机械设计基础第十二章轴和联轴器课件

机械设计基础第十二章轴和联轴器课件汇报人：AA2024-01-12轴概述联轴器概述轴的结构设计联轴器的结构设计轴与联轴器的强度计算轴与联轴器的维护与保养contents目录轴概述01轴的定义轴是组成机械的重要零件之一，它主要用来支承传动零件（如齿轮、蜗轮等）和传递转矩，起着承载、传递运动和动力的作用。轴的分类根据轴的承载情况，可分为转轴、心轴和传动轴三类。转轴既承受弯矩又承受转矩；心轴只承受弯矩而不承受转矩；传动轴只承受转矩而不承受弯矩。轴的定义与分类轴的材料主要是碳钢和合金钢。碳钢具有较高的强度和韧性，价格较低，应用广泛；合金钢具有较高的力学性能和耐腐蚀性，适用于特殊要求的场合。轴的材料轴的制造主要包括毛坯制造、热处理、机械加工和表面处理等工序。毛坯制造可采用锻造、铸造或焊接等方法；热处理可改善材料的力学性能和加工性能；机械加工包括车削、铣削、磨削等工序，以获得精确的尺寸和形状；表面处理可采用喷涂、电镀等方法，以提高轴的耐腐蚀性和美观性。轴的制造轴的材料与制造安全性轴的设计应考虑安全因素，如防止过载、断裂等安全措施。工艺性轴的结构应便于加工和装配，并尽量减少加工难度和降低成本。耐腐蚀性轴应具有足够的耐腐蚀性，以防止在潮湿或腐蚀性环境中生锈或腐蚀。承载能力轴应具有足够的强度和刚度，以承受工作载荷和保证传动精度。耐磨性轴的工作表面应具有足够的耐磨性，以减少磨损和延长使用寿命。轴的设计要求联轴器概述02定义联轴器是用来联接两轴或轴与回转件，在传递运动和动力过程中一同回转而不脱开的一种装置。分类根据被联接两轴的相对位置和位置的变动情况，联轴器可分为固定式联轴器和可移式联轴器。固定式联轴器主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方，结构一般较简单，容易制造，且两轴瞬时转速相同，主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等。可移式联轴器主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方，根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。联轴器的定义与分类大多数联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接，是机械产品轴系传动最常用的连接部件。结构联轴器的工作原理是将一个整体的扭矩传递变成了两半部分分别的扭矩传递，扭矩就从主动轴传到从动轴，从而实现了动力的传递。工作原理联轴器的结构与工作原理选用在选用联轴器时，应该根据使用要求和工作条件，如载荷的大小和性质、转速高低、两轴的偏移情况、温度、湿度、工作环境以及装配、拆卸、调整、维修等综合考虑。安装安装联轴器时，应保证两轴的同心度，避免产生过大的附加载荷和振动。同时，应保证联轴器的安装精度和紧固件的可靠性，以确保其正常工作。在安装过程中，应注意检查联轴器的型号、规格和尺寸是否符合设计要求，以及各部件是否完好无损。联轴器的选用与安装轴的结构设计03

轴的结构类型与特点轴的基本类型根据承载情况，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。轴的结构特点轴的结构通常包括轴头、轴颈、轴身、轴肩、轴环、轴端等部分，各部分具有不同的功能。轴的材料与热处理轴的材料应具有足够的强度和韧性，常用材料有碳素钢和合金钢。热处理可提高轴的力学性能和耐磨性。设计原则在满足强度和刚度的前提下，尽量简化结构、减小应力集中、方便加工和装配。设计方法根据轴的承载情况和工作条件，选择合适的结构类型，确定各部分的尺寸和形状，进行强度校核和刚度验算。注意事项避免截面突变引起的应力集中，合理安排轴上零件的位置和固定方式，考虑轴的加工和装配工艺性。轴的结构设计原则与方法实例一某机床主轴设计。该主轴属于转轴类型，承受弯矩和扭矩作用。设计时需选择合适的材料和热处理方式，确定主轴各部分的尺寸和形状，并进行强度校核和刚度验算。实例二某汽车传动轴设计。该传动轴属于传动轴类型，主要承受扭矩作用。设计时需考虑轴的扭转刚度、临界转速及动平衡等因素，选择合适的材料和结构形式，并进行相应的计算和校核。实例三某减速器输出轴设计。该输出轴属于心轴类型，只承受弯矩作用。设计时需根据承载情况选择合适的材料和截面形状，确定轴的尺寸并进行强度校核。同时，还需考虑轴上零件的布置和固定方式等因素。轴的结构设计实例分析联轴器的结构设计04结构简单、紧凑，传递扭矩大，但无缓冲和减振作用，对两轴的安装精度要求较高。刚性联轴器具有缓冲和减振作用，能吸收部分振动和冲击能量，对两轴的安装精度要求较低。弹性联轴器传递扭矩大，具有径向、轴向和角向的补偿能力，但结构复杂，制造成本高。齿式联轴器联轴器的结构类型与特点设计原则保证传递扭矩的可靠性，满足工作条件和使用寿命要求；结构简单、紧凑、重量轻；具有良好的平衡性，减少振动和噪音；方便安装、拆卸和维护。设计方法根据传递扭矩、转速、工作条件和使用寿命等要求，选择合适的联轴器类型；对联轴器进行强度、刚度、稳定性和疲劳寿命等计算；根据计算结果进行结构设计，包括联轴器的形状、尺寸、材料等；进行制造工艺和装配工艺设计。联轴器的结构设计原则与方法实例一某型号刚性联轴器的设计。根据传递扭矩和工作条件，选择合适的材料和热处理工艺；按照强度要求进行结构设计，包括联轴器的直径、长度、键槽尺寸等；进行制造工艺和装配工艺设计，确保产品质量和生产效率。实例二某型号弹性联轴器的设计。根据传递扭矩、转速和工作条件，选择合适的弹性元件材料和结构形式；按照刚度要求进行结构设计，包括弹性元件的形状、尺寸等；进行制造工艺和装配工艺设计，确保产品的缓冲和减振性能。实例三某型号齿式联轴器的设计。根据传递扭矩、转速和工作条件，选择合适的齿轮材料和热处理工艺；按照强度要求进行结构设计，包括齿轮的模数、齿数、齿宽等；进行制造工艺和装配工艺设计，确保产品的传动效率和使用寿命。联轴器的结构设计实例分析轴与联轴器的强度计算05VS基于材料力学中的强度理论，考虑轴在扭矩和弯矩作用下的应力分布，以及轴的疲劳强度等因素，对轴进行强度校核。轴的强度计算方法通常采用许用应力法或安全系数法进行轴的强度计算。许用应力法是通过比较轴的实际应力与许用应力来判断轴的强度是否满足要求；安全系数法则是通过引入安全系数来考虑各种不确定因素对轴强度的影响。轴的强度计算原理轴的强度计算原理与方法联轴器在传递扭矩时，其内部会产生剪切应力和挤压应力。联轴器的强度计算需要基于这些应力的分布和大小，以及联轴器的材料和结构等因素进行。一般采用许用应力法或极限扭矩法进行联轴器的强度计算。许用应力法是通过比较联轴器的实际应力与许用应力来判断其强度是否满足要求；极限扭矩法则是通过确定联轴器的极限扭矩来判断其是否能承受实际工作扭矩。联轴器的强度计算原理联轴器的强度计算方法联轴器的强度计算原理与方法实例一01某传动轴在扭矩和弯矩作用下的强度计算。首先根据轴的结构和受力情况，确定危险截面并计算该截面的应力；然后根据轴的许用应力和实际应力进行比较，判断轴的强度是否满足要求。实例二02某联轴器在传递扭矩时的强度计算。首先根据联轴器的结构和材料，确定其许用应力；然后根据实际工作扭矩和联轴器的极限扭矩进行比较，判断联轴器的强度是否满足要求。实例三03某轴与联轴器组合件的强度计算。首先分别计算轴和联轴器的强度，然后根据组合件的工作条件和设计要求，综合考虑各种因素对联轴器和轴的强度进行校核。轴与联轴器强度计算实例分析轴与联轴器的维护与保养06对轴进行定期的外观检查和尺寸测量，确保其没有变形、裂纹或磨损过度。定期检查润滑保养清洁保养根据轴的工作条件和要求，选用适当的润滑剂进行定期润滑，以减少摩擦和磨损。保持轴及其周围环境的清洁，防止杂质和污垢对轴造成损害。030201轴的维护与保养方法对联轴器进行定期的外观检查和性能检测，确保其没有松动、磨损或损坏。定期检查对联轴器的摩擦部位进行定期润滑，以减少摩擦和磨损，保证其正常工作。润滑保养对联轴器进行适当的调整和紧固，确保其安装位置的准确性和稳定性。调整与紧固联轴器的维护与保养方法采用校直方法进行修复或更换新轴。轴弯