机械设计第15章轴课件

1、江苏大学机械设计第15章_轴2022/10/13江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章_轴2022/10/11江苏大学机械15-1概述15-2轴的结构设计15-3轴的计算第十五章 轴江苏大学机械设计第15章轴15-1概述15-2轴的结构设计15-3轴的计一功用：支承回转零件，并传递转矩二分类1按载荷分心轴：只受弯矩，不受转矩转动心轴，固定心轴（应力性质不同）转轴：同时受弯矩和转矩传动轴：只受转矩FFTT15-1概述江苏大学机械设计第15章轴一功用：支承回转零件，并传递转矩二分类1按载荷分心轴2按形状分直轴光轴阶梯轴曲轴特殊轴江苏大学机械设计第15章轴2按形状分直轴光轴阶梯轴曲轴特殊

2、轴江苏大学机械设计第15章江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴三设计内容轴的工作能力计算：强度，刚度，振动稳定性轴的结构设计：确定轴段的长度和直径江苏大学机械设计第15章轴三设计内容轴的工作能力计算：强度，刚度，振动稳定性轴的四材料选择疲劳强度高对应力集中的敏感性小碳钢如

3、：45 40特点：价廉、对应力集中敏感性低、可进行热处理。合金钢如：40Cr20Cr 特点：机械性能比碳钢高，淬火性能更好，但价高、 对应力集中敏感性高、可进行热处理。铸铁如：QT6003特点：容易制造复杂形状的零件、价廉、有良好的吸振 性、和耐磨性、对应力集中敏感性低。要求常用材料江苏大学机械设计第15章轴四材料选择疲劳强度高碳钢如：45 40合金钢如：一结构设计的基本要求1定位、固定要求2装拆方便合理3制造工艺性重点15-2轴的结构设计江苏大学机械设计第15章轴一结构设计的基本要求1定位、固定要求2装拆方便合理3二结构设计思路（一）拟定轴上零件的装配方案（二）轴上零件的定位固定轴上零件的定

4、位固定：轴肩、套筒、轴承端盖圆螺母、 轴承挡圈、弹性挡圈、紧定螺钉等1轴上零件的轴向定位固定江苏大学机械设计第15章轴二结构设计思路（一）拟定轴上零件的装配方案（二）轴上零件的江苏大学机械设计第15章轴江苏大学机械设计第15章轴轴肩分二类定位轴肩h=(0.070.1)d rC(或R)h非定位轴肩h=12mm 作用：过渡（方便装拆）轴环b=0.4a江苏大学机械设计第15章轴轴肩分二类定位轴肩h=(0.070.1)d非定位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：可承受大的轴向力，一般用于轴端零件的固定。（图15-9）轴端挡圈

5、：用于轴端零件的固定。其它：用于较小轴向力的场合。如：弹性挡圈、紧定螺钉、锁紧挡圈、圆锥面定位等。（图15-10-图15-13）轴承端盖定位：一般也用于整个轴系的轴向定位2轴上零件的周向固定：键，花键，销，过盈配合 紧定螺钉、成型联接江苏大学机械设计第15章轴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（三）确定轴的各段直径和长度直径：长度：根据结构确定图示：与轮毂相配的轴段长度应比轮毂短23mm江苏大学机械设计第15章轴（三）确定轴的各段直径和长度直径：长度：根据结构确定图示（四）结构工艺性（制造、安装、拆卸）1轴端应倒角，且倒角尺寸应尽量相同2应注意留有砂轮越程槽、螺纹退刀

6、槽等3不同轴段键槽应布置在同一母线上4. 考虑轴上零件的装拆工艺性的要求如：轴肩或套筒的高度低于轴承内圈的高度 利用过渡轴肩以方便轴上零件的装拆具体见轴系结构设计江苏大学机械设计第15章轴（四）结构工艺性（制造、安装、拆卸）1轴端应倒角，且倒角尺1按扭转强度计算：传动轴设计或转动轴初估强度条件一强度计算15-3轴的计算重点江苏大学机械设计第15章轴1按扭转强度计算：传动轴设计或转动轴初估强度条件一强度公式只适用于实心圆轴对外伸轴：A0可取小值中间轴：A0可取大值当有键槽时： 一个键d 增加57%(d100mm)二个键d 增加1015%式中说明江苏大学机械设计第15章轴公式只适用于实心圆轴式中说

7、明江苏大学机械设计第15章轴2按弯扭合成强度计算：转轴校核强度条件 式中江苏大学机械设计第15章轴2按弯扭合成强度计算：转轴校核强度条件 式中江苏大学机械为何要引入应力折算系数？当为脉动循环变应力时，上述公式及如何？对心轴：以 T=0 代入计算。计算时应找 23 个危险截面。说明问题江苏大学机械设计第15章轴为何要引入应力折算系数？对心轴：以 T=0 代入计算。说3安全系数法精确校核计算疲劳强度条件江苏大学机械设计第15章轴3安全系数法精确校核计算疲劳强度条件江苏大学机械设计第1静强度条件4按静强度条件进行校核（防止过载）江苏大学机械设计第15章轴静强度条件4按静强度条件进行校核（防止过载）江苏大学机械二刚度计算及振动稳定性计算（略）三轴的强度计算过程1作计算简图（力的分解与合成）2作弯矩图3 作转矩图4作当量弯矩图5按弯扭合成强度计算（23 个危险截面） 6按安全系数法精确校核计算（23 个危险截面）江苏大学机械设计第15章轴二刚度计算及振动稳定性计算（略）三轴的强度计算过程1作四提高轴的强度措施1减少轴上载荷 合理布置轴上零件 改进轴的结构2减少轴上应力集中的影响3改进轴的表面质量，提高其机械性能具体见轴系结构设计江苏大学机械设计第15章轴四提高轴的强度措施1减少轴上载荷 合理布