机械基础5-1学案

高2012级15班《机械基础》学案：

第五章常用机械零件

第一节轴

【使用课时】2课时

【学习目标】掌握：轴的功用、分类

了解：轴的常用材料。

了解：轴上零件的固定形式。

初步了解：轴的结构在工艺方面的要求。

【学习重点】轴的功用和分类

【学习难点】轴上零件的轴向固定和周向固定形式。

【学习方法】在理解的基础上多背多记

【学习导向问题】

一、轴的功用及分类

1.轴的功用:(1) (2)

对轴的要求:应有足够强度、合理结构和良好工艺性。

2.轴的分类

按轴线形状不同可把轴分为轴、轴和轴。

(1)直轴:按其承载情况不同分为轴、和轴。

①轴：只承受弯矩的轴。

②轴：只承受扭矩的轴。

③轴：即受弯矩，又受扭矩的轴。

(2)曲轴:用于往返运动和旋转运动相互转化的专用零件,它兼有转轴和曲轴的双重功能。（3）软轴：具有良好的挠性，它可以把旋转运动灵活地传到任何位置。

二.轴的常用材料

轴的材料选用原则,要根据使用条件来选择,应有足够的强度,疲劳强度,刚度和耐磨性，对应力集中敏感性小。

轴的材料一般多用钢，其中以钢应用最广，因为这类钢材价格便宜，对应力集中的敏感性较好，采用适当的热处理方法（调质、正火、淬火）可以改善和提高力学性能，而且还有良好的切削性能。

轴的材料有时用钢，如等，用这类材料制成轴，具有承受载荷较大、强度较高、重量较轻及耐磨性较好等特点。

轴的材料还可以用，这种材料的吸震性、耐磨性和切削加工性都较好，对应力集中不敏感，也能满足强度要求，可代替钢制造外形复杂的曲轴和凸轮轴，但铸件的品质不易控制，可靠性较差。

三.轴上零件的固定

轴上零件的固定有固定和固定两种.

(1) 固定常用的方法: 、、轴伸、锁紧挡圈、圆锥面、

、轴端挡圈、、弹性挡圈、等。

（2）固定常用的方法：、花键、销连接、紧定螺钉、等。

四.轴的结构工艺性

轴的结构工艺性有工艺性和工艺性。

轴的结构工艺性是指所设计的轴是否便于加工和装配，轴的结构在设计中应注意以下问题：

（1）轴的形状力求简单，以便于加工和检验，轴上的数不宜过多。

（2）轴肩处过度圆角半径r应零件孔的圆角半径R或倒角宽度C。

A.大于

B. 小于

C.等于

（3）需经磨削的加工表面，在轴肩处设置槽。

（4）轴上若要车螺纹，在螺纹尾部应留有槽。

（5）轴端应有，必要时为了便于加工定位，轴的两端应设。

(6)为了减少刀具品种、节省换刀时间，同一根轴上所有的圆角半径、倒角尺寸换、环形切槽宽度应尽可能统一；轴上不同轴段的键槽应布置在轴的同一母线上，以便一次装夹后用铣刀切出。

五.提高轴的疲劳强度的措施

1.改进轴的结构,降低。

2.提高轴的。个

改善轴的抗疲劳强度的常用方法：

（1）增大圆角半径，如因轴肩定位要求的限制，或当轴上不允许采用较大圆角时，可以改用凹切圆角或过渡轴肩。

（2）采用增大配合直径、轴上开减载槽和毂端开减载槽，以降低零件过盈配合边缘处的应力集中。

【高考题】

选择题

(2011年).轴环的用途是( )。（4分)

A.作为轴加工时的定位面

B.使轴上零件获得轴向定位

C.提高轴的强度

（2003年）.轴上轴环的用途是（）。（3分）

A.作为轴上加工时的定位面

B.提高轴的强度

C.提高轴的刚度

D.使轴上零件获得轴向定位

判定题（4分）

（2010年）（4分）紧定螺钉同时起轴向和周向固定作用，并能承受较大的轴向力和周向力。（）

（2003年）（2分）.转动的心轴所受的载荷既有弯矩又有扭矩。（）

（2002年）.在同一轴上若有多个键槽时，要尽量布置在同一直线上，且宽度一致，以便于加工。（）（2分）

填空题

（2010年）.火车轮轴在工作过程中，只承受的作用，因此它是轴。（4分）

(2009年).减速器轴既受弯矩又受扭矩，被称为。

（2008年）轴的功用是和火车轮轴工作中只受弯矩不受转矩，被称为。（每空2分）

（2004年）同时承受弯矩和扭矩作用的轴称为。（3分）

【过关训练】

一、单项选择题

1.一般二级减速器的中间轴是（）。

A、转轴

B、心轴

C、传动轴

D、曲轴

2．在同一轴上所有的圆角半径、倒角尺寸等尽可能统一，其目的是（）A．便于轴上零件装拆 B．减少刀具品种、节省换刀时间

C．便于轴上零件的轴向定位 D．便于一次装夹后用铣刀切出

3．在曲柄压力机中，用于实现往复直线运动和旋转运动相互转换的轴是（）

A．心轴 B．直轴 C．传动轴 D．曲轴

4. 下列方法中不能对轴上零件进行周向固定的是 ( )

A．圆螺母固定 B．过盈配合固定

C．紧定螺钉固定 D．销钉联接固定

5．在轴肩、圆锥面、中心孔、退刀槽、越程槽、键槽、倒角、圆角等常用结构中，属于轴的装配工艺性的有（）

A．1种 B．2种 C．3种 D．4种

6.自行车的前轮轴受（）载荷

A、转矩

B、弯矩

C、转距和弯矩

D、轴向力

7. 以下能对轴上零件作周向固定的是（）

A、轴肩或轴环

B、轴套或圆螺母

C、弹性挡圈

D、平键联接

8.下列轴的应用中属于心轴的是（）。

A. 汽车的传动轴

B. 自行车前轮轴

C. 卷扬机的齿轮轴

D. 带轮轴

9.能够同时实现轴向和周向固定作用,但承受轴向力和周向力均不大的是( )。

A. 轴肩

B. 圆螺母

C. 紧定螺钉

D. 键联接

10.对于阶梯轴轴肩过渡处加工出圆角的目的是( )。

A. 改进结构，减少应力集中

B. 便于加工

C. 使零件轴向定位可靠

D. 使外形美观

11.在轴肩，键槽，锥形凹坑，倒角，圆角，退刀槽等常用结构中，用于轴上零件固定的

有（）

A.1种

B.2种

C.3种

D.4种