轴和轴毂连接1

轴的设计过程：
选择材料
轴的结构设计： 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。
结构设计 轴的承载能力验算
验算合格? N
Y
结束 工作能力计算：
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。
第二节 轴的结构分析
轴的结构分析：包括定出轴的合理的
碳钢： 35、45、50 ，尤其是45号钢。 正火或调质处理。
对应力集中的敏感性低，加工工艺性好，故应用最广， 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。
轴的毛坯:一般用圆钢或锻件，有时也用铸钢或球墨铸铁。
第11章 轴和轴毂联接
第一节 轴的功用、类型和材料 第二节 轴的结构分析 第三节 轴的工作能力分析 第四节 轴毂联接 第五节 轴的使用与维护
第一节 轴的功能、类型和材料
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。
分类： 按承受载荷分有：
外形和全部结构尺寸
1.轴应便于制造，轴上零件要易于装拆； (制造安装) 2.轴和轴上零件要有准确的工作位置； (定位) 3.各零件要牢固而可靠地相对固定； (固定) 4.改善应力状况，减小应力集中。
轴的结构 轴主要由轴颈、 轴头、 轴身三部分组成(如图10-5)。 轴上被支承的部分为轴颈，如图中③， ⑦段； 安装轮毂的部 分称做轴头，如图中①，④段； 联接轴颈和轴头的部分称做 轴身，如图中②，⑥段。
(5) 若各轴段具有较高同轴度，在轴两端开设中心孔
倒角
①②
③
④ ⑤⑥ ⑦
图10-6 越程槽和退刀槽
（2） 轴上所有键槽应沿轴的同一母线布置。 减少加工装夹
（3） 为了便于轴上零件的装配和去除毛 刺， 轴及轴肩端部一般均应制出45° 的倒角。过盈配合轴段的装入端常加 工出半锥角为30°的导向锥面(如图107)。
(4) 为便于加工，应使轴上直径相近处的圆角、倒角、键 槽、 退刀槽和越程槽等尺寸一致。
2.轴上零件的周向固定
为了传递运动和转矩，防止轴上零件与轴作相对转动， 轴和轴上零件必须可靠地沿周向固定（连接）。常用的周 向固定方法有：销、键、花键、过盈配合和成形联接等， 其中以键和花键联接应用最广。
键连接
花键连接 销钉连接
三、各轴段直径和长度的确定 1、各轴段直径确定
各轴段所需的直径与轴上的载荷大小有关。初步求出 的直径作为承受扭矩的轴段的最小直径dmin，然后再 按轴上零件的装配方案和定位要求，从dmin处起逐一 确定各段轴的直径。
3. 结构设计的基本要求 轴的结构没计主要是使轴的各部分具有合理的外形尺寸。
（1） 对装配在轴上的零件， 应进行可靠的轴向固定和周 向固定。
（2） 便于轴的加工和轴上零件的装拆。 （3） 有利于提高轴的强度和刚度， 以及节省材料， 减轻 重量。
四、轴的结构工艺性 1）为便于轴上零件的装拆，一般轴都做成从轴端逐渐向中间增 大的阶梯状。零件的安装次序 2）装零件的轴端应有倒角，需要磨削的轴端有砂轮越程槽，车螺 纹的轴端应有退刀槽。
传动轴---只传递扭矩
心轴---只承受弯矩
直轴
光轴 阶梯轴
曲轴
分类： 按承受载荷分有：
类 型
按轴的形状分有：
转轴---传递扭矩又承受弯矩
传动轴---只传递扭矩
心轴---只承受弯矩
直轴 曲轴
光轴 阶梯轴
挠性钢丝轴
二、轴的材料及选择
轴 工作时多为转轴，产生的应力多为变应力。 失效：疲劳损坏，轴颈过渡磨损、失圆或轴变形过大
一、轴上零件的装配方案
据轴上零件定位、加工要求以及不同的零件装配方案，参考 轴的结构设计的基本要求，得出如图所示的两种不同轴结 构。
二、轴上零件的固定 1、轴上零件的定位 轴肩及轴环----阶梯轴上截面变化之处。 零件的轴向定位由轴肩（轴环）或套筒来实现。
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
圆螺母
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疲劳强度下降 应用：常用于轴的中部和端部
弹性挡圈
特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力。 应用：常用于固定滚动轴承等的轴向定位
轴端压板 特点：可承受剧烈振动和冲击。 应用：用于轴端零件的固定，
紧定螺钉
特点：可承受很小的轴向力。 应用：适用于轴向力很小，转速 低的场合
3 起定位作用的轴肩高度 应按11－3原则确定，如 12，45，67；非定位轴 肩（23，34，56），高 度一般1－3mm。
2 .各轴段长度的确定 1.尽可能结构紧凑，保证零件所需要的装配和调整空间如
L应根据轴承端盖和联轴器装拆要求定出 2 各轴段长度主要由 各零件和轴装配部分 的轴向尺寸和各零件 相对位置尺寸确定 3 为保证各传动件轴向 固定，轴与传动件轮毂 相配部分的长度一般比 轮毂长度短1－3mm。
转轴---传递扭矩又承受弯矩。
类 型
按轴的形状分有：
带式运 输机
电动机
减速器 转轴
分类： 按承受载荷分有：
类 型
按轴的形状分有：
转轴---传递扭矩又承受弯矩。 传动轴---只传递扭矩
发动机
传动轴
后桥
分类： 按承受载荷分有：
类 型
按轴的形状分有：
车厢重力
转轴---传递扭矩又承受弯矩 传动轴---只传递扭矩 心轴---只承受弯矩
9.55106 P
Hale Waihona Puke Baidu
P
d3
3 A3
0.2[T ] n
n
1.轴上装配标准件（滚动轴承、联轴器、密封圈等)的轴段 （ ① ② ③ ⑦ ），其直径必须符合标准件的直径系列值
2 与一般零件（齿轮和带轮）相配合的轴段直径和零件毂孔直径 相同，采用标准尺寸。不予零件配合的轴段（5，6），其值不 用去标准值。
自行车 前轮轴
前叉
支撑反力
转动心轴 火车轮轴
前轮轮毂 固定心轴
分类： 按承受载荷分有：
类 型
按轴的形状分有：
转轴---传递扭矩又承受弯矩
传动轴---只传递扭矩
心轴---只承受弯矩
直轴
光轴 阶梯轴
一般情况下，直 轴做成实心轴， 需要减重时做成 空心轴
分类： 按承受载荷分有：
类 型
按轴的形状分有：
转轴---传递扭矩又承受弯矩