机械学电子教案-第8章

17
8.2 联轴器
查标准依据：轴的直径d、转速n和计算转矩Tc
联轴器：轴与轴之间的联接，以传递运动和转矩（标准化图册P51）
Tc＝K.T (N.mm)
载荷系数
轴的名义转矩 ( T=9549P/n )
表8-6 载荷系数K（电动机驱动时） K 机器名称 机器名称
K
机床 离心水泵
鼓风机 往复泵 单行程 双行程
9.55
3
d
P 106 P n C3 0.2 n
系数C见表8-3
有键槽，轴直径增加3％，并圆整（见GB2822-1981）
（2）按弯曲、扭转组合强度条件计算（校核）
d 3
M 2 T 2 mm 0.1 b 1
12
2.轴的刚度计算 υ[υ]
θ[θ]
[]
查表按材力公式计算
直径变化尽量少 磨削和切螺纹处，留砂轮越程槽和螺纹退刀槽 多个键槽在同一母线上 轴上过渡圆角、倒角、键槽、越程槽、退刀槽和中心孔等尺 寸相同，符合标准和规定，利于加工和检验 配合段轴颈取标准值，与滚动轴承配合轴颈按轴承内径尺寸 选取，螺纹直径应符合螺纹标准；
10
五.轴具有良好的结构工艺性
2.装配工艺性
用于振动很小的工况条件，联接中、高速和刚性不大的且要 求对中性较高的两轴
21
二. 无弹性元件的挠性联轴器 特点：能适应安装误差和相对位移，有可移性图册P53
舌形联轴器
磨损快， 载荷不大
盘销联轴器
两轴不精确对心 时用，磨损慢
22
十字滑块联轴器
允许两轴较大的径 向误差和少许的角 度误差，低速 (<250r/min)用
19
刚性联轴器 无弹性元件挠性联轴器 联轴器的分类 挠性联轴器 金属弹性元件挠性联轴器 非金属弹性元件挠性联轴器 一. 刚性联轴器
特点：结构简单，传递转矩 大，安装精度高，无可移性 和缓冲性 用于低速、轻载，经常正反 转，且同时要求两轴对中、 工作平稳无冲击载荷
20
特点：对中精度可靠，传递转矩大，要求同轴度好，载荷平稳
四.零件在轴上的定位和固定方法 1. 轴向定位和固定 轴肩圆角半径r<零件R(c) a.轴肩和轴环
6
b.套筒 L´=L-(1-3)mm
c.圆螺母与弹性挡圈
双圆螺母
7
d.轴端挡圈
8
2. 周向固定
键联接
3. 轴向和周向同时固定
a.过盈配合 b.紧定螺钉 c.销钉联接
9
五.轴具有良好的结构工艺性 1.加工工艺性
万向联轴器
两轴夹角较大、最 大可达45度，成对 使用(应用于汽车， 钻床等传动系统)
23
三. 有金属弹性元件的挠性联轴器
特点：传动准确（示 数机构），寿命长， 有缓冲和减震作用， 惯性小
薄片联轴器
波纹管联轴器 特点：结构简单，惯 性小，运转稳定，适 于传递小转矩的场合
24
螺旋弹簧联轴器 特点：结构简单，适 于传递小传矩的场合
1.25～2.5 2～3
1.25～2 2.5～3.5 1.75
往复式压气机 胶带或链板运输机
吊车、升降机、电梯 发电机
2.25～3.5 1.5～2
3～5 1～2
18
8.2 联轴器
轴向位移
径向位移
角位移
1. 可移性 联轴器的性能 2.wenku.baidu.com缓冲性 3. 安全、可靠，足够强度和使用寿命 4. 结构简单，装拆、维修方便
第8章 轴与联轴器
一. 轴的分类 轴的分类(受载情况)：转轴、 心轴、传动轴
8.1 轴
1
2
轴的分类(轴线形状)：直轴、曲轴、挠性轴
轴线可随意变化，把回转运动灵活地传 到任何位置。用于受连续振动的场合， 具有缓和冲击的作用，如振捣器
专用零件，多用于动力 机械中，如往复式机械
3
二. 轴的材料
轴必须有确定的材料、结构和尺寸，这是设计轴的三要素； 价格低，常用优质碳素结构钢－钢号35 、 45 、 50 ； 普通碳素结构钢－－Q235A,Q275A—不 重要或受力小的轴用；
阶梯轴，轴端倒角，去毛刺，轴肩高度按表8-2选取，为便于安装 的轴肩高度取0.5-3mm；尺寸变化处圆角过渡 固定滚动轴承的轴肩高度应符合轴承的安装尺寸，查标准；
11
六.轴的尺寸确定 1.强度计算: （1）按许用扭剪应力计算轴径(估算)－转轴和传动轴
（轴段长度、轴承、零件在轴上位置、轴上作用力和弯矩未知）
14
（1）按许用扭剪应力计算轴径(估算)－转轴
d C
3
P 42.2mm n
有键槽，直径增加3％
64
15
16
（习题8-3）：图中的齿轮、圆螺母和向心球轴承分别安装在轴 的A、B、C段上。试确定：(1)轴上B段螺纹大径和螺距P； (2)轴上尺寸L、S、d1、d2、d3、R1及R1′。 （查书（表8-2）和图册P106和P115标准表）
26
(习题8-6):试指出图示轴系零部件结构的错误，并说明原因 （指出6处错误即可）。
27
轴系的组合结构设计3（见综合训练指导书P12页）
一钢制圆轴,装有两胶带轮A和B，两轮有相同的直径
D=360mm，重量为P=1KN，A轮上胶带的张力是水平方向的， B轮胶带的张力是垂直方向的，它们的大小如图所示。设圆轴 的许用应力 []=80MPa，轴的转速n=960r/min，带轮宽 b=60mm，寿命为50000小时。设计要求：
四. 非金属弹性元件的挠性联轴器
弹性拨销联轴器
特点：传递转 矩小，有缓冲 和减震作用
25
(习题8-5):图中所示为一减速器的输出轴。试分析图中各部分 结构的作用和设计时所依据的原则，检查该轴的结构，指出轴 上零件定位、安装、固定等由哪些不合理的地方，应如何修改， 并说明原因，最后画出正确的结构图.
29
设计轴的一般步骤为：
1.按工作要求选择轴的材料； 2.初步确定轴的直径，可按扭转强度条件计算最细部分 的直径；
3.轴的结构设计，由最细部分直径递推各段直径，510mm；
4.轴的强度校核；
13
（例题8-1）：设计如图所示斜齿轮减速器中的从动轴。已知传 递的功率P=10kW，从动齿轮的转速n2=202r/min，分度圆直 径d2=356mm，所受的圆周力Ft2=2656N，径向力Fr2=985N， 轴向力Fa2=522N，轮毂宽度为80mm，工作时为单向转动， 轴采用轻窄系列向心球轴承支承。
1.按强度条件求轴所需要的最小直径； 2.选择轴承的型号（按受力条件及寿命要求）；
3.按双支点单向固定的方法，设计轴承与轴的组合装配结构，
画出装配图（3号图纸）
4.从装配图中拆出轴，并画出轴的零件图（3号图纸）
28
请看图
MA A P1
P3 C Rcy
Rcz
MB B P2 D
RDz RDy
碳素钢
常用材料 价格高，高的机械性能，常用于高速、 重载及耐磨、耐高温或低温等场合； ---20Cr、40Cr
合金钢
4
三. 轴的结构设计（确定直径d和长度l）
轴头
轴颈
5
轴的结构设计原则： (1). 轴和轴上零件有确定的工作位置—定位要求 (2). 轴上各零件应有可靠的相对固定—固定要求 (3). 良好的制造和安装工艺性－工艺要求 (4). 形状、尺寸应有利于减少应力集中－疲劳强度要求