1、第第十十章章 轴的设计轴的设计中国建材工业出版社中国建材工业出版社本章主要内容本章主要内容第一节第一节 轴的功用及类型轴的功用及类型第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计第二节第二节 轴的材料及选择轴的材料及选择本章基本要求本章基本要求 1、了解轴的功用、分类、特点和应用、了解轴的功用、分类、特点和应用2、了解轴的材料及其选择、了解轴的材料及其选择 3 、掌握轴的结构设计、掌握轴的结构设计本章重点难点本章重点难点本章重点本章重点 本章难点本章难点轴的结构设计轴的结构设计 轴的结构设计轴的结构设计第一节第一节 轴的轴的功功用及类型用及类型一、轴的功用一、轴的功用（1）支承回转零件（齿轮、皮带轮）
2、；）支承回转零件（齿轮、皮带轮）；（2）传递运动和动力。）传递运动和动力。（3）受弯矩，抵抗变形，保证轴上零件正常工作。）受弯矩，抵抗变形，保证轴上零件正常工作。轴是组成机器的重要零件之一，轴的工作情况好坏直接影响到整台机器轴是组成机器的重要零件之一，轴的工作情况好坏直接影响到整台机器的性能和质量的性能和质量第一节第一节 轴的轴的功功用及类型用及类型二二、轴的、轴的分类分类1）转动心轴：工作时轴随转动）转动心轴：工作时轴随转动件一起转动。件一起转动。2）固定心轴：工作时轴不转动。）固定心轴：工作时轴不转动。（一）（一）按承载情况不同分为：按承载情况不同分为： （1 1）心轴只受弯矩的轴心轴只受
3、弯矩的轴；（2 2）转轴既受弯矩又受转矩的轴；转轴既受弯矩又受转矩的轴；（3 3）传动轴只受）传动轴只受转转矩或弯矩很小的轴。矩或弯矩很小的轴。1、心轴、心轴第一节第一节 轴的轴的功功用及类型用及类型二二、轴的、轴的分类（续）分类（续）传动轴传动轴2、传动轴、传动轴接发动机接发动机接后桥接后桥第一节第一节 轴的轴的功功用及类型用及类型二二、轴的、轴的分类（续）分类（续）转轴转轴3、转轴、转轴转轴是机器中最常见的轴，简称为轴。转轴是机器中最常见的轴，简称为轴。问：根据承载情况下列各轴分别为哪种类型？问：根据承载情况下列各轴分别为哪种类型？0 0 轴：轴：轴：轴：轴：轴：轴：轴：轴：轴：轴：轴：传
4、动轴传动轴转轴转轴转动心轴转动心轴转轴转轴转轴转轴转动心轴转动心轴如何判断轴是否传递转矩：如何判断轴是否传递转矩：从原动机向工作机画传动路线，若传动路线从原动机向工作机画传动路线，若传动路线沿该轴沿该轴轴线轴线走过一段距离，则该轴传递转矩。走过一段距离，则该轴传递转矩。如何判断轴是否承受弯矩如何判断轴是否承受弯矩：该轴上该轴上除联轴器外除联轴器外是否还有是否还有其它传动零件其它传动零件，若有则，若有则该轴承受弯矩，否则不承受弯矩。该轴承受弯矩，否则不承受弯矩。第一节第一节 轴的应用及类型轴的应用及类型二二、轴的分类（续）、轴的分类（续） a:a:直轴直轴b:b:曲轴曲轴c:c:挠性轴挠性轴光轴
5、光轴阶梯轴阶梯轴（二）按轴线的形状分类（二）按轴线的形状分类轴轴1、直轴、直轴轴线为直线的轴（又可分为实心、空心）轴线为直线的轴（又可分为实心、空心）1）光轴）光轴各轴段直径相同的直轴称为光轴。光轴形状简单，加工容易、各轴段直径相同的直轴称为光轴。光轴形状简单，加工容易、应力集中源少，主要用做传动轴。应力集中源少，主要用做传动轴。a)第一节第一节 轴的应用及类型轴的应用及类型二二、轴的分类（续）、轴的分类（续） 2）阶梯轴）阶梯轴各轴段直径不同的直轴称为阶梯轴。这种设计使得各轴段的强度相近，各轴段直径不同的直轴称为阶梯轴。这种设计使得各轴段的强度相近，且便于轴上零件的装拆和固定，故在机器中应用
6、最广泛。且便于轴上零件的装拆和固定，故在机器中应用最广泛。第一节第一节 轴的应用及类型轴的应用及类型二二、轴的分类（续）、轴的分类（续） 2、曲轴、曲轴轴线为曲线的轴轴线为曲线的轴3、挠性轴、挠性轴轴线可按使用要求变化的轴轴线可按使用要求变化的轴常用于往复式机器和行星轮系中。常用于往复式机器和行星轮系中。常用于建筑机械中的捣振器、汽车中的转速表等。常用于建筑机械中的捣振器、汽车中的转速表等。第二节第二节 轴的材料及其选择轴的材料及其选择对轴材料的要求：对轴材料的要求：具有足够的强度，对应力集中的敏感性低，有较好具有足够的强度，对应力集中的敏感性低，有较好的耐磨性、工艺性和经济性。的耐磨性、工艺
7、性和经济性。轴的材料常用碳钢和合金钢轴的材料常用碳钢和合金钢 1 1、碳钢价格低碳钢价格低 ，对应力集中不敏感，对应力集中不敏感，中碳优质钢中碳优质钢可通过热处理可通过热处理，得到良好的综合力学性能。常用的碳素钢有得到良好的综合力学性能。常用的碳素钢有3535、4040、4545钢，钢，碳素钢中碳素钢中应用最广泛的是应用最广泛的是4545号钢号钢，常用调质或正火处理。，常用调质或正火处理。 2、合金钢强度高、耐磨性好，具有良好的力学性能和热处理性、合金钢强度高、耐磨性好，具有良好的力学性能和热处理性能，可满足特殊工作要求。多用于高速、重载及要求耐磨性好的场合。能，可满足特殊工作要求。多用于高速
8、、重载及要求耐磨性好的场合。但价格较贵，对应力集中敏感。但价格较贵，对应力集中敏感。 20Cr、40Cr、20CrMnTi3、形状复杂的轴：、形状复杂的轴：高强度铸铁及球墨铸铁。球墨铸铁吸振性好，高强度铸铁及球墨铸铁。球墨铸铁吸振性好，对应力集中不敏感。对应力集中不敏感。常用于凸轮轴、曲轴。常用于凸轮轴、曲轴。一一、轴的材料、轴的材料及选择及选择第二节第二节 轴的材料及其选择轴的材料及其选择轴的材料、热处理方法及材料的主要力学性能轴的材料、热处理方法及材料的主要力学性能 见表见表1 11 11 1（P184P184）。 在选择轴的材料和热处理方法时，应以强度和耐磨性为根据。在选择轴的材料和热处
9、理方法时，应以强度和耐磨性为根据。注意：钢材注意：钢材种类种类热处理热处理对钢材弹性模量对钢材弹性模量E E影响很小，影响很小，用用热处理热处理合金钢合金钢不能提高轴的刚度。不能提高轴的刚度。轴的毛坯：轴的毛坯：圆钢棒料圆钢棒料 尺寸小的轴尺寸小的轴锻造毛坯锻造毛坯 尺寸较大或为提高强度的轴尺寸较大或为提高强度的轴焊接毛坯焊接毛坯 大件锻造困难大件锻造困难铸造毛坯铸造毛坯 形状复杂的轴、空心轴等形状复杂的轴、空心轴等二二、轴设计的主要问题与设计特点、轴设计的主要问题与设计特点失效形式：失效形式：1.1.疲劳破坏疲劳破坏 疲劳强度校核。疲劳强度校核。2.2.变形过大变形过大 刚度验算（如机床主轴
10、）。刚度验算（如机床主轴）。3.3.振动折断振动折断 高速轴，自振频率与轴转速接近。高速轴，自振频率与轴转速接近。4.4.塑性变形塑性变形 短期尖峰载荷短期尖峰载荷 验算屈服强度。验算屈服强度。设计的主要问题：设计的主要问题：1.1.合理的结构设计合理的结构设计 保证轴上零件有可靠的工作位置，装保证轴上零件有可靠的工作位置，装配、拆卸方便，周向、轴向固定可靠，便于轴上零件的配、拆卸方便，周向、轴向固定可靠，便于轴上零件的调整；调整；第二节第二节 轴的材料及其选择轴的材料及其选择第二节第二节 轴的材料及其选择轴的材料及其选择a a、有足够的、有足够的强度强度 疲劳强度、静强度；疲劳强度、静强度；
11、b b、有足够的、有足够的刚度刚度 防止产生大的变形；防止产生大的变形；c c、有足够的、有足够的稳定性稳定性 防止共振防止共振 稳定性计算。稳定性计算。2.2.工作能力计算工作能力计算轴的设计步骤轴的设计步骤轴的结构形状和尺寸轴的结构形状和尺寸 选用合适的材料选用合适的材料结构设计结构设计强度和刚度计算强度和刚度计算转转轴的设计特点：不能首先通过精确计算确定轴的截面尺寸。轴的设计特点：不能首先通过精确计算确定轴的截面尺寸。第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计一、轴的结构设计的任务与原则一、轴的结构设计的任务与原则 合理确定轴的外形和全部结构尺寸。合理确定轴的外形和全部结构尺寸。 （轴没有标
12、准的结构形式，须针对不同情况具体分析。轴没有标准的结构形式，须针对不同情况具体分析。）设计要求：设计要求：1.1.轴轴和轴上零件应有确定的位置和可靠固定和轴上零件应有确定的位置和可靠固定；2.2.轴上零件轴上零件应便于安装、拆卸和调整应便于安装、拆卸和调整；3.3.轴应具有良好的加工工艺性轴应具有良好的加工工艺性；4.4.应有利于应有利于提高轴的强度和刚度。提高轴的强度和刚度。F等强度阶梯轴设计任务：设计任务：组成组成轴颈轴颈：装轴承处：装轴承处 尺寸尺寸= = 轴承内径；轴承内径；轴头轴头：装轮毂处：装轮毂处 直径与轮毂内径相当；直径与轮毂内径相当；轴身轴身：联接：联接轴颈轴颈和和轴头轴头部
13、分。部分。二二、轴上零件的布置、轴上零件的布置端轴颈端轴颈轴头轴头中轴颈中轴颈轴头轴头第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计滚动轴承滚动轴承齿轮齿轮滚动轴承滚动轴承键槽键槽半联轴器半联轴器轴颈轴颈轴身轴身轴头轴头轴颈轴颈轴身轴身轴头轴头轴承盖轴承盖轴承盖轴承盖典型轴系结构典型轴系结构第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计三、结构设计中应考虑的主要问题三、结构设计中应考虑的主要问题（一）轴上零件的装配方案（一）轴上零件的装配方案: 一般应考虑一般应考虑拟定拟定几种不同方案，进行分析比较后再选择。几种不同方案，进行分析比较后再选择。第三节第三节 轴的结构设计轴
14、的结构设计三、结构设计中应考虑的主要问题三、结构设计中应考虑的主要问题（一）轴上零件的装配方案（续）（一）轴上零件的装配方案（续）: 1 轴端挡圈轴端挡圈 2 带轮带轮 3 轴承端盖轴承端盖 4 轴承轴承 5 套筒套筒 6 键键 7 齿轮齿轮 轴的结构设计轴的结构设计第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计三、结构设计中应考虑的主要问题三、结构设计中应考虑的主要问题（二）轴上零件的定位（二）轴上零件的定位（1）轴肩和轴环）轴肩和轴环目的：防止零件沿轴向窜动，确保零件轴向准确位置。目的：防止零件沿轴向窜动，确保零件轴向准确位置。过渡圆角过渡圆角r r定位高度定位高度h h由由组成组成1. 零件的轴
15、向定位零件的轴向定位:第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计三、结构设计中应考虑的主要问题三、结构设计中应考虑的主要问题特点：特点：定位可靠，能承受较大的轴向载荷，用于各类零件的轴定位可靠，能承受较大的轴向载荷，用于各类零件的轴 向定位和固定。向定位和固定。注意事项：注意事项：1 1）轴的过渡圆角半径）轴的过渡圆角半径r r 应小于轴上零件的倒角应小于轴上零件的倒角C C 或圆角半径或圆角半径R R；表；表11-511-52 2）轴环宽度）轴环宽度b b b b 1.4h 10 mm1.4h 10 mm第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计三、结构设计中应考虑的主要问题三、结构设计中应考虑的主
16、要问题3 3）轴肩轴）轴肩轴 环高度环高度h h定位轴肩：定位轴肩：高度高度hC(hC(或或R) ,R) ,通常取通常取h=（0.070.1）d 或或h=R（C）+(0.52)mm滚动轴承：滚动轴承：轴肩高度轴肩高度 轴头长度轴头长度l，取，取l = B -= B -（2 23 3）mmmm第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计三、结构设计中应考虑的主要问题三、结构设计中应考虑的主要问题（3）轴端挡圈）轴端挡圈常与轴肩或锥面联合使用，固定零件常与轴肩或锥面联合使用，固定零件 稳定可靠，稳定可靠， 能承受较大的轴向力。能承受较大的轴向力。注意：注意：轮毂宽度轮毂宽度BB轴头长度轴头长度l ，取l
17、 = B- （23）mm第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计三、结构设计中应考虑的主要问题三、结构设计中应考虑的主要问题（4）圆锥面）圆锥面装拆方便，可兼作周向固定。宜用于高速、重载及零件对中性装拆方便，可兼作周向固定。宜用于高速、重载及零件对中性 要求高的场合。只用于轴端，常与轴端挡圈联合使用，实现零件的双向固定。要求高的场合。只用于轴端，常与轴端挡圈联合使用，实现零件的双向固定。第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计三、结构设计中应考虑的主要问题三、结构设计中应考虑的主要问题（5）圆螺母与止动垫圈圆螺母与止动垫圈-固定可靠，可承受较大的轴向力，但需切制螺固定可靠，可承受较大的轴向力，但需
18、切制螺纹和退刀槽，会削弱轴的强度。常用于轴上两零件间距较大处，也可用于纹和退刀槽，会削弱轴的强度。常用于轴上两零件间距较大处，也可用于轴端。轴端。 注意：注意：零件宽度零件宽度B B 轴长度轴长度l ，取取l = B-（23）mm第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计三、结构设计中应考虑的主要问题三、结构设计中应考虑的主要问题为防松，需加止动垫圈或使用双螺母。为防松，需加止动垫圈或使用双螺母。止动垫圈止动垫圈第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计三、结构设计中应考虑的主要问题三、结构设计中应考虑的主要问题（6）弹性挡圈弹性挡圈-结构简单，但在轴上需切槽，会引起应力集中，一般用结构简单，但在轴上
19、需切槽，会引起应力集中，一般用于轴向力不大的零件的轴向固定。于轴向力不大的零件的轴向固定。注意：注意：零件宽度零件宽度B B 轴长轴长度度l ，取取l = B-（23）mm第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计三、结构设计中应考虑的主要问题三、结构设计中应考虑的主要问题（7）紧定螺钉紧定螺钉-结构简单，可兼作周向固定，传递不大的结构简单，可兼作周向固定，传递不大的 力或力矩，力或力矩， 不宜用于高速。不宜用于高速。第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计三、结构设计中应考虑的主要问题三、结构设计中应考虑的主要问题1 1）轴上零件一般均应作双向固定，可将各种方法联合使用。）轴上零件一般均应作双向固
20、定，可将各种方法联合使用。2 2）保证固定可靠，）保证固定可靠，防止过定位防止过定位，L轴段长度轴段长度=B轮毂宽轮毂宽-(23)mm。必须注意：必须注意：第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计三、结构设计中应考虑的主要问题三、结构设计中应考虑的主要问题目的：使零件能同轴一起转动，传递转矩。目的：使零件能同轴一起转动，传递转矩。常用键、花键、销、紧定螺钉、过盈等联接来定位。常用键、花键、销、紧定螺钉、过盈等联接来定位。键联接键联接制造简单，装拆方便。制造简单，装拆方便。用于传递转矩较大，对中性要求一用于传递转矩较大，对中性要求一般的场合，应用最为广泛。般的场合，应用最为广泛。键槽应设计成同一加
21、工直线键槽应设计成同一加工直线，并，并尽可能采用同一规格的键槽截面尽可能采用同一规格的键槽截面尺寸。尺寸。紧定螺钉联接只能用于传力不大处。紧定螺钉联接只能用于传力不大处。2. 零件的周向定位零件的周向定位花键联接花键联接承载能力高，定心好，承载能力高，定心好，导向性好，但制造较困难，成本较高。导向性好，但制造较困难，成本较高。用于传递转矩大，对中性要求高或导用于传递转矩大，对中性要求高或导向性好的场合。向性好的场合。过盈配合联接过盈配合联接结构简单，定心好，结构简单，定心好，承载能力高，工作可靠，但装配困难，承载能力高，工作可靠，但装配困难，对配合尺寸的精度要求较高。对配合尺寸的精度要求较高。
22、销联接销联接用于固定不太重要，受力不用于固定不太重要，受力不大，但同时需要轴向固定的零件。大，但同时需要轴向固定的零件。作业作业v课后课后 五五 3第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计二、结构设计中应考虑的主要问题（续）二、结构设计中应考虑的主要问题（续）（三）轴的结构工艺性（三）轴的结构工艺性1、加工工艺性：、加工工艺性： 结构应便于加工。结构应便于加工。便于加工、测量、维修及轴上零件的拆装便于加工、测量、维修及轴上零件的拆装 1 1） 不同轴段的键槽，不同轴段的键槽，应布置轴的同一母线上应布置轴的同一母线上，以减少键槽加工，以减少键槽加工 时的装卡次数；时的装卡次数；a. 正确结构正确结
23、构b.不正确结构不正确结构第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计二、结构设计中应考虑的主要问题（续）二、结构设计中应考虑的主要问题（续）2 2）需磨制轴段时，应留需磨制轴段时，应留砂轮越程槽砂轮越程槽；需车制螺纹的轴段，应留；需车制螺纹的轴段，应留螺纹退刀槽螺纹退刀槽。砂轮越程槽砂轮越程槽0.8螺纹退刀槽螺纹退刀槽3 3）相近直径轴段的过渡圆角、键槽、越程槽、退刀槽尺寸尽量统一。相近直径轴段的过渡圆角、键槽、越程槽、退刀槽尺寸尽量统一。第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计二、结构设计中应考虑的主要问题（续）二、结构设计中应考虑的主要问题（续）3 3）相近直径轴段的过渡圆角、键槽、越程槽、退刀
24、槽尺寸尽量统一。相近直径轴段的过渡圆角、键槽、越程槽、退刀槽尺寸尽量统一。2）轴上零件装配工艺性要求）轴上零件装配工艺性要求3.3.与零件过盈配合的轴端应加工出与零件过盈配合的轴端应加工出导向锥面导向锥面。b b）导向锥面导向锥面1.1.轴的配合直径应轴的配合直径应圆整为标准值圆整为标准值。2.2.轴端应有轴端应有cX45cX45 的的倒角倒角。a a）倒角倒角4.4.装配段不宜过长。装配段不宜过长。二、结构设计中应考虑的主要问题（续）二、结构设计中应考虑的主要问题（续）第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计（四）（四）、提高轴强度和刚度的措施、提高轴强度和刚度的措施1.1.减小应力集中减小应
25、力集中合金钢对应力集中比较敏感，应加以注意。合金钢对应力集中比较敏感，应加以注意。b）过盈配合处的应力集中）过盈配合处的应力集中 轴的应力集中发轴的应力集中发生的位置生的位置a a）截面尺寸变化处截面尺寸变化处 的应力集中的应力集中b b）过盈配合处的应力集中过盈配合处的应力集中c c）小孔处的应力集中小孔处的应力集中a）截面尺寸变化处的应力集中）截面尺寸变化处的应力集中c）小孔处的应力集中）小孔处的应力集中第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计减小应力集中的措施：减小应力集中的措施：2）尽量避免在轴上开横孔、切口或凹槽；尽量避免在轴上开横孔、切口或凹槽；3）重要结构可增加卸载槽）重要结构可增
26、加卸载槽B、过渡肩环、凹切圆角、过渡肩环、凹切圆角、 增大圆角半径。增大圆角半径。1）用圆角过渡；）用圆角过渡；卸载槽卸载槽 dd/4BB过渡肩环过渡肩环凹切圆角凹切圆角r30 二、结构设计中应考虑的主要问题（续）二、结构设计中应考虑的主要问题（续）第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计4 4）避免相邻轴径相差太大；）避免相邻轴径相差太大；二、结构设计中应考虑的主要问题（续）二、结构设计中应考虑的主要问题（续）第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计2 2、合理布置轴上零件，改善轴的受力情况合理布置轴上零件，改善轴的受力情况1 1）使弯矩分布合理）使弯矩分布合理把轴、毂配合分成两段，减小最大弯把
27、轴、毂配合分成两段，减小最大弯矩值矩值不合理结构不合理结构F合理结构合理结构F二、结构设计中应考虑的主要问题（续）二、结构设计中应考虑的主要问题（续）第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计2 2）使转矩合理分配）使转矩合理分配T1T3T4T2输出轮输出轮输入轮输入轮输出轮输出轮T1T2T3T4输出轮输出轮输入轮输入轮1不合理的布置不合理的布置Tmax= T2 + T3 + T4合理布置合理布置Tmax= T3 + T4第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计下面结构哪个好？下面结构哪个好？3 3）改进轴上零件结构）改进轴上零件结构，减轻轴的载荷减轻轴的载荷卷筒轴既受弯矩又受扭矩卷筒轴既受弯矩又受
28、扭矩卷筒轴只受弯矩卷筒轴只受弯矩第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计斜齿轮：斜齿轮：两斜齿轮旋向应相同两斜齿轮旋向应相同4 4）采用力平衡或局部相互抵消的办法减少轴的载荷。）采用力平衡或局部相互抵消的办法减少轴的载荷。行星齿轮减速器：行星齿轮减速器：多个行星轮均布多个行星轮均布第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计a)悬臂支承方案b)简支支承方案3.3.改变支点位置，改善轴的强度和刚度。改变支点位置，改善轴的强度和刚度。更差！c)悬臂支承方案(正安装）第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计4.4.改善轴的表面质量改善轴的表面质量表面粗糙度和表面强化处理会对轴的疲劳强度产生影响。表面粗糙度和表
29、面强化处理会对轴的疲劳强度产生影响。1）表面愈粗糙）表面愈粗糙疲劳强度愈低；疲劳强度愈低； 提高表面粗糙度。提高表面粗糙度。 2）表面强化处理的方法有：）表面强化处理的方法有： 表面高频淬火；表面高频淬火； 表面渗碳、氰化、氮化等化学处理；表面渗碳、氰化、氮化等化学处理； 碾压、喷丸等强化处理。碾压、喷丸等强化处理。 通过碾压、喷丸等强化处理时可使轴的表面产生预压应力，从通过碾压、喷丸等强化处理时可使轴的表面产生预压应力，从而提高轴的疲劳能力。而提高轴的疲劳能力。 二、结构设计中应考虑的主要问题（续）二、结构设计中应考虑的主要问题（续）第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计三、各轴段直径和长度
30、的确定三、各轴段直径和长度的确定第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计1、各轴段直径的确定，应考虑轴上载荷的大小、各轴段直径的确定，应考虑轴上载荷的大小1）按所受扭矩初估轴径）按所受扭矩初估轴径dmin ，从，从dmin按装配方案和定位要求确按装配方案和定位要求确定各段直径。轴上有一个键槽，最小直径增大定各段直径。轴上有一个键槽，最小直径增大35%；两个键槽增；两个键槽增大大710%三、各轴段直径和长度的确定三、各轴段直径和长度的确定第三节第三节 轴的结构设计轴的结构设计2、各轴段长度根据零件与轴配合部分的轴向尺寸和相邻零件间、各轴段长度根据零件与轴配合部分的轴向尺寸和相邻零件间 必要的间隙确
31、定。必要的间隙确定。1 1）轴）轴头头长比轮毂宽小长比轮毂宽小23mm可靠定位。可靠定位。2 2）传动件、箱体、轴承、联轴器等零件间距离）传动件、箱体、轴承、联轴器等零件间距离( (查手册查手册) )。指出图示结构设计的错误，并绘出正确的结构图。指出图示结构设计的错误，并绘出正确的结构图。 错误分析图错误分析图滚动轴承滚动轴承轴轴齿轮齿轮套筒套筒123正确结构图正确结构图1 缺少键联接，齿轮未周向固定；缺少键联接，齿轮未周向固定；错误原因：错误原因：2 轴头配合长度等于齿轮轮毂宽度，齿轮固定不可靠；轴头配合长度等于齿轮轮毂宽度，齿轮固定不可靠；3 轴端无倒角，轴承不便安装。轴端无倒角，轴承不便
32、安装。轴系结构设计中常见错误实例分析轴系结构设计中常见错误实例分析1 连轴齿轮两端无倒角轮廓线连轴齿轮两端无倒角轮廓线；错误分析图错误分析图齿轮齿轮连轴齿轮连轴齿轮1223正确结构图正确结构图错误原因：错误原因：2 齿轮左右两端均未轴向固定；齿轮左右两端均未轴向固定；3 缺少键联接，齿轮未周向固定。缺少键联接，齿轮未周向固定。正确答案正确答案12, 341.螺母无法安装；螺母无法安装；2.应有螺纹退刀槽；应有螺纹退刀槽；3. 轴承宽度应比轴段长度大轴承宽度应比轴段长度大23mm；4.轴肩高度应低于轴承内圈高度。轴肩高度应低于轴承内圈高度。错误原因：错误原因：正确答案正确答案1321. 轮毂宽度
33、上插键槽；轮毂宽度上插键槽；2.套筒无法安装；套筒无法安装；3. 轴颈处不应有键槽。轴颈处不应有键槽。2.2.多个键应位于多个键应位于 同一母线上同一母线上121.左侧键太长，左侧键太长， 套筒无法装入套筒无法装入正确答案正确答案作业作业v课后课后 七（做书上）七（做书上）下图为双级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系结构图，齿轮用下图为双级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系结构图，齿轮用油润滑，轴承采用脂润滑。试分析轴系结构的错误，在有错误油润滑，轴承采用脂润滑。试分析轴系结构的错误，在有错误处标明序号，说明原因并提出改正方法。处标明序号，说明原因并提出改正方法。1 1联轴器顶住端盖，产生摩擦磨损，应
34、设计一定位轴肩；联轴器顶住端盖，产生摩擦磨损，应设计一定位轴肩；2 2轴承盖与轴应有间隙，并设有密封件；轴承盖与轴应有间隙，并设有密封件；3 3应加调整垫片，箱体加工面与非加工面应分开；应加调整垫片，箱体加工面与非加工面应分开；4 4轴承为脂润滑，轴承端面距箱体内壁应有一定距离，轴承为脂润滑，轴承端面距箱体内壁应有一定距离，3000030000类轴承类轴承“反装反装”（“背对背背对背”安装），轴承外圈窄边不安装），轴承外圈窄边不应固定，而外圈宽边应予固定；应固定，而外圈宽边应予固定；5 5齿轮无法装拆；齿轮无法装拆；6 6键槽应与联轴器处键槽应与联轴器处键槽设置在同一方位上，键槽设置在同一方位
35、上，且键顶部与轮毂键槽之且键顶部与轮毂键槽之间应有间隙间应有间隙, ,键应局部键应局部剖开；剖开；134235647 7轴过长；轴过长；8 8不应该开键槽，且此段轴过长，顶住了端盖；不应该开键槽，且此段轴过长，顶住了端盖；9 9轴肩过高，不便于轴承拆卸；轴肩过高，不便于轴承拆卸；1010轴承没有轴向定位，可设轴套定位，且轴承内圈外侧未轴承没有轴向定位，可设轴套定位，且轴承内圈外侧未 固定；固定；1111键过长，并且与齿轮处的键不在同一方位键过长，并且与齿轮处的键不在同一方位。1078911试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。112234678, 910115正确正确改错题答案答案改错题改错题改错题改错题改错题改错题输出轴的两种结构方案输出轴的两种结构方案
