机械j技术及设计12

第9章轴和联轴器§9-1轴的分类和材料§9-2轴的结构§9-3轴的计算§9-4轴毂链接§8-5联轴器和离合器转动的心轴固定的心轴§9-1轴的分类和材料一.轴的作用二.轴的类型三.轴的材料支承转动零件，传递运动和动力。1.按承载分a)转轴:受弯矩和扭矩b)心轴:仅受弯矩c)传动轴：仅受扭矩2.按轴的形状分a)直轴b)曲轴c)挠性轴轴通常受变应力，弯曲应力大，常用碳钢和合金钢。若形状复杂，可用球墨铸铁。轴的常用材料§9-2轴的结构一.轴上零件的定位1.轴向定位1)轴肩定位2)套筒定位3)螺母定位4)挡圈定位紧定螺钉5)紧定螺钉定位6)弹性挡圈定位7)圆锥面定位2.周向定位1)键定位3)过盈配合2)花键定位4)销定位二.结构设计注意事项§9-3轴的计算一.按扭矩估算轴径二.按当量弯矩校核强度三.轴的刚度计算yFFq挠度条件:转角条件:§9-4轴毂链接一.键连接二.花键连接三.过盈连接四.脹套连接五.型面连接六.销连接§8-5联轴器和离合器一.联轴器和离合器的作用1.联轴器：连接两轴传递转矩，工作时不能分离。2.离合器：连接两轴传递转矩，工作时能够随时二.联轴器1.刚性联轴器2.挠性联轴器3.联轴器的选择三.离合器1.牙嵌离合器2.圆盘摩擦式离合器1)单盘摩擦式离合器3.超越离合器分离或接合。1)套筒联轴器

2)凸缘联轴器

2)多盘摩擦式离合器2.挠性联轴器1)联轴器应适应被连接两轴的相对运动xyaxya2)无弹性元件挠性联轴器a)滑块联轴器b)齿轮联轴器c)万向联轴器3)有弹性元件挠性联轴器a)弹性套柱销联轴器b)弹性柱销联轴器轴向径向转角综合3.联轴器的选择一.类型选择根据同心条件、载荷大小、速度、安装、维修、工作温度、尺寸要求、成本等选择。二.计算转矩Tc=KATT为名义转矩KA为工作情况系数一.键连接1.键连接的类型1)平键连接工作面毂键轴a)普通平键：用于静连接A键、B键、C键连接，尺寸见表。b)导向平键：用于动连接。分导键、滑键。2)半圆键连接工艺性好,对轴强度削弱大。靠挤压传递载荷3)斜键连接靠摩擦传递载荷,同轴性差。工作面2.平键连接的计算二.花键连接1.花键连接的组成：由花键轴和花键孔组成。2.花键连接的特点：1)承载能力大2)定心精度高3)导向性好4)成本高3.类型：1)矩形花键2)渐开线花键三.过盈连接过盈配合连接特点：结构简单、定心精度高、适合于高速轴毂连接，承载能力的大小取决于过盈量；对轴和孔的加工精度要求高，不便装拆。四.脹套连接结构1、结构2脹套连接特点：对中性好、装拆方便、可避免因键槽对轴的强度削弱，结构复杂。五.型面连接型面连接特点：对中性比键连接好、可避免因键槽对轴的强度削弱、装拆方便，但制造复杂。六.销连接销连接特点：对轴的强度削弱大、承载能力低、通常用于零件定位或作安全装置。3D安全销FsP2.平键连接的计算T键(键槽)压溃1)键的选择a)选择键类型传递力矩大小由轴径d查标准决定键宽b和高hb)选择键的尺寸2)平键联接的强度计算a)失效形式普通平键：动联接(导键、滑键)b)强度计算、是否滑动、对中性键长应小于轮毂长度磨损静连接FsPdhkl动连接为许用应力l为有效长度一.按扭矩估算轴径仅考虑扭转时：整理得：P---功率(KW)、n转速(r/min)例：某一级直齿圆柱齿轮减速器,由电机驱动,输入轴转速n=960r/min,传动比i=4,功率P=10KW,载荷基本平稳,两轴均采用45钢，试按扭矩估算两轴的最小直径d1、d2。解：由A值表,取A=117,n2=960/4=240r/min圆整后取d1=25mm=24.02mm圆整后取d2=40mmA

---与材料有关的系数=38.14mm5.画垂直面弯矩MV图；4.计算支承垂直反力；2.计算支承水平反力；校核图示装有斜齿轮的轴的强度二.按当量弯矩校核强度解：1.画简图,求齿轮力；简图FH3.画水平面弯矩MH图；MHFVMV6.计算合成M；M7.画扭矩T图；T8.计算当量弯矩Mc；Mc9.校核危险剖面强度。？许用应力二.结构设计注意事项1.轴上零件安装次序要合理，使轴中间粗，两头细。2.有配合要求的部位，轴径要略大于前段直径便于安装。3.为了轴向定位可靠，轮毂长度要大于对应轴段长度。4.为便于加工，轴上键槽应布置在同一直线上。6.需磨削的轴肩处应有砂轮越程槽。7.螺纹处应有退刀槽。5.为便于轴上零件装配，轴端部应倒角。8.定位轴肩处圆角要小于轮毂孔的圆角或倒角。常用材料的A值挠性轴轴的常用材料许用应力普通平键和键槽尺寸键许用应力键的有效长度l=l′-bl′bl′bl=ll′bl=l′-b/2套筒联轴器键连接的套筒联轴器被连接的两轴定位螺钉键套筒销连接的套筒联轴器销被连接的两轴套筒特点：对两轴对中性要求高，工作中不能发生相对偏移，不能缓冲吸振，装拆时需轴向移动，径向尺寸小。凸缘联轴器半联轴器半联轴器凸肩凹槽定心连接螺栓半联轴器半联轴器连接螺栓铰制孔螺栓定心特点：对两轴对中性要求高，工作中不能发生相对偏移，不能缓冲吸振，承载能力大。装拆时需轴向移动装拆时不需轴向移动滑块联轴器润滑剂孔齿轮联轴器内齿半联轴器内齿半联轴器内齿外套内齿外套连接螺栓密封圈润滑油孔万向联轴器叉轴1叉轴2w1w2单万向联轴器十字轴双万向联轴器w1w2w3w1w2w3w1=w3的条件Ⅰ)输入输出和中间轴在同一平面。Ⅱ)中间轴两端叉面在同一平面内。Ⅲ)a1=a3。a1a3a1a3小型万向联轴器结构图小型万向联轴器结构图弹性套柱销联轴器半联轴器半联轴器弹性套柱销弹性柱销联轴器半联轴器半联轴器弹性柱销工况系数牙嵌离合器1)牙嵌离合器结构图2)牙型3)特点：矩形牙根强度低，不易结合或分离，应用较少梯形牙根强度高，易结合或分离，自动补偿牙的磨损，应用较广。锯齿形牙根强度高,易结合或分离,自动补偿牙的磨损,适合单向传动。剖面径向有冲击，适合于低速或不在运转中结合的场合。3D模型单盘摩擦离合器1)单盘摩擦离合器结构图3D模型2)特点：结构简单、散热性好，传递转矩小多盘摩擦离合器1.主动轴2.外鼓轮3.从动轴4.内套筒5.外摩擦片6.内摩