轴联轴器离合器.ppt
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10-轴联轴器离合器
• 轴的外形结构尽可能简单，加工方便、热处理不易变形，减少应力 集中，提高轴的疲劳强度。
2020/5/3
第十章 轴、联轴器、离合器
12
二、轴的结构设计
(二) 零件在轴上的固定方法
1. 零件在轴上的轴向固定
▪ 轴肩：定位面＋内圆角 • 内圆角半径r应小于零件上倒角C或外圆角半径R
▪ 轴环：尺寸可取轴环高度a=(0.07~0.1)d；轴环宽度b=1.4a； ▪ 挡环、螺母、套筒
Tj KT Tn (10 5) T－工作转矩； Tn－许用名义转矩，查手册； K－载荷系数，表10－5。
2020/5/3
第十章 轴、联轴器、离合器
28
一、刚性联轴器
▪ （一）凸缘联轴器
1. 组成：两个分装在轴端的半联轴器＋联接螺栓 2. 材料：
▪ 中等以下载荷，v≤35m/s采用中等强度的铸铁； ▪ 重载， v≥75m/s采用锻钢或铸钢。
2020/5/3
第十章 轴、联轴器、离合器
8
一、轴的材料及其选择
1. 轴材料的设计考虑
▪ 根据轴的工作能力(强度、刚度、振动稳定性、 耐磨性)要求
▪ 实现这些要求所采用的热处理方式 ▪ 制造工艺 ▪ 经济合理
2020/5/3
第十章 轴、联轴器、离合器
9
一、轴的材料及其选择
2. 轴的常用材料
① 碳素钢
2020/5/3
第十章 轴、联轴器、离合器
7
第二节 轴
▪ 轴的重要性
• 轴系中的重要零件 • 涉及到回转精度、强度、刚度、热变形、振动稳
定性、结构工艺性等问题。
▪ 轴的设计
• 将轴和轴系零部件的整体结构密切联系起来考虑。 • 包括：选定轴的材料、确定结构、计算强度和刚
2020/5/3
第十章 轴、联轴器、离合器
12
二、轴的结构设计
(二) 零件在轴上的固定方法
1. 零件在轴上的轴向固定
▪ 轴肩：定位面＋内圆角 • 内圆角半径r应小于零件上倒角C或外圆角半径R
▪ 轴环：尺寸可取轴环高度a=(0.07~0.1)d；轴环宽度b=1.4a； ▪ 挡环、螺母、套筒
Tj KT Tn (10 5) T－工作转矩； Tn－许用名义转矩，查手册； K－载荷系数，表10－5。
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第十章 轴、联轴器、离合器
28
一、刚性联轴器
▪ （一）凸缘联轴器
1. 组成：两个分装在轴端的半联轴器＋联接螺栓 2. 材料：
▪ 中等以下载荷，v≤35m/s采用中等强度的铸铁； ▪ 重载， v≥75m/s采用锻钢或铸钢。
2020/5/3
第十章 轴、联轴器、离合器
8
一、轴的材料及其选择
1. 轴材料的设计考虑
▪ 根据轴的工作能力(强度、刚度、振动稳定性、 耐磨性)要求
▪ 实现这些要求所采用的热处理方式 ▪ 制造工艺 ▪ 经济合理
2020/5/3
第十章 轴、联轴器、离合器
9
一、轴的材料及其选择
2. 轴的常用材料
① 碳素钢
2020/5/3
第十章 轴、联轴器、离合器
7
第二节 轴
▪ 轴的重要性
• 轴系中的重要零件 • 涉及到回转精度、强度、刚度、热变形、振动稳
定性、结构工艺性等问题。
▪ 轴的设计
• 将轴和轴系零部件的整体结构密切联系起来考虑。 • 包括：选定轴的材料、确定结构、计算强度和刚
《联轴器和离合器》课件
智能化：通过传感 器和智能算法实现 自动调节和故障诊 断
轻量化：采用新型 材料和结构设计， 降低重量，提高效 率
环保化：采用环保 材料和节能设计， 降低能耗和排放
集成化：将多个功 能集成到一个部件 中，提高系统集成 度和可靠性
联轴器和离合器的发展趋势和展望
智能化：联轴器和 离合器将更加智能 化，实现自动控制 和调节
联轴器和离合器的比较
功能：联轴器用于连接两个轴，传递扭矩；离合器用于控制动力的传递和切断
结构：联轴器通常由两个半联轴器组成，通过螺栓或键连接；离合器通常由压盘、摩擦 片、弹簧等组成
工作原理：联轴器通过弹性元件或刚性元件传递扭矩；离合器通过摩擦片与压盘的摩擦 力传递扭矩
应用：联轴器广泛应用于各种机械设备中；离合器广泛应用于汽车、摩托车等交通工具 中
常见类型：十字滑块联轴器、凸缘 联轴器、套筒联轴器等
弹性联轴器
工作原理：利 用弹性元件的 弹性变形来传
递扭矩
优点：结构简 单，制造方便， 成本低，易于
维护
缺点：传递扭 矩有限，不能 承受冲击载荷
应用领域：广 泛应用于各种 机械设备中， 如减速器、泵、
风机等
挠性联轴器
挠性联轴器是一种可以补偿两轴相对位移的联轴器 挠性联轴器通常由弹性元件、连接件和保护装置组成 挠性联轴器的优点包括：可以补偿两轴的相对位移、可以吸收振动和冲击、可以降低噪声和振动 挠性联轴器的缺点包括：需要定期维护和更换弹性元件、可能会产生较大的扭矩损失和磨损
定期更换离合器油 ，保持离合器油的 清洁和润滑效果
离合器的常见故障及排除方法
离合器打滑：检查离合器片磨损情况，必要时更换 离合器异响：检查离合器片是否磨损过度，必要时更换 离合器分离不彻底：检查离合器踏板自由行程是否过大，必要时调整 离合器抖动：检查离合器压盘是否磨损过度，必要时更换 离合器发热：检查离合器片是否过热，必要时更换 离合器漏油：检查离合器油封是否损坏，必要时更换
第10章 联轴器和离合器PPT课件
10
e
2）滑块联轴器 滑块联轴器与十字滑块联轴器的区别：中间滑块不同 （1）外形不同 （2）材料不同：滑块联轴器中间滑块常用夹布胶木或尼龙6 ，
十字滑块联轴器中间滑块常用45钢。 （3）极限转速不同：滑块联轴器中间滑块具有更高的极限转速 （4）弹性不同：滑块联轴器中间滑块具有更大的弹性 （5）润滑方式不同：加入石墨或二流化钼的尼龙6滑块联轴器
第10章联轴器和离合器
10.1 联轴器 10.2 联轴器的选择与计算 10.3 离合器的主要结构型式
1
10.1 联轴器
联轴器一般不能保证严格对中。设计联轴器的一个重要任 务就是要使联轴器具有一定的适应相对位移的性能。 被联两轴对中误差的四种典型情况
X
y
轴向位移
角位移
径向位移
2
XX
yy
综合位移
3
根据对各种相对位移有无补偿能力（能否在相对位移条件下 保持联接的功能）联轴器可分为：
应用场所：重型机械中
17
5）滚子链联轴器
组成：双排链条2；两半联轴器1、4；两个带内齿机罩壳3。
2
3
1
4
18
滚子链特点：结构简单、尺寸紧凑、装拆方便 维修容易，价格低廉，有补偿和缓冲性能
适用场所：中低速、水平轴、单向转动工况
19
2. 有弹性元件的挠性联轴器
特点：可以补偿两轴间的相对位移，具有缓冲吸振的能力
弹性套材料常用耐油橡胶
22
1）弹性套柱销联轴器
弹性套柱销联轴器与凸缘式联轴器的不同之处： 弹性套柱销联轴器的联接件为带弹性套的柱销（挠性联轴器）
凸缘式联轴器的联接件只有螺栓（刚性联轴器） 特点及应用场所：制造容易，装拆方便，价格低廉，但弹性
e
2）滑块联轴器 滑块联轴器与十字滑块联轴器的区别：中间滑块不同 （1）外形不同 （2）材料不同：滑块联轴器中间滑块常用夹布胶木或尼龙6 ，
十字滑块联轴器中间滑块常用45钢。 （3）极限转速不同：滑块联轴器中间滑块具有更高的极限转速 （4）弹性不同：滑块联轴器中间滑块具有更大的弹性 （5）润滑方式不同：加入石墨或二流化钼的尼龙6滑块联轴器
第10章联轴器和离合器
10.1 联轴器 10.2 联轴器的选择与计算 10.3 离合器的主要结构型式
1
10.1 联轴器
联轴器一般不能保证严格对中。设计联轴器的一个重要任 务就是要使联轴器具有一定的适应相对位移的性能。 被联两轴对中误差的四种典型情况
X
y
轴向位移
角位移
径向位移
2
XX
yy
综合位移
3
根据对各种相对位移有无补偿能力（能否在相对位移条件下 保持联接的功能）联轴器可分为：
应用场所：重型机械中
17
5）滚子链联轴器
组成：双排链条2；两半联轴器1、4；两个带内齿机罩壳3。
2
3
1
4
18
滚子链特点：结构简单、尺寸紧凑、装拆方便 维修容易，价格低廉，有补偿和缓冲性能
适用场所：中低速、水平轴、单向转动工况
19
2. 有弹性元件的挠性联轴器
特点：可以补偿两轴间的相对位移，具有缓冲吸振的能力
弹性套材料常用耐油橡胶
22
1）弹性套柱销联轴器
弹性套柱销联轴器与凸缘式联轴器的不同之处： 弹性套柱销联轴器的联接件为带弹性套的柱销（挠性联轴器）
凸缘式联轴器的联接件只有螺栓（刚性联轴器） 特点及应用场所：制造容易，装拆方便，价格低廉，但弹性
第13章--联轴器离合器和制动器PPT优秀课件
单盘摩擦离合器 36
37
多盘摩擦离合器
圆盘摩擦离合器所传递的最大转矩及作用在摩擦面上的压强分
别为
TmaxZfFQD1 4D2KT
p 4FQ p
D22 D12
N·mm
MPa [p]=KvKzKn[p0] 38
多盘摩擦离合器
39
电磁摩擦离合器
40
圆锥式摩擦离合器
与单圆盘摩擦离合器相比较，由于锥形结构使圆锥式摩擦离合 器在相同外径尺寸和相同轴向压力的情况下接触面积增大，从 而产生较大的摩擦力，传递更大的转矩。
13.2 联轴器
相对位移误差：制造，安装，受载变形和温度变化 x
轴向位移
y
径向位移
y
α
α
角位移
综合位移
后果：联轴器、轴和轴承中产生附加载荷，引起磨损和振动 4
13.2 联轴器
联轴器的类型:
固定式刚性联轴器: 要求被联接两轴轴线严格对中
常用类型有:套筒联轴器、夹壳联轴器和凸缘联轴器
刚性联轴器
可移式刚性联轴器: 可以通过两半联轴器间的
摩擦式安全离合器
优点：摩擦所需的轴向压力由弹簧调节得到，过载时打滑起动
安全作用，当载荷降低到某一值后又开始正常接合状态
缺点：分离不充分，从动轴可能转动。
43
2.离心离合器
当主动轴的转速达到某一定值时能自行结合或分离
瓦
块
开式+闭式
式
离
心
离
合
弹 簧 的 作 用 ？
器
开式离合器主要用于起动装置，以便运转稳定后加载
铸造成型，那么联接螺栓
为什么交叉布置？
7
3.凸缘联轴器
对
对中
37
多盘摩擦离合器
圆盘摩擦离合器所传递的最大转矩及作用在摩擦面上的压强分
别为
TmaxZfFQD1 4D2KT
p 4FQ p
D22 D12
N·mm
MPa [p]=KvKzKn[p0] 38
多盘摩擦离合器
39
电磁摩擦离合器
40
圆锥式摩擦离合器
与单圆盘摩擦离合器相比较，由于锥形结构使圆锥式摩擦离合 器在相同外径尺寸和相同轴向压力的情况下接触面积增大，从 而产生较大的摩擦力，传递更大的转矩。
13.2 联轴器
相对位移误差：制造，安装，受载变形和温度变化 x
轴向位移
y
径向位移
y
α
α
角位移
综合位移
后果：联轴器、轴和轴承中产生附加载荷，引起磨损和振动 4
13.2 联轴器
联轴器的类型:
固定式刚性联轴器: 要求被联接两轴轴线严格对中
常用类型有:套筒联轴器、夹壳联轴器和凸缘联轴器
刚性联轴器
可移式刚性联轴器: 可以通过两半联轴器间的
摩擦式安全离合器
优点：摩擦所需的轴向压力由弹簧调节得到，过载时打滑起动
安全作用，当载荷降低到某一值后又开始正常接合状态
缺点：分离不充分，从动轴可能转动。
43
2.离心离合器
当主动轴的转速达到某一定值时能自行结合或分离
瓦
块
开式+闭式
式
离
心
离
合
弹 簧 的 作 用 ？
器
开式离合器主要用于起动装置，以便运转稳定后加载
铸造成型，那么联接螺栓
为什么交叉布置？
7
3.凸缘联轴器
对
对中
精品PPT课件----联轴器与离合器共33页
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
精品PPT课件----联轴器与离合器
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 6过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
精品PPT课件----联轴器与离合器
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 6过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
最新第17章 联轴器、离合器和制动器ppt课件
楔紧内外接触面，从而驱动星
设计：潘存云
轮一起旋转。
当外环反向转动时，则带动滚 柱克服弹簧力而滚到楔形空间 的宽敞位置，离合器处于分离 状态。
二、楔块式定向离合器
结构：由内环、外环、楔块、支撑环、拉簧等零件组成。 工作原理： 内外环工作面都为圆形，整圈拉簧压着楔块始终与内 环接触，并力图使楔块绕自身作逆时针方向偏摆。当 外环顺时钟方向旋转时，楔块克服弹簧力而作顺时钟 方向摆动，从而在内外环间越楔越紧，离合器处于结 合状态。反向时斜块松开而成分离状态。
借助于瓦块与制动轮之间的摩擦力来实现制动。断电制动是为了保证设备安全。
设计：潘存云
制动力矩的计算：
F 弹簧力
F
FN =0.95FH/h
制动反力
FN
0.95---摩擦损耗的系数 杠杆连接处
制动力矩： T= FN f D
D设计：潘存云
FN H h
瓦块材料：铸铁、或铸铁表面复以皮革或石棉带。
瓦块制动器已经规范化，可根据所需的制动力矩选型。
§17-6 摩擦离合器
一、单片式圆盘摩擦离合器 结构：由固定圆盘1、活动圆盘2、滑环组成。 工作原理：移动滑环，可实现两圆盘的结合与分离，靠 摩擦力带动从动轴转动。
摩擦扭矩: Tmax=Fa f Rf
优点：
Rf
33
FaFa
1.在任何转速条件下两轴都
设计：潘存云
可以进行结合；
2.过载时打滑，起保护作用； 3.结合平稳、冲击和振动小。
在繁重的条件下运转。三、圆锥摩擦离合器结构：锥台表面为摩擦接触面。
优点：由于采用了槽面摩擦原理， 因此只需要很小的操纵力即能使 离合器传递较大的转矩。
缺点： 径向尺寸较大，不如多盘式紧凑。
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③ 举例
▪ 受力小，耐磨性高的轴：T8A、T10A等碳素工具钢 ▪ 仪表防磁，用黄铜、青铜制造轴 ▪ 防腐蚀，用2Cr13、4Cr13等不锈钢作轴
④ 轴常用材料的主要力学性能：表10－1
2020/11/16
第十章 轴、联轴器、离合器
10
二、轴的结构设计
1. 轴的组成
• 轴颈：被支承部分 • 轴头：安装轮毂的部分 • 轴身：联接轴颈、轴头的部分
2020/11/16
第十章 轴、联轴器、离合器
4
一、轴
转轴： 工作时既受 弯矩又承 受转矩。
2020/11/16
第十章 轴、联轴器、离合器
5
一、轴
② 按轴的中心线形状不同
a) 直轴
▪ 轴的各截面中心在同一直线上 ▪ 精密机械中多用，分为
▪ 光轴：易于加工 ▪ 阶梯轴：各轴段强度相近，便于轴上零件的安装和固定。 ▪ 可实心，可空心
2020/11/16
第十章 轴、联轴器、离合器
15
三、轴的强度计算
▪ 轴的最小直径设计公式
9.55106 P / n
P
d 3
0.2T
C 3 n
(10 2)
C — 随许用切应力变化的系数，
大小决定于所选用的轴的材料和载荷的性质。
• 表10－2列出几种常用材料的许用切应力和C值
2020/11/16
T
T
WT
9.55106 P 0.2d 3
/
n
T
(10 1)
T－轴受T作用，产生的切应力(N / mm2 );
T－轴所传递的转矩（N / mm）;
WT－轴的抗扭截面系数(mm3 ); d－轴的直径（mm）;
P－轴传递的功率(k W );
n－轴的转速(r / min);
T －许用切应力(N / mm2 )。
2. 轴的结构
① 轴的结构取决于轴上零件的结构和尺寸、布置和固定 方式、装配和拆卸工艺以及轴的受力状况等因素。
② 设计轴使之满足
▪ 轴和装在轴上的零件有准确的轴向工作位置，便于装拆和调整； ▪ 轴应有良好的加工工艺性。
2020/11/16
第十章 轴、联轴器、离合器
11
二、轴的结构设计
▪ （一）轴的外形结构 例：一级圆柱齿轮减速机
2பைடு நூலகம் 联轴器、离合器的区别
• 联轴器：只有在运动停止后用拆卸的方法才能把轴分离。 • 离合器：在运动过程中随时使两轴分离或接合。
3. 联轴器、离合器的设计
• 首先按工作要求选定合适的类型 • 然后按轴的直径、计算转矩、工作转速、工作温度等，
从手册中查出适用的型号和具体结构尺寸 • 必要时，应对其中个别关键性零件进行验算。
2020/11/16
第十章 轴、联轴器、离合器
13
二、轴的结构设计
2. 零件在轴上的周向固定
▪ 平键、半圆键（参考十四章键联接）
3. 零件在轴上的固定方法：
▪ 销联接、紧定螺钉联接和压合联接
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第十章 轴、联轴器、离合器
14
三、轴的强度计算
▪ （一）按许用切应力计算轴径
• 开始设计轴时，轴上零件位置、作用力、弯矩未知，由 轴传递的功率、转速求轴直径。
• 轴的外形结构尽可能简单，加工方便、热处理不易变形，减少应力 集中，提高轴的疲劳强度。
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第十章 轴、联轴器、离合器
12
二、轴的结构设计
(二) 零件在轴上的固定方法
1. 零件在轴上的轴向固定
▪ 轴肩：定位面＋内圆角 • 内圆角半径r应小于零件上倒角C或外圆角半径R
▪ 轴环：尺寸可取轴环高度a=(0.07~0.1)d；轴环宽度b=1.4a； ▪ 挡环、螺母、套筒
2020/11/16
第十章 轴、联轴器、离合器
8
一、轴的材料及其选择
1. 轴材料的设计考虑
▪ 根据轴的工作能力(强度、刚度、振动稳定性、 耐磨性)要求
▪ 实现这些要求所采用的热处理方式 ▪ 制造工艺 ▪ 经济合理
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第十章 轴、联轴器、离合器
9
一、轴的材料及其选择
2. 轴的常用材料
b) 曲轴
▪ 各轴段截面中心不在同一直线上 ▪ 属于专用零件，多用于动力机械
c) 钢丝软轴
▪ 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。
2020/11/16
第十章 轴、联轴器、离合器
6
二、联轴器、离合器
1. 联轴器、离合器的功能
• 用来联接两根轴，使之一同回转并传递转矩的一种部件。
2020/11/16
第十章 轴、联轴器、离合器
7
第二节 轴
▪ 轴的重要性
• 轴系中的重要零件 • 涉及到回转精度、强度、刚度、热变形、振动稳
定性、结构工艺性等问题。
▪ 轴的设计
• 将轴和轴系零部件的整体结构密切联系起来考虑。 • 包括：选定轴的材料、确定结构、计算强度和刚
度，对于高速运转的轴，有时还要计算振动稳定 性，并绘制轴的零件工作图。
其运动。
2. 轴的分类：
① 按照所受载荷和应力的不同
a) 心轴 b) 转轴 c) 传动轴
• 工作时只受转矩或主要承受转矩。
2020/11/16
第十章 轴、联轴器、离合器
3
一、轴
心轴 • 可以随回转零件一
起转动（图10－ 1a），也可不随回 转零件一起转动 （图10－1b）， • 工作时只受弯矩而 不传递转矩。 • 转动的心轴受变应 力，不转的心轴受 静应力。
第十章 轴、联轴器、离合器
16
三、轴的强度计算
（二）按弯曲和扭转复合强 度计算轴径
一般顺序：图10－7
1. 绘出轴的空间受力简图。 求出垂直面和水平面中的 支点反力。
2. 绘出垂直面内的弯矩M┴图 3. 绘出水平面内的弯矩M＝图 4. 绘出合成弯矩M图
M
M
2
M
2
5. 绘出转矩T图
① 碳素钢
▪ 应力集中敏感性小，价格低廉，应用广。 ▪ 优质碳素结构钢：35、45、50钢，调质、正火处理 ▪ 普通碳素结构钢：Q235、Q275(不重要或受力较小的传动轴)
② 合金钢
▪ 具有较高的力学性能和热处理性能，用于受力较大并要求尺寸 小、重量轻或耐磨性较高重要的轴。
▪ 常用合金钢：20Cr、40Cr，温度超过300℃可用含Mo的合金钢。
第十章 轴、 联轴器 、离合器
周怡琳
2020/11/16
第十章 轴、联轴器、离合器
1
内容
▪ 第一节 概述 ▪ 第二节 轴 ▪ 第三节 联轴器 ▪ 第四节 离合器
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第十章 轴、联轴器、离合器
2
第一节 概述
一、轴
1. 使用意义：
▪ 是组成精密机械的重要零件之一。 ▪ 一切作回传运动的零件，都必须装在轴上才能实现
▪ 受力小，耐磨性高的轴：T8A、T10A等碳素工具钢 ▪ 仪表防磁，用黄铜、青铜制造轴 ▪ 防腐蚀，用2Cr13、4Cr13等不锈钢作轴
④ 轴常用材料的主要力学性能：表10－1
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第十章 轴、联轴器、离合器
10
二、轴的结构设计
1. 轴的组成
• 轴颈：被支承部分 • 轴头：安装轮毂的部分 • 轴身：联接轴颈、轴头的部分
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第十章 轴、联轴器、离合器
4
一、轴
转轴： 工作时既受 弯矩又承 受转矩。
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第十章 轴、联轴器、离合器
5
一、轴
② 按轴的中心线形状不同
a) 直轴
▪ 轴的各截面中心在同一直线上 ▪ 精密机械中多用，分为
▪ 光轴：易于加工 ▪ 阶梯轴：各轴段强度相近，便于轴上零件的安装和固定。 ▪ 可实心，可空心
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第十章 轴、联轴器、离合器
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三、轴的强度计算
▪ 轴的最小直径设计公式
9.55106 P / n
P
d 3
0.2T
C 3 n
(10 2)
C — 随许用切应力变化的系数，
大小决定于所选用的轴的材料和载荷的性质。
• 表10－2列出几种常用材料的许用切应力和C值
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T
T
WT
9.55106 P 0.2d 3
/
n
T
(10 1)
T－轴受T作用，产生的切应力(N / mm2 );
T－轴所传递的转矩（N / mm）;
WT－轴的抗扭截面系数(mm3 ); d－轴的直径（mm）;
P－轴传递的功率(k W );
n－轴的转速(r / min);
T －许用切应力(N / mm2 )。
2. 轴的结构
① 轴的结构取决于轴上零件的结构和尺寸、布置和固定 方式、装配和拆卸工艺以及轴的受力状况等因素。
② 设计轴使之满足
▪ 轴和装在轴上的零件有准确的轴向工作位置，便于装拆和调整； ▪ 轴应有良好的加工工艺性。
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第十章 轴、联轴器、离合器
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二、轴的结构设计
▪ （一）轴的外形结构 例：一级圆柱齿轮减速机
2பைடு நூலகம் 联轴器、离合器的区别
• 联轴器：只有在运动停止后用拆卸的方法才能把轴分离。 • 离合器：在运动过程中随时使两轴分离或接合。
3. 联轴器、离合器的设计
• 首先按工作要求选定合适的类型 • 然后按轴的直径、计算转矩、工作转速、工作温度等，
从手册中查出适用的型号和具体结构尺寸 • 必要时，应对其中个别关键性零件进行验算。
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二、轴的结构设计
2. 零件在轴上的周向固定
▪ 平键、半圆键（参考十四章键联接）
3. 零件在轴上的固定方法：
▪ 销联接、紧定螺钉联接和压合联接
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三、轴的强度计算
▪ （一）按许用切应力计算轴径
• 开始设计轴时，轴上零件位置、作用力、弯矩未知，由 轴传递的功率、转速求轴直径。
• 轴的外形结构尽可能简单，加工方便、热处理不易变形，减少应力 集中，提高轴的疲劳强度。
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二、轴的结构设计
(二) 零件在轴上的固定方法
1. 零件在轴上的轴向固定
▪ 轴肩：定位面＋内圆角 • 内圆角半径r应小于零件上倒角C或外圆角半径R
▪ 轴环：尺寸可取轴环高度a=(0.07~0.1)d；轴环宽度b=1.4a； ▪ 挡环、螺母、套筒
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一、轴的材料及其选择
1. 轴材料的设计考虑
▪ 根据轴的工作能力(强度、刚度、振动稳定性、 耐磨性)要求
▪ 实现这些要求所采用的热处理方式 ▪ 制造工艺 ▪ 经济合理
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一、轴的材料及其选择
2. 轴的常用材料
b) 曲轴
▪ 各轴段截面中心不在同一直线上 ▪ 属于专用零件，多用于动力机械
c) 钢丝软轴
▪ 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。
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二、联轴器、离合器
1. 联轴器、离合器的功能
• 用来联接两根轴，使之一同回转并传递转矩的一种部件。
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第二节 轴
▪ 轴的重要性
• 轴系中的重要零件 • 涉及到回转精度、强度、刚度、热变形、振动稳
定性、结构工艺性等问题。
▪ 轴的设计
• 将轴和轴系零部件的整体结构密切联系起来考虑。 • 包括：选定轴的材料、确定结构、计算强度和刚
度，对于高速运转的轴，有时还要计算振动稳定 性，并绘制轴的零件工作图。
其运动。
2. 轴的分类：
① 按照所受载荷和应力的不同
a) 心轴 b) 转轴 c) 传动轴
• 工作时只受转矩或主要承受转矩。
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一、轴
心轴 • 可以随回转零件一
起转动（图10－ 1a），也可不随回 转零件一起转动 （图10－1b）， • 工作时只受弯矩而 不传递转矩。 • 转动的心轴受变应 力，不转的心轴受 静应力。
第十章 轴、联轴器、离合器
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三、轴的强度计算
（二）按弯曲和扭转复合强 度计算轴径
一般顺序：图10－7
1. 绘出轴的空间受力简图。 求出垂直面和水平面中的 支点反力。
2. 绘出垂直面内的弯矩M┴图 3. 绘出水平面内的弯矩M＝图 4. 绘出合成弯矩M图
M
M
2
M
2
5. 绘出转矩T图
① 碳素钢
▪ 应力集中敏感性小，价格低廉，应用广。 ▪ 优质碳素结构钢：35、45、50钢，调质、正火处理 ▪ 普通碳素结构钢：Q235、Q275(不重要或受力较小的传动轴)
② 合金钢
▪ 具有较高的力学性能和热处理性能，用于受力较大并要求尺寸 小、重量轻或耐磨性较高重要的轴。
▪ 常用合金钢：20Cr、40Cr，温度超过300℃可用含Mo的合金钢。
第十章 轴、 联轴器 、离合器
周怡琳
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第十章 轴、联轴器、离合器
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内容
▪ 第一节 概述 ▪ 第二节 轴 ▪ 第三节 联轴器 ▪ 第四节 离合器
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第十章 轴、联轴器、离合器
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第一节 概述
一、轴
1. 使用意义：
▪ 是组成精密机械的重要零件之一。 ▪ 一切作回传运动的零件，都必须装在轴上才能实现