任务4-1轴的设计

改变生活的机械设计技以载道，匠心筑梦课程导入大国工匠-邓建军任务4-1轴的设计敬畏机械之精-重要支承件的设计-任务1模块四领悟机械之魂01强素养03讲重点

02引思考04攻难点05强技能06促提升

目录任务4-1轴的设计任务4-1引思考讲重点攻难点强技能促提升

强素养早会负责人任务4-1轴的设计任务4-1讲重点攻难点强技能促提升

引思考强素养任务4-1轴的设计

课程导入任务分析任务4-1轴的设计电动机V带传动一级齿轮减速器传动滚筒输送带带式输送机课程导入任务分析任务4-1轴的设计

带式输送机选用的一级齿轮减速器中，低速轴支承大齿轮等回转零件，并且受到弯矩、扭矩的复合作用，传递运动和动力。轴的结构设计，满足强度计算要求，达到带式输送机的工作需要。课程导入任务4-1轴的设计任务目标

（1）了解轴的各种不同分类方法及其类型，各类轴所受载荷和应力特点。（2）了解对轴的材料要求及常用材料；能根据轴的重要程度和尺寸、形状要求合理地选择轴的材料。（3）掌握轴结构设计的基本要求，能熟练地进行结构设计，绘制轴的结构图。（4）熟练掌握轴的强度计算方法。任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升结合课前预习情况针对本次课的重点内容进行分析讲解。找出课后难点及时调整教学找出预习问题表扬优秀学员讲解重点问题巩固课前预习分析课后作业

分析课前预习讲解重点内容任务4-1轴的设计任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计作用支承回转零件及传递运动和动力。（一）轴的类型心轴─只承受弯矩传动轴─只承受扭矩转轴─同时承受弯矩和扭矩的轴固定心轴转动心轴

2.按结构形状

挠性轴曲轴直轴

阶梯轴光轴实心轴空心轴

1.按照承受载荷情况心轴只承受弯矩一、轴的结构设计任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计转轴心轴传动轴同时承受弯矩和扭矩的轴，如减速器的轴。只承受弯矩的轴，如火车车轮轴只承受扭矩的轴，如汽车的传动轴

思考11-1大家对自行车都比较熟悉，按照承受载荷的不同，请思考自行车的前后轴属于哪种类型。任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计

火车车轮轴汽车传动轴减速器轴任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计光轴阶梯轴挠性轴曲轴任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计直轴曲轴挠性轴任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计光轴和阶梯轴实心轴和空心轴任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计挠性轴任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计齿轮传动啮合传动任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计

轴的结构设计主要是确定轴的结构形状和尺寸。（二）轴的结构轴的结构任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计轴头与传动零件配合的轴段轴身连接轴头和轴颈的轴段轴肩截面尺寸变化的台阶处轴颈与轴承配合的轴段轴环直径大，用于定位的短轴段过渡圆角、倒角、键槽1.轴各部分名称轴承端盖轴身轴头轴头轴环轴颈轴肩套筒轴端挡圈任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计

（1）轴上零件的轴向定位和周向固定轴肩由定位面和内圆角组成，为了保证轴上零件定位可靠，轴肩处的圆角半径R必须小于零件内孔的圆角半径R1

或倒角C1，轴肩高度

h=（0.07～0.1)d

轴环宽度

b≈1.4h2.轴结构设计的任务bhdR1RR＜R1C1dhRR＜C1任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计轴上零件的轴向定位方法套筒轴端挡圈圆螺母轴用弹性挡圈紧定螺钉任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计轴上零件的周向定位方法

键连接花键连接型面连接

销连接弹性环连接过盈配合任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计

（2）确定各轴段的直径和长度

1）轴上与零件相配合的直径应取成标准值，非配合轴段允许为非标准值，但最好取为偶数或5进位的数。

2）与滚动轴承、联轴器、密封圈相配合的直径与长度，必须取相应的标准值及配合公差。

3）滚动轴承处的轴肩外径应小于轴承内圈的外径，以利拆卸。

4）转动的零件与固定不动的零件之间应留有15～20mm距离，以防止运转时相碰。

5）轴上与零件相配合部分的轴段长度，应比轮毂长度略短2～3mm，以保证零件轴向定位可靠。任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计圆螺母联轴器滚动轴承标准件的配合尺寸任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计轴承的拆卸任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计

（3）轴的结构工艺性

1）轴的形状应力求简单，阶梯数尽可能少。阶梯轴各轴段直径不宜相差过大，一般取为5～10mm。

2）为了便于轴上零件的装配，轴端应加工出45°倒角，与零件成过盈配合时，轴的装入端常需加工出导向圆锥面。

3）轴上某一段需要车削螺纹时，须留出螺纹退刀槽。轴颈段进行磨削加工时，须预留砂轮越程槽。在轴的端部制有定位中心孔。

4）同一轴上直径相近处的圆角、倒角、键槽等尺寸应尽量相同。在不同轴段开设键槽时，应使各键槽沿轴的同一母线布置。若开有键槽的轴段直径相差不大时，应尽可能采用相同宽度的键槽。

任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计s1

b越程槽退刀槽

键槽布置任务4-1强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务4-1轴的设计

5）加大轴肩处的过渡圆角半径和减小轴肩高度，就可以减少应力集中，提高轴的疲劳强度。采用碾压、喷丸、渗碳淬火、高频淬火等表面强化方法，改善轴的表面质量，合理分布载荷等也可以提高轴的疲劳强度。过渡圆角半径BR任务4-1引思考强技能促提升

讲重点

强素养攻难点任务4-1轴的设计动起来生讲师评会学各组代表案例2下图为带式输送机齿轮减速器（右图）中低速输出轴的结构图，请分析图中齿轮、轴承和联轴器在轴上的轴向和周向连接和固定方式。任务4-1引思考强技能促提升

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强素养攻难点任务4-1轴的设计

投票任务4-1引思考强技能促提升

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强素养攻难点任务4-1轴的设计

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强素养攻难点任务4-1轴的设计随机点名1.齿轮的结构形式2.轴的类型抢答3.设计成阶梯轴的目的任务4-1引思考强技能促提升

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强素养攻难点任务4-1轴的设计任务4-1引思考强技能促提升

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强素养攻难点任务4-1轴的设计请完成如图所示的轴系设计。请选择齿轮的装配方向任务4-1引思考强技能促提升

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强素养攻难点任务4-1轴的设计任务4-1引思考强技能促提升

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强素养攻难点任务4-1轴的设计任务4-1引思考强技能促提升

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强素养攻难点任务4-1轴的设计轴上零件的轴向定位主要靠轴肩和轴环来完成。齿轮靠右侧轴环定位，联轴器靠右侧轴肩定位。为了保证轴上零件靠紧定位面，轴肩处的圆角半径R必须小于零件内孔的圆角R1

或倒角C1。轴肩高度一般取h=(0.07～0.1)d，轴环宽度b≈1.4h

设计要领1：投票增大过渡处圆角半径的目的？任务4-1引思考强技能促提升

讲重点

强素养攻难点任务4-1轴的设计轴的形状应力求简单，阶梯数尽可能少。为了便于切削加工，一根轴上的圆角应尽可能取相同的半径。任务4-1引思考强技能促提升

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强素养攻难点任务4-1轴的设计错误

正确要求轴肩高度<滚动轴承内圈高度设计要领2：任务4-1引思考强技能促提升

讲重点

强素养攻难点任务4-1轴的设计当用轴肩、轴环、套筒、圆螺母、轴端挡圈进行零件的轴向定位时，为保证轴向定位可靠，要求L轴<L毂设计要领3：任务4-1引思考强技能促提升

讲重点

强素养攻难点任务4-1轴的设计轴段若需磨削或切制螺纹时，须留出砂轮越程槽或螺纹退刀槽，其尺寸可参见课程设计附表或机械设计手册。

设计要领4：任务4-1引思考强技能促提升

讲重点

强素养攻难点任务4-1轴的设计轴系结构改错（抢答）四处错误正确答案三处错误正确答案任务4-1轴的设计动起来生讲师评会学各组代表任务4-1引思考促提升

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强素养攻难点强技能任务4-1轴的设计任务4-1引思考促提升

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强素养攻难点强技能任务4-1轴的设计任务4-1引思考促提升

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强