机械传动轴轴承联轴器

编辑ppt
11
二、轴的材料
1. 碳素钢
碳素钢比合金钢价廉, 对应力集中不 敏感, 并可用热处理的方法改善其力学性 能。 一般机械中常用35、 45、 50钢等优 质碳素钢, 并进行正火或调质处理, 其中以 45钢用得最为广泛。
不重要的、受力较小的轴可采用Q235、 Q275等碳素结构钢。
编辑ppt
中心线为一直线的轴称为直轴。 在轴的全长上直径都 相等的直轴称为光轴, 如图(a)所示; 各段直径不等的直轴称 为阶梯轴, 如图 (b)所示。
(a) 光轴; (b) 阶编辑梯pp轴t ; (c) 空心轴
4
由于阶梯轴上零件便于拆装和固定, 又利 于节省材料和减轻重量, 因此在机械中应用最 普遍。 在某些机器中也有采用空心轴的, 以减 轻轴的重量或利用空心轴孔输送润滑油、 冷却 液等。
编辑ppt
30
轴上零件常用的周向固定方法
编辑ppt
5
(2) 曲轴：
中心线为折线的轴称为曲轴, 如图所示。 它主要用在需要将回转运动与往复直线运动相 互转换的机械中。
编辑ppt
6
直轴： 光轴 阶梯轴
实物轴
编辑ppt
曲轴：
7
按承载情况不同分类
(1) 转轴：
工作中同时受弯矩和扭矩的轴称为转轴。 转轴在各种机器中最常见, 如减速箱中的齿轮 轴。
编辑ppt
14
轴的常用材料及其主要力学性能
编辑ppt
15
三、轴及轴系的结构设计
轴及轴系的结构设计主要要求是: (1) 便于加工, 具有良好加工和装配的 工艺性, 轴上零件便于拆装和调整； (2) 轴上零件布置合理, 受力合理, 利 于提高轴的强度和刚度； (3) 轴上零件的轴向定位、 周向定位 准确, 固定可靠； (4) 尽量减少应力集中, 节约材料。
阶梯轴上常采用轴肩或轴环定位, 如 图所示。 轴肩或轴环是阶梯轴上截面变 化的部分, 由定位面和过渡圆角组成。 轴 肩结构简单, 能承受较大的轴向力, 应用 较多。
编辑ppt
21
轴肩和轴环
编辑ppt
22
轴肩圆角半径
编辑ppt
23
2. 套筒
在轴的中部, 当两个零件间距离较小时, 常采用套筒作相对固定, 如图所示。使用套 筒可简化轴的结构, 避免在轴上制出螺纹、 环形槽等, 能有效地提高轴的疲劳强度, 但 增加了一些重量, 故套筒不应太长。 且因套 筒与轴的配合较松, 所以也不宜用于高速轴。
12
2. 合金钢
合金钢具有较高的力学性能和良好的 热处理工艺性, 但对应力集中比较敏感, 且 价格较贵, 多用于高速、 重载及有特殊要求 的轴材料。 对于耐磨性要求较高的轴, 可选 用20Cr、 20CrMnTi等低碳合金钢, 进行渗 碳淬火处理。 对于在高温、 高速和重载条 件下工作的轴, 可选用38CrMoAlA、 40CrNi 等合金结构钢。
弹性挡圈常用作滚动轴承的轴向固定。 轴端挡圈
(又称压板)常用于轴端零件的固定, 如图中的联轴器
就是利用轴端挡圈和螺母将零件压紧在轴肩上的。
这种固定方法工作可靠, 应用颇广。
编辑ppt
27
5. 锥形轴头
轴和毂孔利用锥面配合, 对中性好, 轴上零件装拆方便, 且可兼作周向固定, 常用于转速较高的场合。 当用于轴端零 件的固定时, 可与轴端挡圈配合使用, 使 零件得到双向定位和固定。 在用套筒、 圆螺母、 轴端挡圈作轴向固定时, 为确保 轴上零件定位可靠, 轴头的长度应比零件 轮毂的宽度短2～3 mm(见图)。
编辑ppt
13
由于在一般工作温度下, 碳素钢和合 金钢的弹性模量相差无几, 因此, 不能用 合金钢代替碳素钢来提高轴的刚度。
轴的毛坯通常用锻件和热轧圆钢。 对于某些结构外形复杂的轴可采用铸钢 或球墨铸铁, 后者具有吸震性、 耐磨性好、 价格低廉、 对应力集中敏感性差等优点。
下表列出了几种轴的常用材料及其 力学性能。
编辑ppt
28
轴段长度稍短
编辑ppt
29
（二）、 零件在轴上的周向固定
为了传递运动和转矩, 防止轴上零件 与轴作相对转动, 必须有可靠的周向固定。 转动零件与轴的周向固定所形成的联结, 称为轴毂联结。 轴毂联结的形式很多, 常 用的周向固定方法有键、 花键, 成形、 销, 弹性环、 过盈等联结, 如图所示， 可 根据传递转矩的大小进行选取。
编辑ppt
16
（一）、 零件在轴上的轴向固定
零件在轴上的轴向固定方法很多, 如 图所示, 选择时要综合考虑零件在轴上的 位置、 轴向力的大小、 具体的安装条件 等。
编辑ppt
17
轴上零件的轴向固定方法
编辑ppt
18
轴上零件的轴向固定方法
编辑ppt
19
轴上零件的轴向固定方法
编辑ppt
20
1. 轴肩和轴环
(2) 传动轴:
只受扭矩不受弯矩或所受弯矩很小的轴称 为传动轴。 如汽车传动轴。
(3) 心轴：
只承受弯矩的轴称为心轴。 心轴又分为转 动心Leabharlann Baidu和固定心轴, 前者如机车车轴(见图 (a)), 后者如自行车的前轴(见图 (b))。
编辑ppt
8
转轴
编辑ppt
9
传动轴
编辑ppt
10
心轴 (a) 机车车轴; (b) 自行车前轴
编辑ppt
24
套筒的使用
编辑ppt
25
3. 圆螺母
圆螺母可承受较大的轴向力, 但在螺 纹处有应力集中, 会降低轴的疲劳强度, 故其多用于固定装在轴端的零件, 一般采 用细牙螺纹。 为防止圆螺母松脱, 可采用 加止动垫圈或用双圆螺母。
编辑ppt
26
4. 挡圈
挡圈通常与轴肩联合使用定位, 常用的有螺钉锁 紧挡圈、 弹性挡圈和轴端挡圈三种(见图)。 螺钉锁 紧挡圈用紧定螺钉固定在轴上, 若在轴上零件两侧各 用一个锁紧挡圈时, 可任意调整轴上零件的位置, 装 拆方便。 但紧定螺钉不能承受大的轴向力, 且钉端会 引起轴应力集中。 轴上零件作轴向固定也可使用弹 性挡圈, 这种固定方法简单, 但承受轴向力小, 且轴上 需设沟槽, 也会因应力集中而削弱轴的强度。
第九章 轴、轴承及联轴器
编辑ppt
1
9.1 轴
一、概述
轴是直接支持传动零件和其它轴上零件以传递运动和动力 的重要零件。设备的工作能力和工作质量在很大程度上与 轴有关。
（一）、轴的用途与分类
1、功用：1）支承回转零件；2）传递运动和动力
2、分类：
编辑ppt
2
编辑ppt
3
按中心线形状不同分类
(1) 直轴：