8-1轴及周向轴向固定（课堂PPT）

轴,机械基础,1,2020/5/19,检查预习,2,2020/5/19,轴,一、轴的功用、分类（难点）、应用,三、轴上零件的固定(重点),二、轴的结构和要求,本节内容要点:,轴上零件的轴向固定,轴上零件的周向固定,轴上零件的轴向固定,3,2020/5/19,自行车,中轴,前轴,后轴,4,2020/5/19,展开式两次圆柱齿轮减速器速机,5,2020/5/19,汽车传动轴,6,2020/5/19,一、轴的功用、分类和应用,1.功用,1）支承回转零件；,2）传递运动和动力,足够的强度,合理的结构,良好的工艺性,2.要求,7,2020/5/19,3.材料,轴的材料主要采用,碳素钢,合金钢,常用的合金钢有20Cr、40Cr、35SiMn和35CrMo等,常用的优质碳素钢有30、40、45、和50钢，其中45钢应用最多,8,2020/5/19,4.分类,按轴线形状分为：,曲轴,直轴,光轴,阶梯轴,应用最广,应用于往复式运动内燃机的曲轴,9,2020/5/19,按承载情况分为：,心轴,转轴,传动轴,：只受弯矩，起支承作用。,10,2020/5/19,火车轮轴,自行车前轴、后轴空套齿轮轴,转动心轴,固定心轴,心轴,只弯不扭,11,2020/5/19,按承载情况分为：,心轴,转轴,传动轴,：只受弯矩，起支承作用。,:同时承受弯矩和扭矩,12,2020/5/19,转轴,减速箱中的轴,既弯又扭,自行车的中轴,13,2020/5/19,按承载情况分为：,心轴,转轴,传动轴,：只受弯矩，起支承作用。,:同时承受弯矩和扭矩,:只承受扭矩不承受弯矩，或承受很小的弯矩。,14,2020/5/19,传动轴,只扭不弯,汽车变速箱与后轴间连接轴,15,2020/5/19,下图为起重机行车机构，试按承载情况，判定图中序号轴的类型？,心轴,转轴,传动轴,转轴,16,2020/5/19,带轮,齿轮,轴承端盖,轴承,轴承,轴端挡圈,套筒,17,2020/5/19,二、轴的结构(转轴）,1.轴上各段的名称,支承轴颈,工作轴颈,轴颈,轴身,轴肩或轴环,：用于装配轴承的部分,18,2020/5/19,支承轴颈,支承轴颈,19,2020/5/19,二、轴的结构(转轴）,1.轴上各段的名称,支承轴颈,工作轴颈,轴颈,轴身,轴肩或轴环,：用于装配轴承的部分,：装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分,20,2020/5/19,工作轴颈,工作轴颈,21,2020/5/19,二、轴的结构(转轴）,1.轴上各段的名称,支承轴颈,：连接工作轴颈和支承轴颈的部分,工作轴颈,轴颈,轴身,轴肩或轴环,：用于装配轴承的部分,：装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分,22,2020/5/19,轴身,轴身,23,2020/5/19,二、轴的结构(转轴）,1.轴上各段的名称,支承轴颈,：连接工作轴颈和支承轴颈的部分,：轴上截面尺寸变化的部分。,工作轴颈,轴颈,轴身,轴肩或轴环,：用于装配轴承的部分,：装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分,24,2020/5/19,轴肩,轴环,25,2020/5/19,2.轴结构的要求,1、轴上零件要有可靠的周向固定和轴向固定。,2、轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中。,3、便于轴上零件的安装与拆卸。,26,2020/5/19,三、轴上零件的固定,1.轴上零件的轴向固定,保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力。,1）目的,27,2020/5/19,2）方法：,28,2020/5/19,1.轴肩与轴环固定,特点：结构简单，固定可靠且能承受较大的轴向力,29,2020/5/19,1.轴肩与轴环固定,:轴肩高,:轴上过渡圆角半径,零件倒圆角半径,:零件倒角宽度,h,C,r,R,30,2020/5/19,不合理,合理,使轴上零件可靠固定,哪种结构合理？,31,2020/5/19,不合理,合理,使轴承固定可靠装拆方便,哪种结构合理？,32,2020/5/19,2）方法：,33,2020/5/19,2.轴套固定,优点：减少轴径的变化避免开槽,切螺纹,不适用于高速轴,轴承,套筒,齿轮,应用场合：适用于相邻零件间距较小的场合增加了零件的数目,轴套长度不能太长,34,2020/5/19,注意！,35,2020/5/19,2）方法：,36,2020/5/19,3.圆螺母固定,就有防松装置：双圆螺母防松（摩擦力防松）止推垫圈（机械防松）,应用场合及特点,一般应用于轴的中部，端部，无法采用轴套或轴肩时使用,固定可靠，并能承受较大的轴向力,使用注意点：,要切制螺螺纹，退刀槽，必须用细牙螺纹（自锁性好，削弱小）,37,2020/5/19,注意！,38,2020/5/19,2）方法：,39,2020/5/19,应用场合：适用于轴端部，应采用防松装置,4、轴端挡圈和圆锥面固定,应用特点：圆锥面能承受冲击载荷，定心精定高，但圆锥面加工困难,40,2020/5/19,2）方法：,41,2020/5/19,5、弹性挡圈固定,应用场合：常用于滚动轴承固定，防卡零件偶尔窜动,应用特点：（1）结构简单，拆装方便（2）能承受较小轴向力，要切槽（一定精度）,42,2020/5/19,四、轴上零件的周向固定,目的,为了传递运动和转矩，防止零件与轴产生相对的转动。,43,2020/5/19,方法,44,2020/5/19,1）键,2）花键,用于高精度，高速转，冲击载荷场合（应用最广）,1、用键连接作为周向固定,45,2020/5/19,装配方法：A压入法（不宜多次装卸，擦伤表面，间隙小B温差法（热胀冷缩原理：加热包容件，冷却被包容件。,2、用过盈配合作为周向固定,主要用于不经常拆卸的场合,注意：对于大冲击，大载荷的场合可以采用键联接回过盈配合,46,2020/5/19,紧定螺钉,销,3、紧定螺钉和销作为周向固定,47,2020/5/19,在满足使用要求的前提下，轴的结构越简单，工艺性越好。,1.加工工艺性:键槽布置；退刀槽、砂轮越程槽。,砂轮越程槽螺纹退刀槽,多键槽在轴上的布置,五、轴的结构工艺性,48,2020/5/19,2.装配工艺性:倒角；阶梯轴形；导锥；轴肩高度。,轴端倒角,轴肩高度小于轴承内圈厚度,49,2020/5/19,轴的结构应具有良好的加工和装配工艺性能。设计时可从以下几方面考虑：(1)形状应简单，以便于加工，轴的台阶尽量少，台阶越多，加工工艺越复杂，成本也越高。(2)磨削轴径和定位轴肩时，应留有砂轮越程槽；轴上切制螺纹时，应留有退刀槽。轴上沿长度方向开有几个键槽时，应将它们安排在同一母线上，且槽宽尽可能统一。(3)轴的结构设计应满足轴上零件装拆方便的要求，一般设计成二头细，中间粗。同一轴上所有圆角半径和倒角的大小尽可能一致，以减少加工时刀具的数目。(4)滚动轴承轴向固定的轴肩高度应低于轴承内圈高度，以便于滚动轴承的拆卸。,50,2020/5/19,小结,心轴,转轴,传动轴,按承载能力分,一、轴的分类,直轴,曲轴,按轴线形状分,光轴,阶梯轴（应用最广泛）,只弯不扭,既弯又扭,只扭不弯,51,2020/5/19,二、轴的结构要求,1、轴上零件要有可靠的周向固定和轴向固定。,2、轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中。,3、便于轴上零件的安装与拆卸。,52,2020/5/19,三、轴上