1、齿轮减速器及其输出轴a)减速器 b)减速器输出轴1轴 2、6轴承 3齿轮 4、8键 5套筒 7联轴器各种作回转运动的传动零件(如齿轮、带轮等)都必须安装在轴上才能传递运动和动力。轴及轴上起支撑或连接作用的轴承、联轴器、键等统称为轴系零部件。减速器传动图任务引入试确定从动齿轮轴的最小直径，并对该轴进行强度校核。任务分析轴在减速器中起到支承齿轮等工作零件，并传递运动和转矩的作用。相关知识一、轴的类型和材料一、轴的类型和材料1.轴的类型轴的类型(1)按照所受载荷的不同。1)心轴。只受弯矩而不受转矩的轴称为心轴。转动心轴，如火车轮轴；固定心轴，如自行车的前轮轴。2)转轴。既受弯矩又受转矩的轴称为转轴。
2、3)传动轴。只受转矩而不受弯矩或所受弯矩很小的轴称为传动轴。(2)按照轴线的形状不同，直轴、曲轴、挠性钢丝轴。2.轴的材料轴的材料(1)碳素钢45钢。轻载或不重要的轴，可选用 Q235、Q275。(2)合金钢耐磨性和韧性要求较高的轴，20Cr 高速重载下工作的轴，38SiMnMo、40CrNi。(3)球墨铸铁外形较复杂的轴。轴的常用材料及其主要力学性能见表。轴的常用材料及其主要力学性能 轴的常用材料及其主要力学性能二、轴的结构设计二、轴的结构设计轴的结构设计包括确定轴的合理外形和结构尺寸。轴的结构应满足轴上的零件要有确定的工作位置并且能牢固、可靠地相对固定;便于安装、拆卸和调整;有良好的制造工
3、艺性。1.轴的各部分名称轴的各部分名称轴的各部分名称2.零件在轴上的固定零件在轴上的固定(1)轴上零件的轴向固定方法(2)轴上零件的周向固定方法键连接、销连接过盈配合。轴肩或轴环套筒圆螺母弹性挡圈轴端挡圈圆锥形轴头紧定螺钉3.轴的结构工艺性轴的结构工艺性(1)形状和结构简单，两端台阶处都应倒角。(2)相邻轴段的直径变化不应过大，并采用圆角过渡且圆角半径不宜过小;轴肩或轴环处的过渡圆角半径 r 必须小于相配合零件的圆角半径 R 或倒角C，轴肩或轴环的高度 h 必须大于 C 或 R。对定位轴肩一般取 h=(1.52)C 或h=(1.52)R。对非定位轴肩一般取 h=(12)mm 或更小值。(3)用
4、套筒、圆螺母、弹性挡圈等作轴向固定时，与零件配合的轴段长度比零件轮毂略短 23mm。(4)键槽在同一加工直线上，同一规格;轴上需磨削的部分，应有砂轮越程槽;螺纹有退刀槽。同一轴上所有圆角半径、倒角尺寸、退刀槽宽度应尽可能统一。(5)过盈配合连接时，与零件相配合的轴段导向锥面。三、轴的强度计算三、轴的强度计算1.轴的各部分名称轴的各部分名称只受转矩，实心圆截面：2.转轴的最小直径估算转轴的最小直径估算在一般减速器中，高速输入轴的直径，d=(0.81.2)D;低速轴，d=(0.30.4)a。3.转轴的强度校核转轴的强度校核1.选择轴的材料及最小直径选择轴的材料及最小直径45钢并正火处理。考虑到键槽
5、对轴的削弱，取:d=40.41.05=42.4mm取d=45mm。任务实施2.校核轴的强度校核轴的强度(1)作轴的空间受力图(2)作铅垂面受力图(3)作铅垂面弯矩图(4)作水平面受力图(5)作水平面弯矩图(6)作合成弯矩图(7)作扭矩图(8)作当量弯矩图(9)计算危险截面 D 处的轴径轴的刚度计算轴的刚度计算轴弯曲变形，用挠度 和偏转角 来度量;扭转变形，用扭转角 度量。刚度条件为。等直径轴：知识链接减速器输出轴任务引入试确定键连接的类型和尺寸，并校核其强度。任务分析键连接、销连接，可实现齿轮在轴上的周向固定，并传递运动和转矩。平键连接广泛应用。一、键连接的类型、特点及应用一、键连接的类型、特
6、点及应用1.平键连接平键连接相关知识普通平键连接普通平键的形式a)圆头 b)方头 c)单圆头导向平键连接和滑键连接a)导向平键连接 b)滑键连接半圆键连接2.半圆键连接半圆键连接楔键连接3.楔键连接楔键连接切向键连接4.切向键连接切向键连接二、平键连接的选用及强度计算二、平键连接的选用及强度计算1.平键的选用及标记平键的选用及标记键的主要尺寸为其截面尺寸(键宽b键高h)与长度L。平键标记为:键类型bL2.平键的强度计算平键的强度计算普通平键连接的强度条件为:导向平键连接和滑键连接的强度条件为:三、花键连接的类型、特点及应用三、花键连接的类型、特点及应用1.花键连接的组成花键连接的组成外花键和内
7、花键2.花键的类型和特点花键的类型和特点(1)矩形花键加工容易，承载能力高，应力集中较小，应用广泛。轻系列，多用于静连接或轻载连接;中系列用于中等载荷的连接。(2)渐开线花键制造精度高、互换性好。压力角为 30，适用于传递转矩较大的场合。45的，多用于轻载和直径小的静连接，特别适用于轴与薄壁零件的连接。四、销连接的类型、特点及应用四、销连接的类型、特点及应用销可分为连接销、定位销和安全销等。安全联轴器1销套 2安全销销连接a)圆柱销 b)圆锥销 c)大端带螺纹的圆锥销 d)小端带螺纹的圆锥销五、销连接的强度计算五、销连接的强度计算按其挤压和剪切强度校核。安全销的尺寸按过载时被剪断的条件确定。任
8、务实施1.选择键的类型与尺寸选择键的类型与尺寸选用普通平键(A型)。查表取:键的尺寸b=14mm，h=9mm，L=56mm。普通平键和键槽的尺寸(摘自 GB/T10952003和 GB/T10962003)mm普通平键和键槽的尺寸(摘自 GB/T10952003和 GB/T10962003)mm2.强度校核强度校核由表查得 p=100MPa，工作长度l=L-b=56-14=42(mm)故选用普通平键:键1456，该键强度满足要求。键连接的许用挤压应力 p和许用压强 p MPa任务引入选择联轴器的类型和型号。任务分析联轴器用于输出轴与输入轴的连接，实现两轴共同转动，以传递动力和转矩。离合器也可实
9、现两轴之间的连接。联轴器只有在机器停车并经拆卸后才能分离两轴，而离合器可在机器工作过程中随时分离或接合两轴。一、联轴器的常见类型及特点一、联轴器的常见类型及特点1.联轴器的功能和类型联轴器的功能和类型联轴器是连接两轴(或轴与回转件)并与轴一起回转，以传递运动和动力的装置。联轴器可分为刚性联轴器和挠性联轴器。相关知识2.常用联轴器常用联轴器(1)凸缘联轴器凸缘联轴器(2)十字滑块联轴器十字滑块联轴器1、3半联轴器 2十字滑块(3)齿式联轴器齿式联轴器1、4半联轴器 2、3外壳 5螺栓(4)万向联轴器万向联轴器1、2叉形接头 3十字柱销(5)弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器1橡胶弹性套 2柱销(6
10、)尼龙柱销联轴器尼龙柱销联轴器1柱销 2挡圈(7)安全联轴器安全联轴器1销钉 2套筒二、离合器的常见类型及特点二、离合器的常见类型及特点1.离合器的功能离合器的功能离合器是一种在机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的装置。操作启动、停止、换向及变速。2.常用离合器常用离合器(1)牙嵌式离合器牙嵌式离合器的齿形有梯形、锯齿形和三角形。牙嵌式离合器1、2半离合器 3滑块 4对中环(2)摩擦式离合器摩擦式离合器a)单片式圆盘摩擦离合器 b)多片式摩擦离合器1、2圆盘 3滑块(3)磁粉离合器磁粉离合器1齿轮 2从动轮 3铁粉混合物 4激磁线圈5磁铁轮心 6接触环 7主动轴三、联轴器、离合器的选择三、
11、联轴器、离合器的选择1.类型的选择类型的选择载荷平稳、两轴能精确对中且轴的刚度较大时，可选用凸缘联轴器;载荷不平稳、两轴对中困难、轴的刚度较小时，可选用挠性联轴器;径向偏移较大、转速较低时可选用滑块联轴器;两轴轴线有夹角时，万向联轴器。2.型号的选择型号的选择式中 TC计算转矩，Nm;T名义转矩，Nm;K工作情况系数，见表。工作情况系数 K任务实施1.选择联轴器的类型选择联轴器的类型凸缘联轴器。2.确定计算转矩确定计算转矩名义转矩为:查表，取工作情况系数 K=1.3凸缘联轴器基本参数和主要尺寸(摘自 GB/T58432003)3.选择联轴器的型号选择联轴器的型号见表，选 GY5 型凸缘联轴器。主动端选 Y型轴孔，A型键槽;从动端选J1 型轴孔，A型键槽。4.联轴器的标记联轴器的标记脚本制作人：王瑾；李扬帆脚本制作人：王瑾；李扬帆
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