机械设计基础课件 项目十 轴

项目十：轴机械设计基础CONTENTS目录任务一轴的类型及材料任务二轴的结构设计任务三轴的强度和刚度计算3任务一轴的类型及材料一、轴的功用

轴是组成机器的重要零件之一。轴的主要功用是支承旋转零件（例如齿轮、蜗轮等）、传递运动和动力。任务一轴的类型及材料二、轴的分类1.根据轴工作时承受载荷的不同分类,可将轴分为转轴，心轴和传动轴三种。

心轴(固定心轴、转动心轴）工作时仅承受弯矩而不传递转矩，如自行车轴

固定心轴任务一轴的类型及材料转动心轴任务一轴的类型及材料

传动轴则只传递转矩而不承受弯矩，如汽车中联接变速箱与后桥之间的轴任务一轴的类型及材料转轴工作时既承受弯矩又承受转矩，如减速器中的轴

任务一轴的类型及材料2、按照轴线形状的不同可分为直轴、曲轴和软轴直轴：按其外形的不同，可分为阶梯轴和光轴。

光轴具有形状简单、加工方便、制造成本低、轴上应力集中源少等优点，其缺点是轴上零件不易装配定位。阶梯轴的特点则正好与光轴相反。因此，光轴常用作心轴和传动轴，阶梯轴常用作转轴。轴一般都制成实心的(实心轴)。只有在因机器结构要求，需要在轴中安装其它零件或是减轻轴的质量具特别重大作用时，才将轴制成空心的(空心轴)。空心轴任务一轴的类型及材料

曲轴：用于活塞式动力机械、曲轴压力机、空气压缩机等机械中，是一种专用零件。任务一轴的类型及材料

软轴：又称挠性钢丝轴，由几层紧贴在一起的钢丝层构成，可以把转矩和运动灵活地传到任何位置。任务一轴的类型及材料三、轴的材料

轴的失效多为疲劳破坏，所以轴的材料应满足强度、刚度、耐磨性等方面的要求，常用的材料如下：1．碳素钢2．合金钢3．球墨铸铁任务一轴的类型及材料任务二轴的结构设计一、轴的结构及设计要求1.轴系结构2.轴的结构设计要求任务二轴的结构设计

轴的结构设计包括确定轴的合理外形和各个轴段的尺寸，主要考虑以下几方面的问题。（1）轴和轴上零件要有准确的工作位置（轴向和轴向定位与固定）；（2）轴上零件便于装拆和调整；（3）合理布局轴的受力位置，提高轴的刚度和强度；（4）具有良好的制造工艺性；（5）与轴承配合的轴颈必须符合滚动轴承内径系列。二、轴的结构设计步骤任务二轴的结构设计1．拟定轴上零件装配方案2．确定各轴段的直径3．确定各轴端的长度三、轴上零件的轴向固定任务二轴的结构设计三、轴上零件的轴向固定任务二轴的结构设计四、轴上零件的周向固定任务二轴的结构设计四、轴上零件的周向固定任务二轴的结构设计五、轴的结构工艺性１、为便于零件的装拆，轴端应有45°的倒角，零件装拆时所经过的各段轴径都要小于零件的孔径；２、轴肩或轴环定位时，其高度必须小于轴承内圈端部的厚度；３、用套筒、圆螺母、轴端挡圈作轴向定位时，一般装配零件的轴头长度应比零件的轮毂长度短2－3mm，以确保套筒、螺母或轴端挡圈能靠紧零件端面。任务二轴的结构设计4、轴上有两个以上键槽时，应尽可能布置在同一条母线上，以利于加工。5、轴上磨削的轴段和车制螺纹的轴段，应分别留有砂轮越程槽和螺纹退刀槽，且后轴段的直径小于轴颈处的直径，以减少应力集中，提高疲劳强度。任务二轴的结构设计6、装配段不宜太长。任务二轴的结构设计思考:试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。任务二轴的结构设计思考: