弯矩Mxz（二）.1.作出轴的受力图，计算支反力；2.作出弯矩图水平弯矩MxyMxyMxzFtFaFr27零件图28§15.7轴的设计计算（§2.8）四.轴的刚度计算（2.8.4）1、轴的扭转刚度计算轴扭角的计算：式中参数的意义参见p49；许用扭转角表2-929§15.7轴的设计计算（§2.8）四.轴的刚度计算（2.8.4）2、轴的弯曲刚度计算当量轴径法：把阶梯轴简化为一当量等径光轴，然后再利用材力公式计算y及。其中：

li

、di——轴上第i段的长度和直径；mm30

圆柱蜗杆传动n课堂检查题（2000.4.29）2.画出蜗杆传动中蜗轮三个分力的方向和蜗杆的转向与旋向。1. 两组V带传动，其带轮直径、带型号、根数及转数都相同，而带长相差一倍，哪组带传动承载能力强？为什么？31轴上零件的定位§15－2轴的结构设计。轴向定位的方法轴肩定位：多用于轴向力较大的场合。（表15-2）规范套筒定位：多用于两个零件之间的定位。圆螺母定位：可