机械基础-轴上零件轴向固定公开课ppt课件
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2024版机械设计基础PPT全套完整教学课件pptx
人机交互优化
通过改进人机交互方式，提高机械操作的便捷性和舒适性。
未来机械设计的创新点与突破
• 跨领域融合：将不同领域的技术和理念融 入机械设计，创造出更具创新性和实用性 的产品。
未来机械设计的创新点与突破
新材料应用
探索和应用新型材料，提高机械 产品的性能和寿命。
先进制造技术
采用先进的制造技术，如精密加工、 超精密加工等，提高机械制造的精 度和效率。
绿色设计
注重环保和可持续发展，减少资源消耗 和环境污染。
机械设计的发展历程与趋势
集成化设计
实现多学科、多领域的协同设计和优化。
个性化设计
满足用户个性化需求，提供定制化的设计方案。
02
机械零件设计基础
机械零件的分类与功能
传动零件
包括齿轮、带轮、链轮 等，用于传递动力和扭
矩。
轴系零件
连接零件
密封零件
机械制造工艺的优化与改进
工艺优化
通过对现有工艺的改进和优化， 提高产品质量和生产效率，降低
生产成本。
新技术应用
积极引进和应用新技术、新工艺、 新材料等，推动机械制造工艺的 创新和发展。
智能化制造
借助人工智能、大数据等先进技 术，实现机械制造工艺的智能化 和自动化，提高生产效率和果
完成齿轮减速器的三维模型设 计、二维工程图绘制及装配图
等。
案例二：轴承座的设计
设计背景
轴承座是支撑轴承并传递载荷的重要部件， 广泛应用于各种机械设备中。
设计步骤
确定轴承类型、选择轴承座结构形式、计算 轴承座尺寸、校核轴承座强度等。
设计目标
实现支撑轴承、传递载荷、保证轴的旋转精 度等功能。
机械设计的发展趋势与挑战
《化工设备机械基础》教学课件—轴
从受力角度考虑，最好是等强度的抛物线 回转体，但不好加工，零件也不好固定；
所以，轴都做成阶梯轴。
§17.2 轴的材料 ①② 常碳合用素 金3钢 钢0、易 廉40具好传提做 ，、有的递高成具45较淬大轴复有号高火功颈杂良钢的性率耐的好机能、磨外的械，减性价集了应形吸强所轻时中格保进，振度以重采敏便证行价性，，量用感宜 机 调更 在 、 。性， 械 质小对 性 或应 能 正，力 ， 火为
r = -1 = 1
不同的r，对轴疲劳强度的影响程度也不同
需将不是对称循环的扭剪应力折算为对称循环变应力
当量弯矩： Mca M 2 (T )2 ：折算系数
若T 的变化规律不清楚，一般按脉动循环处理！
➢ 强度校核
s ca
M ca W
M 2 (T )2
W
[s 1]
② 轴承支点位置的确定
滑动轴W承—按轴B／的d抗取弯值截面系数（mm） 当B／[σd-1≤]—1时对，称e循＝环0.5变B；应力时轴的许用
T
9.55106 P 0.2d 3
n
[T ]
d
3
9.55106 P
0.2[T ]n
3
9.55106
0.2[T ]
3
P n
A0 3
P n
对空心轴：
d
A0 3
P
n(1 4 )
β—空心轴内外径比系数， β＝d1／d，一般β＝0.5～0.6
d＞100mm时： 单键槽增大3%，双键槽增大7%；
d≤100mm时： 单键槽增大5～7%，双键槽增大10～15%
当B／弯d曲＞应1时力，e＝0.5d，但不少于
装 配 方 案 对 轴 结 构 的 影 响
2. 轴的结构应满足的条件
所以，轴都做成阶梯轴。
§17.2 轴的材料 ①② 常碳合用素 金3钢 钢0、易 廉40具好传提做 ，、有的递高成具45较淬大轴复有号高火功颈杂良钢的性率耐的好机能、磨外的械，减性价集了应形吸强所轻时中格保进，振度以重采敏便证行价性，，量用感宜 机 调更 在 、 。性， 械 质小对 性 或应 能 正，力 ， 火为
r = -1 = 1
不同的r，对轴疲劳强度的影响程度也不同
需将不是对称循环的扭剪应力折算为对称循环变应力
当量弯矩： Mca M 2 (T )2 ：折算系数
若T 的变化规律不清楚，一般按脉动循环处理！
➢ 强度校核
s ca
M ca W
M 2 (T )2
W
[s 1]
② 轴承支点位置的确定
滑动轴W承—按轴B／的d抗取弯值截面系数（mm） 当B／[σd-1≤]—1时对，称e循＝环0.5变B；应力时轴的许用
T
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n
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对空心轴：
d
A0 3
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n(1 4 )
β—空心轴内外径比系数， β＝d1／d，一般β＝0.5～0.6
d＞100mm时： 单键槽增大3%，双键槽增大7%；
d≤100mm时： 单键槽增大5～7%，双键槽增大10～15%
当B／弯d曲＞应1时力，e＝0.5d，但不少于
装 配 方 案 对 轴 结 构 的 影 响
2. 轴的结构应满足的条件
机械设计基础——轴的轴向定位与固定
1.轴上零件的轴向定位方法有哪些？各有何 特点？
2.分析下图零件的定位所使用的方法。
任务分析——定位和固定方法
方法一、轴肩和轴环 方法二、套筒 方法三、圆螺母 方法四、轴端挡圈 方法五、弹性挡圈 方法六、紧定螺钉
方法三、圆螺母 装拆方便，可承受较大的轴向力。
双圆螺母 用于轴上两零件距离较远时，或轴端。 需切制螺纹，削弱了轴的强度。
任务分析——定位和固定方法
方法一、轴肩和轴环 方法二、套筒 方法三、圆螺母 方法四、轴端挡圈 方法五、弹性挡圈 方法六、紧定螺钉
错误轴，肩r定必位须＜c
双圆螺母定位， 正确
任务实施—— 任务二、教学用变速器轴向定位的方法
任务拓展 综合分析并会选用较复杂轴的轴向定位方法
分析下图零件的定位所使用的方法：
任务小结
1、掌握零件在轴上的定位和固定方法； 1）轴向定位和固定 2）周向定位和固定
2、要求会分析轴在结构设计中的错误。
课后作业
❖ 素质目标：
❖1、培养分析问题和自主思考问题的能力； ❖2、培养合作探究能力和查阅运用图书资源的能力。
任务分析——定位和固定方法
方法一、轴肩和轴环 方法二、套筒 方法三、圆螺母 方法四、轴端挡圈 方法五、弹性挡圈 方法六、紧定螺钉
方法一、轴肩和轴环
能承受较大的轴向力。常定
1）轴肩和轴环
2.周向定位和固定——轴毂2）连套接筒 3）圆螺母
4）轴端挡圈
5）弹性挡圈
6）紧定螺钉
课程目标
❖ 知识目标：
❖1、掌握轴的轴向的目的； ❖2、掌握各种轴向定位的方法； ❖3、熟悉轴向定位的适用场合与选用。
❖ 能力目标：
❖1、能够掌握轴的轴向方法； ❖2、能运用轴的轴向定位方法； ❖3、能够正确选用轴向定位方法。
2.分析下图零件的定位所使用的方法。
任务分析——定位和固定方法
方法一、轴肩和轴环 方法二、套筒 方法三、圆螺母 方法四、轴端挡圈 方法五、弹性挡圈 方法六、紧定螺钉
方法三、圆螺母 装拆方便，可承受较大的轴向力。
双圆螺母 用于轴上两零件距离较远时，或轴端。 需切制螺纹，削弱了轴的强度。
任务分析——定位和固定方法
方法一、轴肩和轴环 方法二、套筒 方法三、圆螺母 方法四、轴端挡圈 方法五、弹性挡圈 方法六、紧定螺钉
错误轴，肩r定必位须＜c
双圆螺母定位， 正确
任务实施—— 任务二、教学用变速器轴向定位的方法
任务拓展 综合分析并会选用较复杂轴的轴向定位方法
分析下图零件的定位所使用的方法：
任务小结
1、掌握零件在轴上的定位和固定方法； 1）轴向定位和固定 2）周向定位和固定
2、要求会分析轴在结构设计中的错误。
课后作业
❖ 素质目标：
❖1、培养分析问题和自主思考问题的能力； ❖2、培养合作探究能力和查阅运用图书资源的能力。
任务分析——定位和固定方法
方法一、轴肩和轴环 方法二、套筒 方法三、圆螺母 方法四、轴端挡圈 方法五、弹性挡圈 方法六、紧定螺钉
方法一、轴肩和轴环
能承受较大的轴向力。常定
1）轴肩和轴环
2.周向定位和固定——轴毂2）连套接筒 3）圆螺母
4）轴端挡圈
5）弹性挡圈
6）紧定螺钉
课程目标
❖ 知识目标：
❖1、掌握轴的轴向的目的； ❖2、掌握各种轴向定位的方法； ❖3、熟悉轴向定位的适用场合与选用。
❖ 能力目标：
❖1、能够掌握轴的轴向方法； ❖2、能运用轴的轴向定位方法； ❖3、能够正确选用轴向定位方法。
机械基础课件：第9章轴系零件
(3)作安全装置中的被切断零件 如图2所示在传递横向力或转矩过载时，销就会被剪断，从 而保护了联接件，这种销称为安全销。安全销可用于传动装置的过载保护，如安全联轴器等 过载时的被剪断零件。
9.2.1 轴的分类和应用特点
1.轴的类型 （1）根据轴的功用和承载情况分类 ①心轴 承受弯矩，不传递转矩的轴。如自行车前轮轴(图1)。心轴有固定心轴和转动心轴。 ②传动轴 以传递转矩为主，不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴。如汽车变速箱与后桥之 间的传动轴(图2)。 ③转轴 既传递转矩，又承受弯矩的轴。如齿轮减速器的输出轴（图3）。
9.3 轴承
轴承是支承机器转动或摆动零、部件的零件。其功用是支承轴及轴上零件， 保持轴的旋转精度和减少轴与支承间的摩擦和磨损。
轴承按照工作时摩擦性质不同，可分为滑动轴承和滚动轴承(图19和图20)。 滑动轴承适用于高速、高精度、重载和有较大冲击的场合，也应用于不重要的低 速机器中。滚动轴承具有摩擦阻力小，易起动，适用范围广，轴向尺寸小，润滑 和维修方便，应用广泛。
9.1.1 键联接的类型及其特点
键主要用于轴和轴上的旋转零件或摆动零件之间的周向固定，并传递转矩；有时可作导向零 件。因键的结构简单，工作可靠，装拆方便，因此应用较广。
键是标准件，根据键在联接时的松紧状态不同，可分为松键联接和紧键联接两类。 1．松键联接 常用的松键联接有：平键、半圆键、花键联接。 松键联接以键的两侧面为工作面，故键宽与键槽需紧密配合，而键的顶面与轴上零件之间有 一定的间隙。因此松键联接时轴与轴上零件联接时的对中性好，特别在高速精密传动中应用更多。 但松键联接不能承受轴向力，所以轴上零件需要轴向固定时，则需应用其他固定方法。 (1)平键联接 平键分为普通平键、导向平键和滑键三种。 ①普通平键 如图所示，这种键应用最广。根据端部结构不同，分为圆头(A型)、方头(B型) 和单圆头(C型)三种。A型平键用于端铣刀加工的轴槽，常用于轴的中部。B型平键用于盘铣刀加 工的轴槽，常用于轴端或轴的中部。C型平键一般用于轴端的联接。
《机械基础》全套课件
缺点：凸轮与从动件（杆或滚子）之间以点 或线接触，不便于润滑，易磨损。
应用：多用于传力不大的场合，如自动机械、 仪表、控制机构和调节机构中。
精选完整ppt课件
66
§1－3 凸轮机构工作过程及从动件运动规律
一、凸轮机构工作过程 二、从动件常用的运动规律
精选完整ppt课件
67
一、凸轮机构工作过程
凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速 回转运动，从动件作往复移动
精选完整ppt课件
84
§1－2 换向机构
换向机构——在输入轴转向不变的条件下， 可改变输出轴转向的机构。
三星轮换向机构 离合器锥齿轮换向机构
精选完整ppt课件
85
三星轮换向机构
1－主动齿轮 2、3－惰轮 4－从动齿轮
曲柄滑块机构的演化
偏心轮机构
精选完整ppt课件
46
双曲滑块机构的应用
内燃机气缸
内燃机气缸
精选完整ppt课件
47
冲压机
精选完整ppt课件
48
滚轮送料机
精选完整ppt课件
49
二、导杆机构
导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的 构件。连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四 杆机构称为导杆机构。
不等长双曲柄机构
精选完整ppt课件
30
平行双曲柄机构
连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度 相等，曲柄转向相同的双曲柄机构。
平行双曲柄机构
精选完整ppt课件
31
反向双曲柄机构
连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等， 曲柄转向相反的双曲柄机构。
反向双曲柄机构
精选完整ppt课件
32
双曲柄机构的应用
平面铰链四杆机构——构件间用四个转动副 相连的平面四杆机构，简称铰链四杆机构。
应用：多用于传力不大的场合，如自动机械、 仪表、控制机构和调节机构中。
精选完整ppt课件
66
§1－3 凸轮机构工作过程及从动件运动规律
一、凸轮机构工作过程 二、从动件常用的运动规律
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67
一、凸轮机构工作过程
凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速 回转运动，从动件作往复移动
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84
§1－2 换向机构
换向机构——在输入轴转向不变的条件下， 可改变输出轴转向的机构。
三星轮换向机构 离合器锥齿轮换向机构
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85
三星轮换向机构
1－主动齿轮 2、3－惰轮 4－从动齿轮
曲柄滑块机构的演化
偏心轮机构
精选完整ppt课件
46
双曲滑块机构的应用
内燃机气缸
内燃机气缸
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47
冲压机
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48
滚轮送料机
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49
二、导杆机构
导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的 构件。连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四 杆机构称为导杆机构。
不等长双曲柄机构
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30
平行双曲柄机构
连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度 相等，曲柄转向相同的双曲柄机构。
平行双曲柄机构
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31
反向双曲柄机构
连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等， 曲柄转向相反的双曲柄机构。
反向双曲柄机构
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32
双曲柄机构的应用
平面铰链四杆机构——构件间用四个转动副 相连的平面四杆机构，简称铰链四杆机构。
机械基础课件：轴系零件
轴系零件
图12-11 曲轴
轴系零件
图12-12 (a) 光轴； (b) 阶台轴
轴系零件
曲轴是往复式机械， 如内燃机中的专用零件。 直轴按 其外形不同， 分为光轴和阶台轴两种, 如图12-12所示。 光轴 形状简单， 加工方便， 但轴上零件不易定位和装配； 阶台 轴各截面直径不等， 便于零件的安装和固定， 因此应用广 泛。
轴系零件
(4) 用圆螺母固定。 如图12-20所示， 该固定方式常用于 轴的中部或端部， 装拆方便、 固定可靠， 但需要在轴上切 制螺纹， 对轴的强度有一定影响。 为防止圆螺母松脱， 常 采用双螺母或一个螺母加止推垫圈进行防松。
轴系零件
图12-20 用圆螺母固定
轴系零件
议一议： 在使用圆螺母固定时， 一般都是在轴上切制 细牙螺纹，
(5) 用弹性挡圈固定。 如图12-21所示， 该方法主要应用 于需要承受轴向力较小的场合， 固定时需要在轴上切制沟槽， 安装时将弹性挡圈卡入槽内即可。
轴系零件
图12-21 用弹性挡圈固定
轴系零件
2) (1) 用键作周向固定。 键连接用作轴上零件的周向固定形式应用最广。 其中用 平键连接时， 对于同一轴上轴径相差不大的轴颈上的键槽， 应尽可能采用同一规格的键槽尺寸， 并使键槽位于相同的周 向位置上， 以方便加工。
轴系零件
(3) 用圆锥销和紧定螺钉作周向固定， 如图12-22和图1223所示， 该周向固定方式主要应用在传递转矩很小的场合， 在实现周向固定的同时还可实现一定的轴向固定。
轴系零件
图12-22 用圆锥销作周向固定
轴系零件
图12-23 用紧定螺钉作周向固定
轴系零件
3. (1) 阶台轴的直径应该是中间大、 两端小， 由中间向两 端依次减小， 便于轴上零件的装拆。 (2) 轴端、 轴颈与轴肩(或轴环)的过渡部位应有倒角和过 渡圆角， 以便于轴上零件的装配， 避免划伤配合表面， 减 少应力集中。 轴肩(或轴环)的过渡圆角半径应小于轴上安装 零件内孔的倒角高度或圆角半径， 以保证轴上零件端面可靠 贴合轴肩端面。
机械基础全套PPT课件
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2.1 力的概念与基本性质 • 2.1.2 静力学基本公理 • 公理1（二力平衡公理）
• 作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分 条件是：这两个力大小相等，方向相反，作用在同一直 线上。
• 只受两个力的作用而保持平衡的刚体称为二力体。右下 图所示结构中的CD杆，不计其自重时，可视为二力杆。
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1.2 一般机械的组成及基本要求
1.2.1 一般机械的组成 例：小轿车
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1.1 课程的内容、性质、任务和基本要求
• 小轿车主要由发动机、传动装置、行驶和控制装置、 车身、电气设备等五部分组成，各部分的主要功用为：
• 1）发动机：动力装置，使供入其中的燃料汽油燃烧 而发出动力；
机械基础
目录
• 第1章 绪论 • 第2章 杆件的静力分析 • 第3章 直杆的基本变形 • 第4章 工程材料 • 第5章 连接 • 第6章 机构 • 第7章 机械传动
• 第8章 支承零部件 • 第9章 机械的节能环
保与安全防护 • 第10章 机械零件的精度 • 第11章 液压与气压传动
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（5）构件：由一个零件或若干个零件刚性组合成的 最小的运动单元。
（6）部件：部件是机器的装配单元，机器是由若干 部件组成的。
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1.2 一般机械的组成及基本要求
• 2. 摩擦和磨损 • 摩擦是指两物体的接触表面阻碍它们相对运动的机械
阻力。按照两物体相对运动的状态，可以分成滑动摩 擦、滚动摩擦、滚滑动摩擦和旋转摩擦等。 • 磨损是由于摩擦导致机械零件表面材料的逐渐丧失或 转移的现象。通常按照磨损的机理可以分成粘着磨损、 磨料磨损、疲劳磨损、冲蚀磨损及腐蚀磨损等。磨损 会影响机器的效率，降低工作的可靠性，甚至促使机 器提前报废。
机械设计基础 第3版 教学课件 ppt 作者 王大康 11-14 第十一章 轴
轴颈
1. 轴颈—与轴承配合的轴段。 2. 轴头—与传动零件配合的轴段。 3. 轴身—连接轴颈与轴头的轴段。
二、轴的各部分名称
轴颈 轴头
轴头
轴身
轴颈
1. 轴颈—与轴承配合的轴段。 2. 轴头—与传动零件配合的轴段。 3. 轴身—连接轴颈与轴头的轴段。
三、轴结构设计的主要要求
（1）轴和轴上零件要有准确的工作位置且定位可靠； （2）轴上零件应便于装拆和调整；
挠性轴
曲轴
一般使用转速为800~3600r/min ，小尺寸挠性轴可达 20000r/min。
2. 按承受载荷分 （1）心轴：工作时只受弯矩的轴。
a） 转动心轴：轴的弯曲应力为对称循环应力。 b）固定心轴：轴的弯曲应力为静应力。
a)
b)
心轴 a) 转动心轴 b) 固定心轴
（2）传动轴：工作时只受转矩的轴。
（6）为减少加工刀具的种类，轴上的倒角、圆角的尺 寸应尽量一致。
（7）对制造精度要求高的轴，轴的两端应加工中心孔， 作为加工和检验的基准。 4. 提高轴的强度 多数轴受变应力作用， 故易发生疲劳破坏。设计 时应从结构上减小应力集 中。 （1）轴肩处应有较大 的过渡圆角，必要时可采 用内凹圆角或隔离环。
轴的设计方法：
1. 轴径的初步计算，以确定轴的最小直径；
2. 确定各轴段的直径和长度，进行轴的结构设计；
3. 轴的强度验算，根据验算结果调整轴的结构和尺寸；
4. 完成轴的设计。 轴的结构设计通常是经过初步计算，确定轴的最小 直径后进行的。影响轴结构的因素很多，轴的结构需在 设计中依具体情况确定，所以轴没有标准的结构形式。
第十一章
轴
第一节
概述
轴是组成机器的重要零件，轴的设计、制造质量直接影 响机器的工作质量和性能。 轴的作用： 1. 支承回转零件，使其具有确定的工作位置。
机械基础轴类零件完整版
1
键槽设置在同一方位上，
且键顶部与轮毂键槽之
间应有间隙,键应局部 剖开；
2
6
7．轴过长； 8．不应该开键槽，且此段轴过长，顶住了端盖； 9．轴肩过高，不便于轴承拆卸； 10．轴承没有轴向定位，可设轴套定位，且轴承内圈外侧未
WT=πd3/16≈0.2d3；
d——轴的直径，mm； n——轴的转速，r/min。
对实心圆轴，设计计算式：
3
d?
9.55 ? 10 6
0.2[? T ]
3
?
P n
3
? C?
P n
mm
C——与轴的材料和承载情况有关的系数。
计算说明： 1）求得的d为受扭部分的最小直径，通常为
轴端；
2）该轴段有键槽适当加大直径，单键槽增 大5%，双键槽增大10%，将所计算的直径 圆整为标准值，即：
斜齿轮：
两斜齿轮旋向应相同
行星齿轮减速器：多个行星轮均布
3.改变支点位置，改善轴的强度和刚度。
a)悬臂支承方案
b)简支支承方案
c)悬臂支承方案(正安装）
4.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。
1）表面愈粗糙? 疲劳强度愈低； ? 提高表面粗糙度。 2）表面强化处理的方法有：
机械基础
——机械零件
第五章 机械零件——轴
§5-1 概述 §5-2 轴径的初步估算 §5-3 轴的结构设计 §5-4 轴的强度和刚度计算
§5-1 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）
机械制造基础课件-轴的设计
1、 轴向定位 、
承受很小的轴向力 紧定螺钉
第二节 轴的结构设计
1、 轴向定位 、
第二节 轴的结构设计
2、周向定位
键
花 键
弹性环
第二节 轴的结构设计
2、周向定位 、
销
成形联接
过盈配合
第二节 轴的结构设计
四、轴上各轴段的尺寸确定 1）直径确定依据 ） ①满足强度和刚度要求 ②轴颈直径必须符合相配轴承的内径 ③安装联轴器、离合器等零件的轴头直径应与相应孔径范 安装联轴器、 围相适应 ④与齿轮等零件相配合的其它轴头直径，应采用标准直径 与齿轮等零件相配合的其它轴头直径， ⑤轴上需车制螺纹的部分，其直径必须符合外螺纹大径的 轴上需车制螺纹的部分， 标准系列
。
绘制出合成弯矩图。 3）计算出合成弯矩 M = M 2 + M 2 ，绘制出合成弯矩图。 H V 作出扭矩（ ） 4）作出扭矩（T）图。 式中α为考虑弯曲应力与扭转切 5）计算当量弯矩 M e = M + (αT ) ，式中 为考虑弯曲应力与扭转切 应力循环特性的不同而引入的修正系数。 应力循环特性的不同而引入的修正系数。
（二）轴的结构设计内容 轴的合理外形和全部结构尺寸
第二节 轴的结构设计
三、 轴上零件的固定
定位： 定位：指零件在轴上安装到位 位置准确） （位置准确） 固定： 固定：指工作时零件与轴之间相对 位置保持不变（位置不动） 位置保持不变（位置不动）
第二节
1、轴向定位 、 轴肩和轴环
轴的结构设计
特点： 特点：能承受较大的轴向力 常用于齿轮、 常用于齿轮、链轮等轴向定位
传动轴
点击图动画演示
汽车中联接变速箱与后桥之间的轴
第一节 概述
轴的应用和分类 轴的应用
承受很小的轴向力 紧定螺钉
第二节 轴的结构设计
1、 轴向定位 、
第二节 轴的结构设计
2、周向定位
键
花 键
弹性环
第二节 轴的结构设计
2、周向定位 、
销
成形联接
过盈配合
第二节 轴的结构设计
四、轴上各轴段的尺寸确定 1）直径确定依据 ） ①满足强度和刚度要求 ②轴颈直径必须符合相配轴承的内径 ③安装联轴器、离合器等零件的轴头直径应与相应孔径范 安装联轴器、 围相适应 ④与齿轮等零件相配合的其它轴头直径，应采用标准直径 与齿轮等零件相配合的其它轴头直径， ⑤轴上需车制螺纹的部分，其直径必须符合外螺纹大径的 轴上需车制螺纹的部分， 标准系列
。
绘制出合成弯矩图。 3）计算出合成弯矩 M = M 2 + M 2 ，绘制出合成弯矩图。 H V 作出扭矩（ ） 4）作出扭矩（T）图。 式中α为考虑弯曲应力与扭转切 5）计算当量弯矩 M e = M + (αT ) ，式中 为考虑弯曲应力与扭转切 应力循环特性的不同而引入的修正系数。 应力循环特性的不同而引入的修正系数。
（二）轴的结构设计内容 轴的合理外形和全部结构尺寸
第二节 轴的结构设计
三、 轴上零件的固定
定位： 定位：指零件在轴上安装到位 位置准确） （位置准确） 固定： 固定：指工作时零件与轴之间相对 位置保持不变（位置不动） 位置保持不变（位置不动）
第二节
1、轴向定位 、 轴肩和轴环
轴的结构设计
特点： 特点：能承受较大的轴向力 常用于齿轮、 常用于齿轮、链轮等轴向定位
传动轴
点击图动画演示
汽车中联接变速箱与后桥之间的轴
第一节 概述
轴的应用和分类 轴的应用
机械基础课件-轴
➢ 传动轴：主要承受转矩 ➢ 转轴：既承受弯矩，又承受转矩
带式运 输机
电动机
减速器 转轴
பைடு நூலகம்
自行车的前轮轴
三、常用轴的结构
（1）轴颈 轴上被支承的部位 （2）轴头 安装轮毂的部位
（3）轴身 连接轴颈和轴头的部位
（4）轴肩 轴径变化处形成的环形面
（5）轴环 给轴上零件轴向定位的环 状圆柱凸台
1—密封圈 2—透盖 3—滚动轴承
4—轴 5—齿轮 6—箱体 7—闷盖
（轴的结构图）
轴端
轴头
轴颈 轴身
轴头
2．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
1、轴上零件的固定
(1)．轴上零件的轴向固定
目的：保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件 作轴向移动，并能承受轴向力。
§10—2 轴的结构
二、轴上零件的固定
1．轴上零件的轴向固定
（1）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
§10—2 轴的结构
（2）轴肩与轴环
应使r＜R，或r＜C。
结构简单、定位可靠 ，能承受较大轴向力
§10—2 轴的结构
（3）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—2 轴的结构
（7）紧定螺钉与挡圈
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
§10—2 轴的结构
（8）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。常与轴端 挡圈联合使用，实现零件的双向固定
机械基础 支撑零部件ppt课件
皮碗密封
毡圈密封
实操训练
一、训练任务
齿轮轴的拆装。
二、训练目的
１.理解轴系的结构。 ２.会正确安装、 拆卸轴承。
三、训练准备
１.齿轮轴１套。 ２.呆扳手１套，活扳手、锤子、拉拔器、铜 棒各１ 个。
齿轮轴 a）实物图 b）装配图
拆卸工具
四、注意事项
轴承主要是用来支承轴的旋转的， 所以在拆装轴 承时不能让滚动体承受载荷。
类型 名称
结构图
简图及承载方向
圆柱滚
N 子轴承
主要性能和应用
外圈无挡边，只能承受纯 径向载荷。与球轴承相比， 承受载荷的能力较大，尤 其是承受冲击载荷，但极 限转速较低
三、滚动轴承代号
一般用途的滚动轴承代号是由基本代号、前置代号和
后置代号构成，其排列如下：
前置代号
基本代号
后置代号
滚动轴承
1.前置和后置代号
滚动轴承
常用滚动轴承的类型、主要特性及应用
类型 代号
类型 名称
结构图
简图及承载方向
调心球
1 轴承
调心滚
2 子轴承
圆锥滚
3 子轴承
主要性能和应用
主要承受径向载荷，也可 以承受不大的轴向载荷； 能自动调心，适用于刚性 较小的轴以及对中困难的 轴。
主要用于承受径向载荷， 其承载能力比调心球轴承 大，同时能承受少量的双 向轴向载荷。具有自动调 心性能。
轴
三、轴的结构
1.轴的组成
轴主要由轴颈、轴身和轴头组成。
轴
2. 对轴结构的一般要求
对轴的结构一般要求： （1）轴上的零件应准确定位和可靠的固定。 （2）轴应便于加工和尽量避免或减少应力集中。 （3）轴上零件应便于安装和拆卸。
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？
？
特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力。
应用：多用于齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位。
.
10
第二种轴向固定方法 —— 套筒固定
特点：结构简单，装拆方便，能承受较大的轴向力。
应用：一般用于轴上两零件间的距离较小、转速较
低的场合。
.
11
第三种轴向固定方法 —— 圆螺母（止动垫圈）固定
特点：定位可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力，由于切 制螺纹使轴的强度下降。
第五节 轴
轴上零件的轴向固定
.
1
复习提问 动
1、轴的分类：
力 源
接 头
接被 钢头驱 丝动 软装 轴置
.
2
图所为起重机行车机构，试按承载情况，判定图中序号 轴的类型？
转轴Ⅱ
Ⅰ 传动轴
心轴 Ⅲ
Ⅳ 转轴
.
3
复习提问
2、轴的组成：
指出图中配合轴颈、 支承轴颈、轴身、轴
肩、轴环
A
B
CD
E
.
4
引入新课
齿轮减速器输出轴上的齿轮，是怎
挡圈、圆螺母、弹性挡圈
3.能够用于轴中部零件固定的有：轴肩、轴环、圆螺母、套筒、 弹性挡圈
.
15
巩固练习
带轮
套筒
齿轮
滚动轴承
轴承盖
实
例 轴端挡板 分
析
：
A
B
C
D
EF
G
.
16
参照轴的装配图，请分析回答下列问题： 1、按外形分，该轴是什么轴？按受载的特点，
该轴又是什么轴？ 2、指出各段轴A、B、C、D、E、F、G的名称。 3、带轮的轴向是用什么方法固定的？齿轮的轴
应用：多用于轴的端部且采用细牙螺纹。
.
12
第四种轴向固定方法 —— 弹性挡圈固定
特点：结构简单紧凑，装拆方便，只能承受很小的轴向力。 应用：常用于滚动轴承等的轴向固定。
.
13
第五种轴向固定方法 —— 轴端挡圈和螺钉组合固定
特点：可承受剧烈振动和冲击 应用：适用于轴端固定
.
14
总结：
1.能够承受较大轴向力的有：轴肩、轴环、圆螺母、套筒 2.能够用于轴端部零件固定的有： 轴肩、轴环、圆锥面、轴端
样固定在轴上的呢？ 周
※装在轴上的零件要
向
想和轴一起旋转来传
递运动和转拒，在轴
轴向
上需要实现哪几个方
向的固定呢？
.
5
.
6
知识目标
1、知道轴上零件的常用轴向固定方法。 2、掌握每种轴向固定方法的特点及应用场合。
能力目标
1、结合实例，能说出轴上零件的轴向固定方法。 2、对于不同的轴上零件，会选择恰当的轴向固定方法。 3、养成自主探究、总结归纳的良好习惯。
.
18
谢谢！
.
19
.
7
教学重点：
轴上零件的轴向固定方法
教学难点：
轴上零件轴向固定方法的选用
.
齿轮轴
8
讲授新课
轴上零件在轴上的固定分为
轴向固定和周向固定两种
周向 轴向
轴向固定方法： 轴肩、轴环、圆螺母（止动片）、套
筒、弹性挡圈、轴端挡圈加螺钉等。
周向固定方法： 键、花键连接、销连接、过盈配合等
.
9
第一种轴向固定方法 —— 轴肩、轴环固定
向又是用什么方法固定的？ 4、左右滚动轴承的轴向是用什么方法固定的？ 5、轴端倒角的目的是什么?轴上还有哪些特殊的
结构? 6、准确指出轴上从左边依次拆卸的零（部）件。 7、快速说出轴上从左边依次安装的零（部）件。
.
17
归纳小结
轴向固定方法： 轴肩、轴环、圆螺母（止动片）、套
筒、弹性挡圈、轴端挡圈加螺钉等。