机械设计轴

合集下载

机械设计-轴

第十三章轴轴设计的基本要求： 1、轴与轴上零件要有准确的相对位置,轴向、周向定位可靠；
17
2、轴的加工、装配有良好的工艺性； 3、受力合理,轴结构有利于提高轴的强度和刚度、减少应力集中；
第十三章轴
18
一、轴上零件的轴向定位和固定
零件轴向定位的方式常取决于轴向力的大小
h h h
1.轴肩和轴环要求： r＜C＜h r＜R＜h h=(0.07～0.1)d b=1.4h
第十三章轴
34
四、阶梯轴的结构设计实例分析
F
等强度 1、拟定轴上零件装配方案轴颈：装轴承处
阶梯轴
尺寸= 轴承内径；直径与轮毂内径相当；
组成轴头：装轮毂处
轴身：联接轴颈和轴头部分。
第十三章轴
35
第十三章轴
36
装配方案的比较：
第十三章轴
37
例题：指出图中轴结构设计中的不合理之处，并绘出改进后的结构图。 1.轴两端均未倒角；
3
Fa Ft tg 1960 tg12o 417N
d 118 3 4 / 130 36.78mm
考虑到联轴器的影响以及联轴器孔径系列标准，取d=38mm
第十三章轴 3. 齿轮上作用力的计算
50
T 9.55 106 4 / 130 294 103 Nmm
Ft 2T / d 2 29410 / 300 1960N
2.齿轮右侧未作轴向固定； 3.齿轮处键槽太短； 5.左轴承无法拆卸； 6.齿轮与右轴承装卸不便； 7.轴端挡圈未直接压在轴端轮毂上。
4.键槽应开在同一条直线上；
第十三章轴轴系结构改错
38
四处错误

机械设计中轴知识点

机械设计中轴知识点机械设计中的轴是一种常见的工程零件，广泛应用于各种机械设备中。

轴的质量和几何形状直接关系到设备的性能和寿命。

在机械设计中，轴的选择、设计和制造都是非常重要的环节。

本文将介绍机械设计中轴的知识点，包括轴的功能、分类、材料选择、几何形状设计和加工工艺等内容。

1. 轴的功能轴在机械设备中承担着传递动力和转动运动的重要作用。

具体功能包括：(1) 传递动力：轴通过联接装置将动力从一个部件传递到另一个部件，实现机械设备的正常运转。

(2) 支撑承载：轴能够承受来自设备工作时产生的载荷，保证设备的稳定运行。

(3) 定位定向：通过轴的几何形状和配合结构，实现部件的定位和相对位置的固定。

(4) 传递制动力矩：在需要制动的设备中，轴可以通过制动器将能量转化为制动力矩，实现设备的制动效果。

(5) 实现工作间传递物料或介质：轴可以作为传输装置，在机械设备中传递物料或介质。

2. 轴的分类根据轴的用途和工作环境，轴可以按以下方式进行分类：(1) 传输轴：用于传递动力和转动运动，如发动机的曲轴。

(2) 支撑轴：用于承担设备工作时产生的载荷，如机床的主轴。

(3) 导向轴：用于定位和固定部件位置，如滑动轴承支承的导轨。

(4) 螺旋传输轴：用于实现物料或介质的传输，如输送带上的轴。

3. 轴的材料选择轴的材料选择要考虑载荷、工作环境和制造成本等因素。

常见的轴材料包括：(1) 碳素钢：适用于较低载荷和一般工作环境，制造成本低。

(2) 合金钢：具有较高的强度和耐磨性，适用于高载荷和恶劣工作环境。

(3) 不锈钢：具有良好的耐腐蚀性能，适用于潮湿、酸碱性较强的工作环境。

(4) 铜合金：具有良好的导热性和抗磨性，适用于高速转动轴承等高要求场合。

4. 轴的几何形状设计轴的几何形状设计需要考虑以下几个方面：(1) 直径和长度：根据轴的承载和传递动力需求，确定轴的直径和长度。

(2) 定位面：根据设备需要进行定位的部件，设计轴上的定位面，保证装配的精度和稳定性。

机械设计基础轴

机械设计基础轴简介在机械设计中，轴承起着至关重要的作用。

它们连接和支撑各种机械元件，使机械设备能够顺利运转。

轴承的设计必须考虑到载荷、转速、摩擦、轴向和径向间隙等因素。

本文将介绍机械设计中常见的轴及其基本特点。

一、轴的定义轴是机械设计中一种常见的零件，用于支撑和传递旋转运动。

它通常是一个细长的圆柱体，有时还会有变径、变形等特殊形状。

二、轴的分类按照轴的用途和形状可以将轴分为以下几类：固定轴是机械设备中最常见的轴。

它通常是直径均匀的细长圆柱体，用于支撑和传递旋转运动。

固定轴的直径大小取决于所需承载能力和转速。

2. 胀套轴胀套轴是一种特殊的轴，它上面设有一个螺旋槽。

胀套可以通过螺栓或其他方式固定在轴上，并可以根据需要在轴上调整位置。

它通常用于需要调整轴位置的场合。

3. 锥形轴锥形轴是一种具有锥形的轴。

它由一个或多个直径逐渐减小的圆台组成。

锥形轴常用于传递变速传动或需要在轴上调整位置的设备。

推力轴是一种用于承受轴向载荷的轴。

它通常由直径较大的圆柱体和直径较小的圆锥体组成，以承受轴向载荷。

三、轴的材料选择轴的材料选择必须考虑到载荷、转速、工作环境等因素。

常见的轴材料包括碳素钢、合金钢、不锈钢、铝合金、钛合金等。

不同材料的优点和缺点可以根据具体要求来选择。

碳素钢具有良好的强度和刚性，适用于大部分机械设备。

合金钢具有更高的强度和硬度，适用于承受更大载荷和高速运转的设备。

不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，适用于在潮湿或腐蚀性环境中使用的设备。

铝合金具有轻质和良好的导热性能，适用于要求轻质和散热性能的设备。

钛合金具有高强度和耐腐蚀性能，适用于高强度和要求耐腐蚀性能的设备。

四、轴的设计考虑因素在设计轴时，需要考虑以下因素：1. 轴的强度轴的强度必须满足所需承载能力。

强度计算可以利用弹性力学原理进行。

2. 轴的刚度轴的刚度对于传递旋转运动和减小转动误差非常重要。

刚度计算可以利用有限元分析等方法进行。

3. 轴的表面粗糙度轴的表面粗糙度对于摩擦和磨损有重要影响。

机械设计-轴的类型

机械设计-轴的类型轴是机械设计中常见的几何元素之一，它是机械传动系统的重要组成部分，在许多工业领域得到广泛应用。

根据不同的工作应用，轴可以分为多种类型。

本文将介绍几种常见的轴类型及其特点。

1. 普通轴普通轴是最常用的轴类型。

其截面通常是圆形，具有均匀分布的负载能力，适用于各种中小型传动系统。

普通轴可根据应用要求配备各种轴承和联轴器，保证机械传动系统的顺畅运转。

2. 键轴键轴，顾名思义，是在轴身上装有键槽的轴型。

键槽可以用来固定轴承或是连接其它部件，通常被用于高负载的机械传动系统中。

键轴的优点在于能够承受大量的转矩，且易于装配和拆卸。

3. 花键轴花键轴又称齿轴。

它与键轴相似，但花键的形状是斜齿状的。

花键轴通常用于需要承受较大扭矩的高功率传动系统中，它的斜齿形能提供更强的连接力和垂直方向上的剪切扭矩。

4. 球轴球轴是一种将球组成的元件嵌入轴体内的锥形轴。

它主要用于具有紧凑空间限制的应用程序。

由于球轴在高扭矩应用中表现出非常大的抗曲率能力，因此常常被用作齿轮箱的输出轴。

5. 螺旋轴螺旋轴是将螺旋线作为轴体的一种轴型。

相比于传统的圆形轴，螺旋轴的构造更强；这使得它在使用时能够减少振动和噪音，同时提供更大的扭矩传递能力。

螺旋轴通常用于高速和高扭矩应用程序中。

6. 中空轴中空轴是具有中空孔的轴型。

在一些应用中，允许轴与管道或丝杆相连接，以便传输气体、液体或其他物质。

中空轴通常用于旋转机器、涡轮机及涡轮喷气发动机等高技术应用领域。

总之，不同类型的轴具有各自独特的特点和应用范围。

了解不同类型的轴有助于确保设计的机械传动系统能够正常运行和提高效率。

机械设计第15章轴

轴的尺寸和公差对于安装和使用的准确性至关重要。
轴与轴套之间的配合对于减小磨损和提高工作效率非常重要。
轴的强度计算
1
受弯强度
根据轴的几何形状和材料弯曲的强度
扭转强度
2
工程计算。
根据扭矩和轴直径计算轴的扭转强度。
3
受压强度
计算轴在受到压缩力时的强度。
轴的选材原则
1 强度
根据所需强度和负荷条件选择材料。
机械设计第15章轴
轴是机械设计中重要的组件之一，它承受着传递功率和运动的重要任务。本章将介绍轴的定义、作用以及相关的设计要素和计算方法。
轴的定义和作用Leabharlann 1 定义2 作用轴是一种旋转零件，通常为圆柱形，在机械中用于传递力和运动。
轴将两个或多个旋转零件连接在一起，传递动力和承载负载。
轴的分类
按用途分类
3 耐蚀性
在有腐蚀性环境中选择耐蚀性材料。
2 硬度
根据工作环境选择合适的材料硬度以提高耐磨性。
4 成本
综合考虑材料成本及可用性选择合适的材料。
轴的制造工艺
1 车削
2 热处理
利用车床和刀具将轴的外形和尺寸加工至工程要求。
通过热处理工艺改变材料的组织和性能。
3 表面处理
4 装配和检验
对轴进行镀铬、镀锌等表面处理以提高其耐腐蚀性和装饰性。
传动轴、支撑轴、定位轴等。
按制造材料分类
钢制轴、铜制轴、铝制轴、复合材料轴等。
按工作环境分类
常温轴、高温轴、低温轴、湿环境轴等。
按形状分类
圆轴、方轴、花键轴等。
轴的设计要素
1 刚度
2 强度
轴的刚度对于传递正常工作负荷至关重要。

机械设计轴的计算与校核

机械设计轴的计算与校核
首先，轴的强度计算是指根据轴的受力情况，计算轴的承载能力，以确定轴的直径和材料选用。

轴的受力主要包括弯曲应力和剪切应力。

弯曲应力是由于受到力矩的作用而产生的，剪切应力是由于受到转矩的作用而产生的。

轴的弯曲应力可以根据梁的弯曲公式进行计算。

根据梁的受力和几何形状，可以得到轴的最大弯曲应力。

通过查表或计算，可以选择合适的材料，确定轴的直径。

轴的剪切应力可以通过剪切强度计算得到。

根据轴的直径和受力，可以计算出轴的剪切应力。

通过查表或计算，可以确定轴的直径和材料。

此外，还需要考虑轴的刚度计算。

轴的刚度是指轴在受力时产生的变形程度。

根据轴的长度、直径和材料的弹性模量，可以计算出轴的刚度。

刚度计算可以用刚度公式和有限元分析方法进行。

在进行轴的计算与校核时，还需要考虑轴的转速和使用寿命。

转速会对轴产生一定的动态载荷，需对轴的疲劳寿命进行评估。

根据轴的工作条件和材料的疲劳极限，可以计算出轴的理论寿命。

如果轴的实际使用寿命小于要求的寿命，需要进行轴的优化设计，以提高轴的寿命。

综上所述，机械设计轴的计算与校核是机械设计中的重要环节。

需要考虑轴的强度和刚度，并结合轴的转速和使用寿命进行综合评估。

通过合理的计算与校核，可以保证轴在工作过程中的稳定性和可靠性。

《机械设计》实验四（轴系结构实验）

综合性实验指导书实验名称：轴系结构实验实验简介：轴系主要包括轴、轴承和轴上零件，它是机器的重要组成部分。

轴的主要功用是支持旋转零件和传递扭矩。

轴的设计一方面要保证具有足够的工作能力，即满足强度、刚度和振动稳定性等要求。

另一方面，要根据制造、装拆使用等要求定出轴的合理外形和全都结构尺寸，即进行轴的结构设计。

轴承是轴的支承，分为滚动轴承和滑动轴承两大类。

滚动轴承已标准化，设计时只需根据工作条件选择合适的类型和尺寸，并进行轴承装置的设计。

通过本实验学生将进一步定性地对轴系设计结构理论进行深入了解。

适用课程：机械设计实验目的：了解并正确处理轴、轴承和轴上零件间的相关关系，如轴与铀承及轴上零件的定位、固定、装拆及调整方式等，以建立对抽系结构的感性认识并加深对轴系结构设计理论的理解。

面向专业：机械类实验项目性质：综合性（课内必做）计划学时： 2学时实验要求：A预习《机械设计》等课程的相关知识点内容；B预习《机械设计实验指导书》中实验目的、原理、设备、操作步骤或说明，并写出预习报告；实验前没有预习报告者不能够进行实验；C 进行实验时衣着整齐，遵守实验室管理规定、学生实验守则、仪器设备操作规定等相关规定，服从实验技术人员或实验教师的指导与管理。

知识点：A《机械设计》课程传动轴内容；B 《机械设计》课程键、螺纹连接内容；C《机械设计》课程滚动轴承内容；D 《机械设计》课程齿轮传动内容； E 《机械设计》课程蜗轮蜗杆传动内容；F《机械设计》课程润滑、密封内容；G《机械制图》课程相关知识内容。

实验分组：1人/组《机械设计》课程实验实验四轴系结构实验一、概述轴系主要包括轴、轴承和轴上零件，它是机器的重要组成部分。

轴的主要功用是支持旋转零件和传递扭矩。

它与轴承孔配合的轴段称为轴颈，安装传动件轮毂的轴段称为轴头，联接轴颈和轴头的轴段称为轴身。

轴颈和轴头表面都是配合表面，须有相应的加工精度和表面粗糙度。

轴的设计一方面要保证具有足够的工作能力，即满足强度、刚度和振动稳定性等要求。

机械设计轴的设计计算

机械设计轴的设计计算
机械设计轴的设计计算主要包括以下几个方面：
1. 轴的尺寸计算：根据所需的扭矩及转速计算轴的直径及轴长，选择合适的轴材料及表面加工方式。

2. 轴的强度计算：根据轴材料的抗拉强度、抗压强度、弹性模量等参数，计算轴的最大等效应力及安全系数。

3. 轴的转动稳定性计算：根据轴的几何形状、转动速度、转动方向等参数，计算轴的临界转速及转动稳定性。

4. 轴的支撑方式计算：根据轴的重量及受力情况，计算轴的支撑方式以及所需的轴承类型、尺寸及数量。

5. 轴的动态平衡设计：根据轴的转动速度、质量分布情况等参数，计算轴的动态不平衡力，并设计相应的平衡装置。

6. 轴的表面处理设计：根据轴的使用环境及要求，选择适当的表面处理方式，如镀铬、喷涂、硬化等，以提高轴的耐磨性及抗腐蚀性。

以上是机械设计轴的设计计算的主要内容，要根据具体情况进行细致的计算与设
计。

机械设计基础第14章轴

Q
输出
T
T1
设计:潘存云
合理
T2
T1+T2
T1
设计:潘存云
T1+T2
Tmax = T1
不合理 Tmax= T1+T2
2.减小应力集中合金钢对应力集中比较敏感,应加以注意. 应力集中出现在截面突然发生变化的. 措施: 1. 用圆角过渡;
2. 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B,过渡肩环,凹切圆角以增大圆角半径,减小局部应力.
α----折合系数 Me---当量弯矩
折合系数取值:α=
0.3 ----转矩不变; 0.6 ----脉动变化; 1 ----频繁正反转.
mm
设计公式: d 3
材料碳素钢
Me 0.1[ 1b ]
表14-3 σb
400 500 600 700
800
轴的许用弯曲应力 [σ+1b] [σ0b]
130 170 200 230
C×45,C=0.2,0.5,0.8,1,1.5,2
4)磨削加工的轴段,应留有砂轮越程槽
5)切制螺纹的轴段,应留有退刀槽
6)同一轴上不同轴段的键槽布置在同一母线上 —— 以减少装夹工件的时间
7)轴上直径相近的圆角,倒角,键槽宽度,砂轮越程槽宽度和退刀槽宽度等应尽可能采用相同的尺寸 —— 以减少刀具种类和提高生产率
840 N m
6) 求F力产生的弯矩图
927 N m
a
设计:潘存云
P231
M 2 F FMK 4500 0.206 aV
d
a-a 截面F力产生的弯矩为:
M2 M aF F1F L / aV 4803 0.193 / 2

机械设计基础中的轴的改错

机械设计基础中的轴的改错机械设计中的轴是一种常见的零件，用于传递动力或支撑其他零件的轴向运动。

然而，由于操作不当或设计缺陷，轴可能会出现一些问题。

下面是一些常见的轴问题及其解决方法：1.尺寸错误：轴的尺寸错误可能导致轴无法在装配中正常运转。

轴的直径、长度或公差都需要符合设计要求。

解决方法是仔细检查轴的尺寸，并根据需要进行修正或更换。

2.材料选择错误：轴的材料选择应根据使用环境和所承受的载荷来确定。

如果选择的材料强度不够，轴可能会弯曲或断裂。

解决方法是重新评估所需的材料强度，并根据需要选择更适合的材料。

3.加工精度不足：轴的加工精度对于其运转的平稳性和精度非常重要。

如果加工精度不足，轴可能产生振动、噪音或偏移。

解决方法是确保加工过程符合设计要求，包括表面光洁度、直线度和圆度等。

4.表面质量不佳：轴的表面质量直接影响其磨擦和润滑性能，以及对密封件的密封效果。

如果表面粗糙度太高或不均匀，轴可能无法正常运转或造成泄漏。

解决方法是通过抛光、磨削或电化学抛光等方法改善表面质量。

5.安装偏斜：在轴与其他零件的装配过程中，如果没有正确对准轴，并使其保持平行，轴可能会在运转过程中产生偏斜或摆动。

解决方法是在装配过程中使用正确的夹具或定位销来确保轴的正确安装和对准。

6.轴承选择不当：轴与轴承的配合是确保轴正常运转的关键。

如果选择的轴承不适合轴的尺寸、转速或负荷，轴可能会出现摩擦、过热或损坏。

解决方法是重新评估所需的轴承参数，并选择适合的轴承类型和尺寸。

7.轴的几何形状问题：轴在设计和制造过程中可能出现几何形状问题，如弯曲、锥度或偏心。

这些问题会导致轴的运转不稳定或无法匹配其他零件。

解决方法是使用精密的加工设备和工艺来确保轴的几何形状符合设计要求。

总之，轴设计中的错误会影响机械装配的质量和性能。

为了避免这些问题，设计人员应根据实际情况选择合适的材料、加工工艺和装配方法，并进行必要的检测和调整。

同时，定期维护和保养轴是确保其长期正常运转的关键。

机械设计轴

·机械设计1.轴套类零件这类零件一般有轴、衬套等零件，在视图表达时，只要画出一个基本视图再加上适当的断面图和尺寸标注，就可以把它的主要形状特征以及局部结构表达出来了。

为了便于加工时看图，轴线一般按水平放置进行投影，最好选择轴线为侧垂线的位置。

在标注轴套类零件的尺寸时，常以它的轴线作为径向尺寸基准。

由此注出图中所示的Ф14 、Ф11（见A-A断面）等。

这样就把设计上的要求和加工时的工艺基准（轴类零件在车床上加工时，两端用顶针顶住轴的中心孔）统一起来了。

而长度方向的基准常选用重要的端面、接触面（轴肩）或加工面等。

如图中所示的表面粗糙度为Ra6.3的右轴肩，被选为长度方向的主要尺寸基准，由此注出13、28、1.5和26.5等尺寸；再以右轴端为长度方向的辅助基，从而标注出轴的总长96。

2.盘盖类零件这类零件的基本形状是扁平的盘状，一般有端盖、阀盖、齿轮等零件，它们的主要结构大体上有回转体，通常还带有各种形状的凸缘、均布的圆孔和肋等局部结构。

在视图选择时，一般选择过对称面或回转轴线的剖视图作主视图，同时还需增加适当的其它视图（如左视图、右视图或俯视图）把零件的外形和均布结构表达出来。

如图中所示就增加了一个左视图，以表达带圆角的方形凸缘和四个均布的通孔。

在标注盘盖类零件的尺寸时，通常选用通过轴孔的轴线作为径向尺寸基准，长度方向的主要尺寸基准常选用重要的端面。

3.叉架类零件这类零件一般有拨叉、连杆、支座等零件。

由于它们的加工位置多变，在选择主视图时，主要考虑工作位置和形状特征。

对其它视图的选择，常常需要两个或两个以上的基本视图，并且还要用适当的局部视图、断面图等表达方法来表达零件的局部结构。

踏脚座零件图中所示视图选择表达方案精练、清晰对于表达轴承和肋的宽度来说，右视图是没有必要的，而对于T字形肋，采用剖面比较合适。

在标注叉架类零件的尺寸时，通常选用安装基面或零件的对称面作为尺寸基准。

尺寸标注方法参见图。

机械课程设计轴的计算

五轴的设计计‎算一、高速轴的设‎计1、求作用在齿‎轮上的力高速级齿轮‎的分度圆直‎径为d 151.761d mm =112287542339851.761te T F N d ⨯=== tan tan 2033981275cos cos1421'41"n re te F F N αβ=⋅=⨯=tan 3398tan13.7846ae te F F N β==⨯=。

2、选取材料可选轴的材‎料为45钢‎，调质处理。

3、计算轴的最‎小直径，查表可取0112A =331min 015.2811223.44576P d A mm n ==⨯=应该设计成‎齿轮轴，轴的最小直‎径显然是安‎装连接大带‎轮处，为使与带轮‎d Ⅰ-Ⅱ　相配合，且对于直径‎100d mm ≤的轴有一个‎键槽时，应增大5%-7%，然后将轴径‎圆整。

故取25d mm =Ⅰ-Ⅱ　。

4、拟定轴上零‎件的装配草‎图方案(见下图)5、根据轴向定‎位的要求，确定轴的各‎段直径和长‎度（1）根据前面设‎计知大带轮‎的毂长为9‎3mm,故取90L mm I-II =，为满足大带‎轮的定位要‎求，则其右侧有‎一轴肩，故取32d mm II-III =，根据装配关‎系，定35L mm II-III =（2）初选流动轴‎承7307‎A C ，则其尺寸为‎358021d D B mm mm mm ⨯⨯=⨯⨯，故35d mm d III-∨I ∨III-IX ==，III -I∨段挡油环取‎其长为19‎.5mm,则40.5L mm III-I∨=。

（3）III -I∨段右边有一‎定位轴肩，故取42d mm III-II =，根据装配关‎系可定100L mmIII-II =，为了使齿轮‎轴上的齿面‎便于加工，取5,44L L mm d mm II-∨I ∨II-∨III II-∨III ===。

（4）齿面和箱体‎内壁取a=16mm,轴承距箱体‎内壁的距离‎取s =8mm,故右侧挡油‎环的长度为‎19mm,则42L mm ∨III-IX =（5）计算可得123104.5,151,50.5L mm L mm L mm ===、（6）大带轮与轴‎的周向定位‎采用普通平‎键C 型连接‎，其尺寸为10880b h L mm mm mm ⨯⨯=⨯⨯,大带轮与轴‎的配合为76H r ，流动轴承与‎轴的周向定‎位是过渡配‎合保证的，此外选轴的‎直径尺寸公‎差为m6. 求两轴承所‎受的径向载‎荷1r F 和2r F带传动有压‎轴力P F (过轴线，水平方向)，1614P F N =。

【课程思政课件】《机械设计与创新》轴的设计

第十一章轴的设计
§11-1 概述 §11-2 轴径的初步估算 §11-3 轴的结构设计 §11-4 轴的强度和刚度计算
§11-1 概述
一、轴的主要功用 1、支承轴上回转零件（如齿轮） 2、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。
二、轴的分类
1、按承载情况分转轴：既传递转矩（T）、又承受弯矩（M）
2、合金钢：40Cr、40MnB、20CrMnTi等，强度高、寿命长，对应力集中敏感，价格较贵。用于重载、小尺寸的轴。
§17-3 轴的结构设计
设计任务：使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。设计要求： 1.轴和轴上零件应有确定的位置和可靠固定；
2.轴上零件应便于安装、拆卸和调整； 3.轴应具有良好的加工工艺性； 4.应有利于提高轴的强度和刚度。
直轴阶梯轴
又可分为实心、空心（加工困难）
曲轴：发动机专用零件
钢丝软轴：轴线可任意弯曲，传动灵活。
动力源接头
接头驱动装置
钢丝软轴（外层为护套）
钢丝软轴的绕制
三、轴的材料
对轴材料要求：轴的强度和刚度足够；材料的热处理性能和加工工艺性好；材料来源广，价格适中。
1、碳素钢：30、35、45、50(正火或调质)，45应用最广。价廉，对应力集中不敏感，良好的加工性。
如：减速器中的轴。
传动轴：只受转矩，不受弯矩M=0，T≠0 如：汽车中联接变速箱与后桥之间的轴。
心轴：只承受弯矩（M），不传递转矩（T=0）转动心轴：轴转动固定心轴：轴固定问：火车轮轴属于什么类型？
转动心轴
问：自行车的前轮轴属于什么类型？
Hale Waihona Puke 滑轮轴转动心轴自行车的中轴是转轴

《机械设计》教学PPT课件第九章轴

练习4
指出图中结构不合理的地方，并予以改正。
练习5
§9-3 轴的工作能力计算
轴的强度计算应根据轴的承载情况，采用相应的计算方法。常见的轴的强度计算有以下两种
一、按扭转强度计算
对于只传递扭转的圆截面轴，强度条件为
T
WT
9.55 10 6 0.2d 3n
P
[ ]
MPa
设计公式为
9.55106 P
三、轴的结构工艺性
1.轴端倒角C×45°(1C、2C等) 2.螺纹退刀槽——切制螺纹 3.砂轮越程槽——磨削 4.同一轴上键槽位于圆柱同一母线上，且取相同尺寸。圆角半径r也尽量一致。
1.轴端倒角C 2.螺纹退刀槽——切制螺纹
3.砂轮越程槽——磨削
4.同一轴上键槽位于圆柱同一母线上，且取相同尺寸。圆角半径r也尽量一致。
1.轴向固定 —— 轴肩定位
r轴<C孔
r轴<R孔
特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力
应用：齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位
r轴>C孔
固定滚动轴承的轴肩高度 ─-查轴承的安装尺寸
da
轴向固定
2-3
轴长应略短于轮毂宽度(保证零件固定)
套筒用于两个零件间距离较小时不宜用于高速旋转
轴向固定圆螺母
2. 按轴线形状分
直轴曲轴
光轴阶梯轴
空心轴: 有特殊要求时，如航空发动机的主轴。
实心轴
钢丝软轴：可以随意弯曲，把回转运动灵活地传到任意空间位置。
钢丝软轴
选用合适的材料结构设计
强度计算轴的结构形状和尺寸
一、碳钢
1.对应力集中敏感性低，强度、塑性和韧性均较好； 2.般经调质或正火热处理，如40、45； 3.不重要或承受载荷较小的轴，可用普通碳素钢，Q235等

机械设计基础-12.1轴的概述

一、轴的功能和分类轴是组成机器的重要零件之一，其主要功能是支持作回转运动的传动零件(如齿轮、蜗轮等)，并传递运动和动力。

1、按受载情况分根据轴的受载情况的不同轴可分为转轴、传动轴和心轴三类。

a_1 a_2转轴 b传动轴 c 心轴轴的分类转轴：既受弯矩又受转矩的轴(图a_1、图a_2)；传动轴：主要受转矩，不受弯矩或弯矩很小的轴；心轴：只受弯矩而不受转矩的轴；根据轴工作时是否转动，心轴又可分为转动心轴和固定心轴。

转动心轴：工作时轴承受弯矩，且轴转动；固定心轴：工作时轴承受弯矩，且轴固定2、按轴线形状分根据轴线形状的不同轴又可分为曲轴、直轴和钢丝软轴。

曲轴曲轴：各轴段轴线不在同一直线上，主要用于有往复式运动的机械中，如内燃机中的曲轴(图7-2)。

直轴直轴：各轴段轴线为同一直线。

直轴按外形不同又可分为：光轴：形状简单，应力集中少，易加工，但轴上零件不易装配和定位。

常用于心轴和传动轴(左图)。

阶梯轴：特点与光轴相反，常用于转轴(右图)。

钢丝软轴：由多组钢丝分层卷绕而成，具有良好挠性，可将回转运动灵活地传到不开敞的空间位置。

钢丝软轴二、轴设计的主要内容轴的设计包括结构设计和工作能力验算两方面的内容。

（1）根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理地确定轴的结构形式和尺寸。

（2）轴的承载能力验算指的是轴的强度、刚度和振动稳定性等方面的验算。

三、轴的材料及选择轴的材料种类很多，选择时应主要考虑如下因素：1、轴的强度、刚度及耐磨性要求；2、轴的热处理方法及机加工工艺性的要求；3、轴的材料来源和经济性等。

轴的常用材料是碳钢和合金钢。

碳钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性低，可通过热处理改善其综合性能，加工工艺性好，故应用最广，一般用途的轴，多用含碳量为0.25～0.5%的中碳钢。

尤其是45号钢，对于不重要或受力较小的轴也可用Q235A等普通碳素钢。

合金钢具有比碳钢更好的机械性能和淬火性能，但对应力集中比较敏感，且价格较贵，多用于对强度和耐磨性有特殊要求的轴。

机械设计-轴设计

e b2 4 2
M W
2 4 T 2W
2
M2 T2 W
对于直径为 d 的实心轴：
b
M W
M
d 3 / 32
M 0.1d 3
T WT
d
T 3/
16
T 0.2d 3
T 2W
由于b 与的循环特征可能不同，需引进校正系数α将折
合成对称循环变应力。
e
M 2 (T )2
W
Me 0.1d 3
轴肩或轴环定位轴肩：h＝(0.07~0.1)d ＞ R 或 C 非定位轴肩：h＝1～2 mm，作用是便于轴上零件的装拆为保证定位准确，R 或 C ＞ r 轴环宽度一般取：b =1.4 h
套筒
对轴上零件起固定作用。常用于近距离的两个零件间的固定。
注意：
为保证固定可靠，应使：与轮毂相配的轴段长度比轮毂宽度短2～3 mm，
一般的轴
扭转强度
扭剪应力:
T
T
WT
9.55 106 P / n
d 3 /16
9.55 106 P 0.2d 3n
T
轴的抗扭
剖面系数
扭转强度设计式:
d 3
9.55106 3 0.2T
P n
C3
P n
mm
令其为系数 C
系数 C 与轴的材料和承载情况有关
轴的材料 Q235A，20
35
[τT] /MPa 12～20
2、根据初算轴径，进行轴的结构设计。 N
3、按弯扭合成强度校核轴的危险截面。
弯扭合成强度校核
● 画出空间受力图，求出支反力；
● 分别作出水平面受力图和垂直面受力图；
● 分别作出水平面弯矩图MH和垂直面弯矩图MV ；

机械课程设计轴的校核

机械课程设计轴的校核一、课程目标知识目标：1. 理解轴的基本概念、分类及在机械系统中的作用；2. 掌握轴的受力分析及强度、刚度校核的基本原理；3. 学会运用相关公式和标准进行轴的设计计算。

技能目标：1. 能够分析机械系统中轴的受力情况，并进行简单的强度、刚度校核；2. 能够运用所学知识，完成轴的设计计算，提高解决实际问题的能力；3. 能够熟练运用相关工具和软件进行轴的设计与校核。

情感态度价值观目标：1. 培养学生严谨的科学态度，注重理论与实践相结合；2. 增强学生对机械工程领域的兴趣，激发创新意识；3. 培养学生的团队合作精神，提高沟通与协作能力。

课程性质：本课程为机械设计基础课程，旨在培养学生轴的设计与校核能力。

学生特点：学生在前期课程中已学习过力学、材料力学等基础知识，具备一定的理论素养。

教学要求：结合课本内容，注重实际应用，引导学生运用所学知识解决实际问题，提高学生的动手操作能力和创新能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 轴的基本概念与分类- 轴的功能和结构特点- 轴的分类及应用场景2. 轴的受力分析- 轴的受载类型及计算方法- 轴的弯扭组合受力分析3. 轴的强度校核- 轴的扭转强度校核- 轴的弯曲强度校核- 轴的疲劳强度校核4. 轴的刚度校核- 轴的扭转刚度校核- 轴的弯曲刚度校核5. 轴的设计计算- 轴的材料选择与尺寸确定- 轴的设计计算步骤与方法- 轴的校核计算实例分析教学安排与进度：1. 第1周：轴的基本概念与分类2. 第2周：轴的受力分析3. 第3周：轴的强度校核4. 第4周：轴的刚度校核5. 第5周：轴的设计计算及实例分析教材章节：1. 《机械设计基础》第3章：轴的设计与校核2. 《材料力学》第6章：扭转与弯曲教学内容与课程目标紧密相连，确保学生掌握轴的设计与校核的基本原理和方法，培养解决实际问题的能力。

同时，注重理论与实践相结合，提高学生的动手操作能力和创新能力。

机械设计中轴的详解

心轴
定义
心轴是机械中用于固定和支撑转动零件的轴。
功能
心轴的主要功能是固定和支撑旋转零件，确保其稳定旋转。
应用
在各种机械装置中，如轴承、齿轮等，心轴都是重要的支撑部件。
03
轴的材料与选择
钢材
钢材强度高，能够承受较大的载荷和冲击力，是机械设计中常用的轴材料之一。
钢材成本相对较低，适用于大规模生产和应用。
THANKS
感谢观看
机械设计中轴的重要性
轴是机械设备中的核心部件之一，其设计是否合理、制造是否精确直接影响到整个机械系统的性能和稳定性。
在许多机械设备中，轴的失效会导致整个系统的瘫痪，因此，对轴的设计、制造和维护都需要高度的专业知识和技能。
02
轴的种类与功能
转轴
01
02
03
定义
转轴是机械中用于支撑和传递转动的轴。
润滑剂可以减小轴承内部的摩擦阻力，降低磨损，并起到散热的作用。常用的润滑剂有润滑油和润滑脂，根据不同的使用场合选择合适的润滑方式。
轴承的密封
为了防止灰尘、水分和其他杂质进入轴承内部，需要对轴承进行密封。常用的密封方式有接触式密封和非接触式密封，根据不同的使用环境和要求选择合适的密封方式。
06
机械设计中轴的详解
• 引言 • 轴的种类与功能 • 轴的材料与选择 • 轴的设计与计算 • 轴的支撑与轴承选择 • 轴的维护与保养 • 案例分析
01
引言
主题简介
01
机械设计中的轴是机械传动系统中的重要组成部分，它承担着传递扭矩和旋转运动的任务。
02
轴的设计和制造质量直接影响着机械设备的性能、寿命和可靠性。
以采用有效的散热系统；为了提高加工精度，可以采用先进的控制技术。

机械设计标准件轴怎么选

机械设计标准件轴怎么选
机械设计中，轴是一种常见的标准件。

选用适合的轴是确保机械设备正常运行的重要因素之一。

以下是选用轴的一些建议。

首先，要考虑轴的材料。

常见的轴材料有碳钢、不锈钢和合金钢等。

选择材料时要根据机械设备的使用环境来确定。

如果设备处于高温、腐蚀等特殊环境，应选用耐高温、耐腐蚀的材料，如不锈钢或合金钢。

如果设备运行条件一般，可以选择碳钢。

其次，要考虑轴的直径和长度。

轴的直径和长度要根据设备的使用要求和载荷来确定。

如果设备承受的载荷较大，轴的直径和长度应适当增大以增加刚性。

应根据设备的运行速度和传动功率来确定轴的直径和长度。

此外，轴的表面精度也需要考虑。

轴上面的孔和轴承等要配合精度要求较高，需要保证轴的表面精度。

一般来说，轴的表面精度可以按照相应的标准来选择。

另外，轴的连接方式也需要考虑。

常见的连接方式有键连接、光轴连接、螺纹连接等。

根据设备的使用要求和轴的形状，选择合适的连接方式。

最后，要根据具体的应用场景来选择轴。

不同的机械设备可能对轴的要求不同，需要根据实际情况来选择合适的轴。

总之，选用轴要考虑材料、直径和长度、表面精度、连接方式
等因素，根据具体的应用场景选择合适的轴，以确保机械设备的正常运行。

机械设计轴

机械设计-轴

机械设计中轴知识点

机械设计基础轴

机械设计-轴的类型

机械设计第15章轴

机械设计轴的计算与校核

《机械设计》实验四（轴系结构实验）

机械设计轴的设计计算

机械设计基础第14章轴

机械设计基础中的轴的改错

机械设计轴

机械课程设计轴的计算

【课程思政课件】《机械设计与创新》轴的设计

《机械设计》教学PPT课件 第九章 轴

机械设计基础-12.1轴的概述

机械设计-轴设计

机械课程设计轴的校核

机械设计中轴的详解

机械设计标准件轴怎么选

《机械设计》教学PPT课件第九章轴