《轴和轴毂联接》PPT课件

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轴和轴毂连接课件

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四、 轴毂联接
五、 轴的使用与维护
2013-1-2
3
任务八轴和轴毂联接
一、轴的功用、分类与选材
1、轴的含义:轴是组成机器的重要零件之一,作回 转运动的零件都要装在轴上来实现其回转运动,大 多数轴还起着传递转矩的作用。轴要用滑动轴承和 滚动轴承来支承。常见的轴有直轴和曲轴,曲轴主 要用于作往复运动的机械中。 2、轴的功用:1)支承回转零件(齿轮、涡轮、带 轮、凸轮等);2)传递运动和动力。
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轴上零件的轴向定位方法
轴肩或轴环定位
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。
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注意:①为了保证轴上零件紧靠定位轴肩。 应使: r轴<R孔 或 r轴<C孔! 且: h轴>C孔或 h轴 >R孔 正 确
错 误
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轴向定位和固定——

轴肩和轴环
轴肩与轴环——由定位面和过度圆角组成。 为保证零件端面能靠紧定位面,轴肩(环)圆角半径r必须 小于零件毂孔的圆角半径R或倒角高度C1; 轴肩(环)高度 h应大于C1和R,为了有足够的强度来承受轴向力,通常 取h=(0.07~0.1)d。轴环宽度b≥1.4h。
机车车轴为转动心轴
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4、轴的分类:
第一种分类方法是按承载情况分: (3) 心轴——这种轴在回转工作时主要只承受弯矩的 轴称为心轴,如机车车轴, 如自行车的前轴。
机车车轴为转动心轴
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(3) 心轴——这 种轴在回转工 作时主要承受 弯矩的轴称为 心轴,如机车 车轴, 如自行 车的前轴。

《机械设计基础》第10章轴及轴毂联接PPT课件

《机械设计基础》第10章轴及轴毂联接PPT课件
(1)碳素结构钢,如Q235、Q275等。 (2)35、40等优质碳素钢,其中价廉物美的45
应用最普遍。
(3)合金钢,如35CrMo、40Cr等,比碳钢更好 的机械性能和淬透性,价格更高。
(4)球墨铸铁,代替合金结构钢做形状复杂 的轴,吸振性好,对应力敏感性低。
3.轴的毛坯形式 一般采用轧制的圆钢或锻件。
② 即使是塑性较好材料,经过多次应力循环后, 也会和脆性材料一样发生突然断裂,断裂前 没有明显的塑性变形。
③断口上呈现明显的两个区域: 光滑区和粗糙区。
(3)与特点对应的原因
交变应力超过一定限度并反复作用
最大应力处或材料薄弱处产生裂纹
裂纹扩展 脆性断裂
形成光滑区 形成粗糙区
2.疲劳极限(或持久极限) 指材料试样经过无穷多次应力循环而不发生破
第10章 轴及 轴毂联接
第10章 轴及轴毂联接
10.1 轴的类型及其材料 10.2 动载荷与交变应力 10.3 轴的结构设计 10.4 轴的强度设计 10.5 轴毂连接
10.1 轴的类型及其材料
一、轴的功用及其类型
1.功用 1)支承回转运动零件;2)传递运动和动力 2.类型 ①按其结构形状分为光轴和阶梯轴。
R1或C1
表11.6.1 圆角半径R1和倒角C1/mm
>10~ >18~ >30~ >50~ >80~
18
30
50
80
100
0.8
1.0
1.6
2.0
2.5
1.6
2.0
3.0
4.0
5.0
(2)套筒和圆螺母 套筒
应力集中,削弱强度
注意:轴上两零件相距较近时, 一般采用套筒;当两零件相距 较远时 ,可采用圆螺母。

轴和轴毂连接(课堂PPT)

轴和轴毂连接(课堂PPT)

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14.3 轴的结构设计
2、确定轴的各段长度 确定轴的各段长度,应注意以下几点: 1)当零件需要轴向定位时,则该处轴段的长度应比所装零 件的宽度小(2-3mm),以保证零件沿轴向可靠定位,如装 齿轮段 2)装轴承处的轴段长度一般与轴承宽度相同。 3)轴段长度的确定应考虑轴系中各零件之间的相互关系和 装拆工艺要求。
10
14.3 轴的结构设计
14.3.3 零件在轴上的固定
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,轴上零件的周向
固定必须可靠。常用的周向固定方法有键、花键、销和过盈配合等联接。
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D h r R
d D
h
C
r d
轴向固定 零件在轴上的轴向定位要准确而可靠,以使其安装位置确定,能
承受轴向力而不产生轴向位移 ➢轴肩由定位面和内圆角组成
上零件的力作为集中力,其作用点取为零件轮毂宽度的中点。支点 反力的作用点一般可近似地取在轴承宽度的中点上。
n
其余各段轴的直径确定应注意以下几点:
1)应考虑键槽对轴的强度的影响,若该处有一个键槽,直 径增加3%-5%,若有两个键槽,直径增加7%-10%
2)装配标准件处,其轴段直径必须符合标准件的标准直径 系列值
3)有定位要求的轴段,轴的直径应满足定位要求。
4)非配合轴段直径,可不取标准值,但是一般应取整数。
相对固定。 2)轴应有良好的工艺性,便于制造和进行轴上零件的装
配及调整。 3)轴的结构要有利于减少应力集中。 4)受力合理,有利于减轻轴的重量和节省材料。
7
14.3 轴的结构设计
类比法 根据轴的工作条件,选择与其相似的轴进行类比及结构设计,画出 轴的零件图。
设计计算法

精品课件-轴及轴毂联接

精品课件-轴及轴毂联接

5.5
+0.2
>50-58 16*10 16 0
+0.050 -0.043 -0.0215 -0.061
6.0
0
>58-65 18*11 18
7.0
>65-75 20*12 20 +0.052 +0.140 0
+0.026
-0.022
7.5
>75-85 22*14 22 0
+0.065 -0.052 -0.026
磨损(动联接)
2)强度计算
挤压强度条件:
l:键的工作长度:
A型 B型 C型 T-轴上传递的转矩(N.mm) d-轴的直径(mm) h-键的高度
-键、轴和轮毂中挤压强度最低的材料的许用应力 如果计算键的强度不够,在结构允许的条件下,可适当增加轮毂和键的长度 或间隔布置180°两个键。考虑到两个键的载荷分配不均匀性,在验算键的强 度时只按1.5个键计算。
轴的常用材料是碳素钢和合金钢。 碳素钢比合金钢价格低廉,对应力集中的敏感性低,可通过热处理改善其综
合性能,加工工艺性好,故应用最广,一般用途的轴,多用含碳量为0.25~ 0.5%的中碳素钢。尤其是45号钢,对于不重要或受力较小的轴也可用Q235A等 普通碳素钢。合金钢具有比碳素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。如20Cr、 20CrMnTi等低碳合金钢,经渗碳处理后可提高耐磨性;20CrMoV、 38CrMoAl等合金钢,有良好的高温机械性能,常用于在高温、高速和重载条件 下工作的轴。
-0.074
9.0
半径r 毂t1
公称尺 极限偏 最 最

轴-轴榖连接-轴间连接PPT课件

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功用
传递扭距;固定和定位。
2023/10/4
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键连接
轴毂连接
平键 楔键 半圆键 切向键
花键连接
A型平键 B型平键 C型平键
销连接
过盈连接
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键连接
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轴毂连接
图所示的是 一个皮带轮与 轴上键的连接。 键连接的目的 是实现轴上零 件的周向固定 并传递转矩。
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轴毂连接
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滚动轴承
优点:摩擦阻力小、起动灵敏、效率高、润滑简便、和易于 互换等。
缺点:抗冲击能力差、高速时出现噪音。
滚动轴承
标准化;并由专业厂大批量生产。
设计人员的主要任务是: 熟悉标准,正确选用。
2023/10/4
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2023/10/4
40
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41
2.凸缘联轴器
结构 特点
由两个带毂的圆盘并用螺栓联接以实现两轴的联接 结构简单并能传递较大的转矩,应用最广泛
用凸肩和凹槽对中
用铰制孔螺栓对中
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轴间连接
1.十字滑块联轴器
结构:两个端面开有径向凹槽的半联轴器,两端各具有凸
榫的中间滑块,且两端榫头互相垂直,嵌入凹槽中,构成 移动副。 工作原理:当两轴存在不对中和偏斜时,滑块将在凹槽内滑动
轴毂连接
矩形花键
30 渐开线花键 2023/10/4
0
450渐开线花键 16
轴毂连接
花键连接
特点:
承载能力高-多齿传力 对轴、毂削弱小-齿槽浅 对中性好、成本高(专用设备加工)
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《轴和轴毂连接》PPT课件

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12
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。
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13
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
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10
第二节 轴的结构分析
轴的结构分析:包括定出轴的合理的
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。
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11
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。
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14
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
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15
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
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16
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,
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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

机械设计基础课件 第11章 轴与轴毂连接

机械设计基础课件  第11章 轴与轴毂连接
平面连杆机构
第 13 章 轴与轴毂连接
学习目的: 了解轴的分类及常用材料。掌握轴的结构设计方法。掌握轴的强度计 算;了解轴的刚度计算。掌握键连接的类型、尺寸选择及强度计算; 了解花键连接、销连接。
13.1 概述 13.2 轴的结构设计 13.3 轴的工作能力计算 13.4 轴毂连接
13.1 概述
1.轴的功用
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。如20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢,经渗碳 淬火处理后可提高耐磨性;20CrMoV、38CrMoAl等合 金钢,有良好的高温机械性能,常用于在高温、高速和重 载条件下工作的轴。
由此来看,合金钢比碳钢具有更好的机械性能,尤其是在机 械强度上,但若为提高结构刚度而采用合金钢是徒劳的
例:减速器中的轴
平面连杆机构
心轴: 用来支承转动零件,只承 受弯矩而不传递转矩。
例:自行车的前轮轴
平面连杆机构
传动轴:主要用于传递转矩而不承受弯矩,或所承受 的弯矩很小的轴。
例:汽车中联接变速箱与后桥之间的轴。
平面连杆机构
平面连杆机构
平面连杆机构
3.轴的结构设计 对轴的结构进行设计主要是: 确定轴的结构形状和尺寸
—— 轴端压板定位和紧定螺钉固定
用于轴端定位 可承受剧烈振动和冲击
适用于轴向力小,转速 低的场合
平面连杆机构
3.轴的结构设计 —— 轴的加工和装配工艺性
平面连杆机构
3.轴的结构设计 —— 轴的加工和装配工艺性
平面连杆机构
1.为便于装拆→ 阶梯轴(轴肩)
非定位轴肩→便于装配→h=(0.5 ~ 1)mm
轴头
轴身
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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。
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轴的毛坯:一般用圆钢或锻件,有时也用铸钢或球墨铸铁。
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9
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。
转轴---传递扭矩又承受弯矩。
带式运 输机
电动机
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减速器
转轴
2
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
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3
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4
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
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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。
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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。
n
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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。
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。
倒角
①②

④ ⑤⑥ ⑦
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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。
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13
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
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第二节 轴的结构分析
轴的结构分析:包括定出轴的合理的
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。
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11
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。
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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
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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
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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。
d3 9.55106 3 PA3 P
0.2[T] n
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
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。
第11章 轴和轴毂联接
第一节 第二节 轴的结构分析 第三节 第四节 轴毂联接 第五节 轴的使用与维护
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1
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: 类 型
按轴的形状分有:
自行车 前轮轴
前叉
支毂 固定心轴
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5
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
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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
曲轴
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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
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二、轴的材料及选择
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14
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
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15
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
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16
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,
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