1、机械基础机械基础第十章第十章 轴轴第十章第十章 轴轴101 轴的用途和分类轴的用途和分类102 轴的结构轴的结构各种做回转运动的零件(如带轮、齿轮等)都必须安装在轴上才能运动及传递动力1输出轴 2、6滚动轴承 3键 4齿轮 5定位套第十章第十章 轴轴第十章第十章 轴轴10101 1 轴的用途和分类轴的用途和分类一、轴的主要类型及应用特点轴的主要类型及应用特点1 1直轴直轴(1)光轴光轴 形状简单,加工容易,应力集中源较少;轴上零件不易装配及定位10101 1 轴的用途和分类轴的用途和分类(2)阶梯轴阶梯轴加工复杂,应力集中源较多,容易实现轴上零件装配及定位10101 1 轴的用途和分类轴的用途
2、和分类2 2曲轴曲轴用于将回转运动转变为直线往复运动,或将直线往复运动转变为回转运动10101 1 轴的用途和分类轴的用途和分类3 3挠性钢丝软轴(挠性轴)挠性钢丝软轴(挠性轴)由几层紧贴在一起的钢丝构成,可以把回转运动灵活地传到任何位置10101 1 轴的用途和分类轴的用途和分类二、直轴的分类及应用特点二、直轴的分类及应用特点1 1心轴心轴(1 1)转动心轴转动心轴(2 2)固定心轴固定心轴工作时只承受弯矩,起支承作用火车轮轴自行车前轴1螺母 2轴挡 3滚珠4固定心轴 5轴管 6前叉10101 1 轴的用途和分类轴的用途和分类2 2传动轴传动轴汽车传动轴工作时只承受扭矩,不承受弯矩或承受很小
3、的弯矩,仅起传递动力的作用10101 1 轴的用途和分类轴的用途和分类3 3转轴转轴二级齿轮减速器中间轴1圆锥滚子轴承 2小齿轮 3定位套 4大齿轮 既承受弯矩又承受扭矩,既起支承作用又起传递动力的作用第十章第十章 轴轴10102 2 轴的结构轴的结构一、轴的结构及设计要求一、轴的结构及设计要求1 1轴的结构轴的结构1密封圈 2透盖3滚动轴承4轴 5齿轮6箱体 7闷盖10102 2 轴的结构轴的结构(5 5)轴环轴环给轴上零件轴向定位的环状圆柱凸台(1 1)轴颈轴颈轴上被支承的部位(2 2)轴头轴头安装轮毂的部位(3 3)轴身轴身连接轴颈和轴头的部位(4 4)轴肩轴肩轴径变化处形成的环形面10
4、102 2 轴的结构轴的结构2 2轴的设计要求轴的设计要求(1)轴上零件要有可靠的轴向固定和周向固定(2)轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中(3)应便于轴上零件的安装与拆卸10102 2 轴的结构轴的结构二、轴上零件的固定二、轴上零件的固定1轴上零件的轴向固定轴上零件的轴向固定(1)圆螺母圆螺母固定可靠、拆装方便,可承受较大的轴向力,能调整轴上零件之间的间隙10102 2 轴的结构轴的结构(2)轴肩与轴环轴肩与轴环应使rR,或rC。结构简单、定位可靠,能承受较大轴向力10102 2 轴的结构轴的结构(3)套筒套筒结构简单、定位可靠,适用于轴上零件间距离较短的场合,当轴的转速很高时不宜采用10
5、102 2 轴的结构轴的结构(4)轴端挡圈轴端挡圈工作可靠、结构简单,可承受剧烈振动和冲击载荷。应采取止动垫片、防转螺钉等防松措施10102 2 轴的结构轴的结构(5)弹性挡圈弹性挡圈 结构简单紧凑、拆装方便,只能承受很小的轴向力。需要在轴上切槽,这将引起应力集中10102 2 轴的结构轴的结构(6)轴端挡板轴端挡板结构简单,常用于心轴上零件的固定和轴端固定10102 2 轴的结构轴的结构结构简单,同时起周向固定作用,但承载能力较低,且不适用于高速场合(7)紧定螺钉与挡圈紧定螺钉与挡圈10102 2 轴的结构轴的结构(8)圆锥面圆锥面 能消除轴与轮毂间的径向间隙,拆装方便,可兼做周向固定。常与
6、轴端挡圈联合使用,实现零件的双向固定10102 2 轴的结构轴的结构2轴上轴上零件零件的周向固定的周向固定(1)平键连接平键连接 加工容易、拆装方便,但轴向不能固定,不能承受轴向力10102 2 轴的结构轴的结构(2)花键连接花键连接 接触面积大、承载能力强、对中性和导向性好,适用于载荷较大、定心要求高的静、动连接。加工工艺较复杂,成本较高10102 2 轴的结构轴的结构(3)销连接销连接轴向、周向都可以固定,常用做安全装置。不能承受较大载荷,销孔对轴的强度有削弱作用(4)紧定螺钉连接紧定螺钉连接结构简单,不能承受较大载荷,只适用于辅助连接10102 2 轴的结构轴的结构(5)过盈配合连接过盈
7、配合连接 同时有轴向和周向固定作用,对中精度高,选择不同的配合有不同的连接强度。不适用于重载和经常拆装的场合10102 2 轴的结构轴的结构三、轴上常见的工艺结构三、轴上常见的工艺结构设计轴应注意:(1)轴的结构和形状应便于加工、装配和维修(2)阶梯轴的直径应该是中间大、两端小,以便于轴上零件的拆装10102 2 轴的结构轴的结构(3)轴端、轴颈与轴肩(或轴环)的过渡部位应有倒角或过渡圆角,应尽可能使倒角(或圆角半径)一致(4)若轴上需要切制螺纹或进行磨削时,应有螺纹退刀槽或砂轮越程槽 螺纹退刀槽 砂轮越程槽10102 2 轴的结构轴的结构(5)当轴上有两个以上键槽时,槽宽应尽可能相同,并布置在同一方向上,以便于加工10102 2 轴的结构轴的结构四、轴的常用材料四、轴的常用材料2轴的材料有时也选用合金钢,如20Cr、40Cr等,承受载荷较大、强度较高、质量较轻及耐磨性较好1轴的材料一般多选用中碳钢,如35钢、45钢和50钢等,其中45钢应用最广。热处理(调质、正火、淬火)后可以提高力学性能,具有良好的切削性能10102 2 轴的结构轴的结构制作:王希波第十章第十章 轴轴