机械基础课件6(中烟)

机械基础主讲教师：陈林安徽省阜阳技师学院现代制造系机械基础第十一讲轴开始上课减速器自行车转轴心轴重点1轴的用途和分类2转轴的结构难点

主要内容

带式运输机

二级圆柱齿轮减速器

蜗杆传动

轮系减速器中的轴转轴/v/b/20812468-1613041880.html#20812468减速器拆装动画图为双级圆柱齿轮减速器，其各轴承受来自轴承及齿轮处的横向力所产生的弯矩，同时在两个齿轮间或齿轮与联轴器间的轴段还将承受扭矩。自行车的前轮轴固定心轴自行车工作时，前轮轮毂与滚珠一起相对于前叉和车轴转动。车轴本身固定不动，且仅承受横向力产生的弯矩。铁路机车轮轴转动心轴汽车中联接变速箱与后桥之间的轴传动轴汽车的传动轴用于将发动机的运动传递给汽车后桥，仅传递转矩，不承受弯矩。曲轴、挠性钢丝轴/programs/view/s7K_ODNVwNY

各轴段轴线不在同一直线上，主要用于有往复式运动的机械中，如内燃机中的曲轴。

由多组钢丝分层卷绕而成，具有良好挠性，可将回转运动灵活传到不开敞的空间位置

。用于受连续振动的场合，具有缓和冲击的作用。阶梯轴容易实现轴上零件的装配和定位，但加工复杂，应力集中源多。常用于转轴。光轴形状简单，应力集中少，易加工，但轴上零件不易装配和定位。常用于心轴和传动轴。

轴是机器中的重要零件之一。轴的功用：1）用来支承轴上的零件；2）并传递运动和动力。一、轴的用途和分类轴直轴软轴:良好的挠性曲轴：往复运动旋转运动按载荷分传动轴心轴转轴按外形分光轴阶梯轴知识树固定心轴转动心轴转轴：既承受弯矩又承受转矩。

心轴：用来支承转动零件，只承受弯矩。

传动轴：用于传递转矩。

1.直轴的分类及承载情况问：火车轮轴属于什么类型？问：自行车轴属于什么类型？二、转轴的结构在考虑轴的结构时，应满足以下三方面的要求：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。轴颈轴颈轴环轴肩轴头轴身轴头滚动轴承齿轮套筒轴承盖联轴器轴及轴上零件名称转轴的结构图

用于装配轴承的部分称为轴颈；装配回转零件（带轮、齿轮）的部分称为轴头；连接轴头与轴颈的部分称为轴身；轴上截面尺寸变化的部分称为轴肩或轴环。轴头轴颈轴身轴头请指出图示轴各段的名称1234567轴端轴颈端轴颈轴环定位：是指零件在轴上安装到位。

（位置准确）固定：是指工作时零件与轴之间相对位置保持不变。（位置不动）（一）零件在轴上的定位和固定轴向固定周向固定1.轴上零件的轴向固定定位为防止零件在载荷作用下轴向移动，保证零件的准确工作位置，零件在轴上必须作轴向定位和固定；零件轴向定位和固定的方法有多种，可据零件所受轴向力的大小选定；轴向力大时，常用过盈配合、轴肩（轴环）等方式；轴向力中等时，可用套筒、圆螺母、轴端挡圈等方式；轴向力小时，可用弹性挡圈、紧定螺钉及锁紧挡圈等方式；圆锥面定位可用于承受冲击载荷和同心度要求较高的轴端零件。1）圆螺母定位圆螺母固定可承受大的轴向力，但轴上螺纹处有较大的应力集中，会降低轴的疲劳强度，故一般用于固定轴端的零件，有双圆螺母和圆螺母与止动垫片两种型式。当轴上两零件间距离较大不宜使用套筒固定时，也常采用圆螺母固定。

圆螺母装拆方便，可承受较大的轴向力。双圆螺母2）轴肩（轴环）定位轴肩分为定位轴肩和非定位轴肩两类，利用轴肩定位方便可靠，但会使轴的直径加大，轴肩处有应力集中。因此，轴肩定位多用于轴向力较大的场合。定位轴肩的高度h一般取为h=(0.07～0.1)d。轴肩处的过渡圆角半径r必须小于与之相配的零件毂孔端部的圆角半径R或倒角尺寸C。非定位轴肩是为了加工和装配方便而设置的，其高度没有严格的规定，一般取为1～2mm。轴肩和轴环能承受较大的轴向力。常用于齿轮、链轮等轴向定位。3）套筒定位套筒固定结构简单，定位可靠，轴上不需开槽﹑钻孔和切制螺纹，因而不影响轴的疲劳强度，一般用于轴上两个零件之间的固定。如两零件的间距较大时，不宜采用套筒固定。因套筒与轴的配合较松，如轴的转速较高时，也不宜采用套筒固定。套筒所固定的轮毂宽度应略大于对应的轴头长度.套筒注意：L轴<L毂（2--3mm)用于距离较短、转速不高的场合。4）轴端和弹性挡圈定位锁紧挡圈用紧定螺钉固定在轴上,定位拆装方便,但不能承受大的轴向力,且钉端会引起应力集中；弹性挡圈定位工艺性好，但不能承受较大的轴向力，且对轴的强度削弱较大；轴端挡圈常用于轴端零件的固定。用于固定轴端零件，可以承受振动和冲击。注意：L轴<L毂（2--3mm)轴端挡圈承受很小的轴向力

画法弹性挡圈

5）紧定螺钉承受很小的轴向力

6）圆锥面定位锥面定心精度高，拆卸容易，能承受冲击及振动载荷；常用于轴端零件的固定，可以承受较大的轴向力，与轴端压板或螺母联合使用，使零件获得双向轴向固定。2.零件的周向定位

为限制轴上零件与轴发生相对转动，并满足机器传递运动和扭矩的要求，轴上零件还必须作可靠的周向定位。常用的周向定位方式有：键联接；花键联接；成型联接；弹性环联接；销联接；过盈联接；紧定螺钉联接等键联接平键工作时，靠其两侧面传递扭矩，键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙。这种键定心性较好，装拆方便。互换性好，但对轴的强度削弱较大，且不能实现轴上零件的轴向固定。花键联接花键联接的齿侧面为工作面，可用于静联接或动联接。它比平键联接有更高的承载能力、较好的定心性和导向性；对轴的削弱也较小，适用于载荷较大或变载及定心要求较高的静联接、动联接。但制造时需要专用设备和工具。成型联接成形联接利用非圆剖面的轴和相应的轮毂构成的轴毂联接，是无键联接的一种形式。轴和毂孔可做成柱形和锥形，前者可传递转矩，并可用于不在载荷作用下的轴向移动的动联接；后者除传递转矩外，还可承受单向轴向力。

弹性环联接用弹性环作周向固定精度要求较高，定心性好，受力均匀，拆装方便，互换性好，对轴无强度削弱。利用一对或多对内、外锥面贴合的弹性环，当螺母(或螺栓)锁紧时，内环和外环相互压紧，可形成过盈联接。

销联接用销联接作周向固定时只能传递较小的扭矩，互换性好，拆装方便，但受力均匀性差，对轴削弱较多。过盈联接过盈联接是利用零件间的过盈量来实现联接的。轴和轮毂孔之间因过盈配合而相互压紧，在配合表面上产生正压力，工作时依靠此正压力产生的摩擦力(也称为固持力)来传递载荷。过盈联接既能实现周向固定传递转矩，又能实现轴向固定传递轴向力。其结构简单，定心性能好，承载能力大，受变载和冲击载荷的能力好。常用于某些齿轮、车轮、飞轮等的轴毂联接。其缺点是承载能力取决于过盈量的大小，对配合面加工精度要求较高，装拆也不方便。圆柱面压入端的结构用液压装配用螺母压紧（二）轴的结构工艺性轴要便于加工轴上零件要便于装拆工艺性1、加工工艺2、装配工艺1、加工工艺2、装配工艺错误

轴肩高度<滚动轴承内圈高度圆螺母顺利拧入第十二讲键、销及其连接在机械设备中，常见轴上的带轮、齿轮等轴上零件能与轴一起转动。不论采用何种连接方式，目的只有一个，就是保证轴与轴上零件牢固可靠地连接，以传递运动和动力。一、键连接作用：

实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之间的周向固定，并传递运动和扭矩。分类：键连接松键连接紧键连接平键连接半圆键连接花键连接楔键连接切向键连接（一）平键连接（二）半圆键连接（三）花键连接（四）楔键和切向键连接（一）平键连接

靠平键的两侧面传递转矩，键的两侧面是工作面，对中性好；键的上表面与轮毂上的键槽底面留有间隙，以便装配。特点：分类：

普通平键导向平键滑键1．普通平键

分解图装配图断面图A型B型C型

平键是标准件，只需根据用途、轴径、轮毂长度选取键的类型和尺寸。普通平键的规格采用b×L标记截面尺寸b×h根据轴径d由标准选定键长L根据轮毂长度按标准查取（比轮毂长度短5～10mm）普通平键的标记：

键型键宽×键长标准号键16100GB/T1096－2003

表示键宽为16mm，键长为100mm的A型普通平键。键B18100GB/T1096－2003

表示键宽为18mm，键长为100mm的B型普通平键。键C18100GB/T1096－2003

表示键宽为18mm，键长为100mm的C型普通平键。2．导向平键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。

比普通平键长紧定螺钉固定在键槽中键与轮毂槽采用间隙配合键上设有起键螺孔3．滑键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。

滑键固定在轮毂上轮毂带动滑键作轴向移动键长不受滑动距离限制滑键1动画滑键2动画（二）半圆键连接

工作面为键的两侧面，有较好的对中性可在轴上键槽中摆动以适应轮毂上键槽斜度适用于锥形轴与轮毂的连接键槽对轴的强度削弱较大，只适用于轻载连接（三）花键连接

花键连接——由沿轴和轮毂孔周向均布的多个键齿相互啮合而成的连接。外花键内花键

多齿承载，承载能力高齿浅，对轴的强度削弱小对中性及导向性能好加工需专用设备，成本高矩形花键连接渐开线花键连接（四）楔键和切向键连接

1．楔键

普通楔键钩头楔键

楔键与键槽的两个侧面不相接触，为非工作面。楔键连接能使轴上零件轴向固定，并能使零件承受单方向的轴向力。用于定心精度要求不高，荷载平稳和低速的场合。

楔键动画1楔键动画22．切