轴系结构的分析
轴系结构实验报告
轴系结构实验报告轴系结构实验报告引言：轴系结构是工程学中一个重要的研究领域，它关注的是轴承的设计、轴线的布置以及轴系的稳定性等问题。
在实际工程中，轴系结构的设计和优化对于保证机械设备的正常运行起着至关重要的作用。
本实验旨在通过对轴系结构的实验研究，探讨轴系结构的性能特点和优化方法。
实验一：轴承选型与布置在轴系结构中，轴承的选型和布置是关键的一步。
在本实验中，我们选择了两种常见的轴承类型：滚动轴承和滑动轴承，并进行了对比研究。
实验结果显示，滚动轴承具有较高的承载能力和较低的摩擦系数，适用于高速旋转的轴系结构。
而滑动轴承则具有较低的噪音和振动特性，适用于要求较高平稳性的轴系结构。
根据实际需求，我们可以灵活选择不同类型的轴承，并进行合理的布置，以满足工程项目的要求。
实验二：轴系稳定性研究轴系的稳定性是轴系结构设计和优化的重要考虑因素之一。
在本实验中，我们通过改变轴系的几何参数，研究了轴系的稳定性变化。
实验结果显示，当轴系的刚度较小时，轴系容易发生振动和共振现象，导致整个机械系统的运行不稳定。
而当轴系的刚度较大时，轴系的稳定性得到了明显改善。
因此，在轴系结构设计中，我们需要合理选择轴材料、增加轴系的刚度，以提高轴系的稳定性。
实验三：轴系优化方法为了进一步提高轴系结构的性能，我们进行了轴系的优化研究。
通过改变轴系的结构参数，我们探讨了不同优化方法对轴系性能的影响。
实验结果显示，通过合理设计轴系的结构参数，如减小轴系的质量、增加轴系的刚度等，可以显著提高轴系的性能。
此外，我们还发现，采用轴系的动态平衡技术能够有效减小轴系的振动和噪音，提高整个机械系统的运行效率。
结论：通过本次轴系结构的实验研究，我们深入了解了轴系的性能特点和优化方法。
轴承的选型和布置、轴系的稳定性研究以及轴系的优化方法都对轴系结构的性能起着重要的影响。
在实际工程中，我们应根据具体需求，合理选择轴承类型、优化轴系结构，并采取相应的措施提高轴系的稳定性和性能。
轴系零部件结构分析与应用 轴的功用及类型
轴的类型及应用
固定心轴
自行车的前轮轴
轴的类型及应用
转动心轴
铁路机车轮轴
轴的类型及应用
点击图动画演示
传动轴
汽车中联接变速箱与后桥之间的轴
2.按轴的结构形状分
按
曲轴 光轴
照
直轴
轴
阶梯轴
结
实心轴
构
空心轴 如车床主轴
形
状
刚性轴
不
同
钢丝软轴
可将回转运动灵活地传到不开敞的空间位置
曲轴 空心轴 实心轴
阶梯轴 挠性轴
轴的类型及应用发的机曲Βιβλιοθήκη 挠性钢丝轴重点：阶梯轴结构
小结
本知识点主要内容： 1. 认识轴的功用 2. 认识轴的类型 3. 认识工程上轴的应用
Q
&
A
轴的功用
轴的功用
轴的功用：支承回转零件，传递运动和动力。
减速器中轴的应用
轴的分类
1. 按承受的载荷不同
按承 受的 载荷 不同
转轴 既承受弯矩又承受扭矩 如减速器中的轴
心轴 仅承受弯矩
转动心轴 如火车轮轴 固定心轴 如自行车轴
传动轴 主要承受扭矩 如汽车变速箱至后桥 的传动轴
轴的类型及应用
转轴
轴系部件结构分析
轴系部件结构分析知识要点一、轴结构应满足的要求(1)要装在轴上的零件，要能牢固而可靠地相对固定(轴向或周向固定)(2)便于加工和减少应力集中(3)轴上零件要便于装拆二、分析结构的几个方面其结构是否合理，主要考虑：(1)轴上零件的轴向、周向固定；(2)轴上零件的装拆；(3)轴的加工工艺性和减少应力集中等。
(4)轴承和轴的外伸端；三、分析结构的大致步骤：(1)从整体上看懂图中轴系结构的组成，了解传动件、轴承、端盖、箱体等件的分布情况；(2)按图从左到右(或从右到左)据轴结构的三个要求详细分析轴的各部分结构。
四、轴系结构常见错误(1)与轴支撑的转动件相关的问题：①轴上零件无双向轴向定位、固定。
②轴上零件无周向固定。
(2)与轴承相关的问题：①轴承要有双向轴向固定，并要能调整轴承游隙。
②定位轴承内圈的定位件（如轴肩轴环、轴套等）高度超过轴承内圈高度，不利于轴承装拆。
(3)与定位件相关的问题：①用轴套定位时，装零件的轴段长度超过零件轮毂长。
②用轴端挡圈定位时，装零件的轴段长度超过零件轮毂长；少防松装置；③用圆螺母定位时，螺纹大径超过零件的孔径；少退刀槽，少防松装置；④键过长。
有多处键联接时，键槽没有安排在同一直线上。
(4)与轴外伸端相关的问题：①端盖与轴间无间隙，引起动、静件相碰。
②外伸端无密封。
(5)与工艺有关的问题：①箱体、端盖、轴精加工面过大。
②轴直径不按中间大，两端小的结构安排，零件无法装拆；③轴承用脂润滑时无挡油环；④用6、7号轴承时，安装方向没相对应。
练习1.下图为一输出轴的结构草图，要求轴上斜齿轮与轴向采用H7/r6配合，齿轮内孔径为￠65，宽度为80mm, 选用轴承内孔口圆角r1.5，内孔径为∮69mm，试回答下列问题；(1)轴段L1的直径为_______mm ，长度为________ mm (75，78，80)。
(2)为保证该轴能传递大载荷，承受冲击，齿轮和轴间应采用_________和______作周向固定。
轴系零部件结构分析与应用 轴上零件的定位与固定
轴上零件的定位和固定
键
周 向 固 定
花键
弹性环
轴上零件的定位和固定
销
周 向 固 定
成形联接
过盈配合
小结
1Байду номын сангаас 轴肩（轴环）固定
套筒
2. 套筒固定
弹性挡圈
3. 圆螺母固定
4. 轴端挡圈固定
5. 轴用弹性挡圈固定
6. 紧定螺钉固定
①
②
7.轴承盖
I
③
④
8.锁紧挡圈
II
9.圆锥面固定
Q
不合理
合理
要求r轴<R孔或r轴<C孔 要求轴肩高度<滚动轴承内圈
高度
2）套筒
轴 向 固 定
注意：L轴<L毂-（2 ～ 3)mm
特点：定位可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力 应用：常用于轴的中部距离较短、转速不高的场合
3）轴用圆螺母
双圆螺母
轴 向 固 定
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。
阶梯轴
轴上零件的定位和固定
定位：指零件在轴上安装到位 （位置准确）
固定：指工作时零件与轴之间相对 位置保持不变（位置不动）
轴向固定 周向固定
轴肩或轴环定位
阶梯轴
轴肩 轴环
轴肩或轴环定位
阶梯轴
定轴位肩轴肩 非定位轴肩
1）轴肩和轴环
轴 向 固 定
特点：能承受较大的轴向力 应用：常用于齿轮、链轮等轴向定位
4）轴端挡圈
注意：L轴<L毂-（2～3)mm
轴 向 固 定
应用：用于固定轴端零件， 可以承受振动和冲击。
轴系结构设计及分析
题15-4，轴系结构改错题
Байду номын сангаас
4 2 3
4
1
5 6
7
3
轴和轴上零件结构错误辨析
注：参考《机械设计课程设计》P43~P45的错误示例
4
轴系零件结构错误分析
一。转动件与静止件接触 1。轴与右端盖接触，应留间隙 2。套筒与右轴承外圈接触，应减少套筒的外径尺寸 二。轴上零件的定位与固定 3。齿轮轴向固定不可靠，套筒顶不紧齿轮 8，4。联轴器的轴向缺少定位与固定 5。联轴器周向无固定 6。弹性挡圈为多余定位（已采用两端固定方式） 三。制造，安装，调整等工艺不合理 7。右轴段精加工面过长，装坼轴承不方便 9，12。缺少垫片，无法调整轴承间隙 10。轴间过高，无法坼卸轴承 11。键槽过长，套筒无法装入 13。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，缺少挡油环 14。轴的伸出端无密封 注：参考《机械设计课程设计》P43~P45的错误示例
轴系结构设计及分析
一。 轴系结构设计步骤： 齿轮、带轮设计 轴的结构设计 选轴承 键校核 选键 轴强度校核 滚动轴承寿命校核
1
△'
问题 ? 1.去掉：轴端挡板，轴 承盖，套筒，垫片，平键， 螺栓，行吗？ 2.轴设计为光轴? 3.第 段轴d能够随意定? 为什么? 4.第 段轴的长度L4= b齿轮吗? 为什么? 5.△2=0 ? 6. △’=0 ? 7. 图中两个支点的轴承 若为3000或7000类，为什 么要成对使用?
5
轴系结构
实验四轴系结构创意组合一、概述任何回转机械都具有轴系结构，因而轴系结构设计是机器设计中最丰富、最需具有创新意识的内容之一，轴系性能的优劣直接决定了机器的性能与使用寿命。
由于轴承的类型很多，轴上零件的定位与固定方式多样，具体轴系的种类很多。
概括起来主要有：(1)两端单向固定结构；(2)一端双向固定、一端游动结构；(3)两端游动结构(一般用于人字齿轮传动中的一根轴系结构设计)。
如何根据轴的回转转速、轴上零件的受力情况，决定轴承的类型；再根据机器的工作环境决定轴系的总体结构；轴上零件的轴向定位与固定、周向的固定来设计机器的轴系，是机器设计的重要环节。
为了设计出适合于机器的轴系，有必要熟悉常见的轴系结构，在此基础上才能设计出正确的轴系结构，为机器的正确设计提供核心的技术支持。
二、实验目的1．熟悉和掌握轴的结构与其设计，弄懂轴及轴上零件的结构形状及功能、工艺要求和装配关系。
2．熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法。
3．熟悉和掌握轴系结构设计的要求与常用轴系结构。
4．了解轴承的类型、布置、安装及调整方法，以及润滑和密封方式。
三、实验设备和工具1．模块化轴段，用其可组装成不同结构形状的阶梯轴。
2．轴上零件：齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴承座、端盖、套杯、套筒、圆螺母、轴端挡圈、止动垫圈、轴用弹性挡圈、孔用弹性挡圈、螺钉、螺母等。
3．工具：扳手、游标卡尺、内外卡钳、300mm钢板尺、铅笔、三角板等。
四、实验内容与要求1．从轴系结构设计实验方案表中选择设计实验方案号。
2．进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计。
每组学生根据实验方案规定的设计条件和要求，确定需要哪些轴上零件，进行轴系结构设计。
解决轴承类型选择，轴上零件的固定、装拆、轴承游隙的调整、轴承的润滑、密封、轴的结构工艺性等问题。
3．绘出轴系结构设计装配草图，并应使设计结构满足轴承组合设计的基本要求，即采用何种轴系基本结构。
4．考虑滚动轴承与轴、滚动轴承与轴承座的配合选择问题。
机械零件实验三 - 轴系设计分析实验
实验三轴系设计分析实验一、实验目的和要求（1）熟悉常用轴系零部件的结构及功能；（2）掌握轴系结构设计基本要求；二、主要仪器设备（1）轴系实验箱（2）工具：钢板尺、内外卡钳、铅笔、三角板等三、实验原理圈骨架式密封将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏，通常用于旋转轴，是一种旋转轴唇密封。
毛毡式密封富有弹性,可作为防震、密封，组织紧密,孔隙小,可作为良好的过滤材料。
甩油环+密封件用在轴承或齿轮的润滑。
四、实验内容及实验数据记录1.选择的轴系部件设计实验方案进行认真分析；2.根据轴系部件设计实验方案从实验箱中选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序装到轴上，完成轴系部件结构设计。
3.安装完成后检查轴承结构是否合理，并对不合理结构提出修改方案。
4.完成装配草图。
草图如下：五、轴系部件结构分析（1）轴系支点的轴向固定结构选择、特点及应用场合➢两端单向固定结构适用于温升不高的短轴。
为补偿轴的热伸长，对于深沟球轴承，在一端轴承外圈和端盖之间应留有一定间隙，对于角接触轴承，安装时应在轴承内部留有适当轴向游隙。
➢一端固定，一端游动的结构适用于温度变化较大，支点距离较大的长轴。
➢两端游动结构适用于要求轴做双方向的轴向游动，而其轴向工作位置靠轴上传动件本身的限位作用来保证的情况。
（2）轴滚动轴承类型、选择原因及组合方式载荷较大时应选用线接触的滚子轴承;承受纯轴向载荷时选用推力轴承;主要承受径向载荷时应选用深沟球抽承，同时承受径向和轴向载荷时应选择角接触轴承;当轴向载荷比径向绒荷大很多时，常用推力轴承和深沟球轴承的组合结构;承受冲击载荷时宜选用滚子轴承。
转速高时.应采用点接触的球轴承，转速更高时，可采用超轻或特轻系列的轴承。
当轴承的结构尺寸、精度相同时，球轴承比滚子轴承径向间隙小。
在支点跨距大或难以保证两轴承孔的同轴度时，应选抒调心轴承。
具有调心性能的滚动轴承必须在轴的两端成对使用。
如果一端采用调心轴承，另一端使用不能调心的轴承，则不能起调心作用。
轴系结构分析实验心得(通用3篇)
轴系结构分析实验心得(通用3篇)轴系结构分析实验心得篇3轴系结构分析实验心得时间如白驹过隙，转瞬即逝，为期两周的轴系结构分析实验已经结束。
回想起那段日子，心情总是无比的激动和充实。
这次实验，是对我在专业知识上的全面检验，让我对机械工程有了更深入的理解和认识。
实验开始前，我们首先进行了理论学习。
通过阅读课本和参考书籍，我们对轴系结构的重要性、分类及特点有了初步了解。
然后，我们按照实验指导，依次完成了拆卸、清洗、观察和描述等一系列操作。
在这个过程中，我们不仅需要严谨细致的工作态度，还需要灵活运用所学知识。
在实验过程中，我深深体会到了轴系结构的重要性。
轴系是传递运动和动力的重要部件，它的结构关系到整个机械系统的性能和寿命。
而不同类型的轴系，其用途和特点也有所区别。
例如，滚动轴承轴系结构紧凑，适用于高速运转；而滑动轴承轴系结构简单，适用于重负载。
这些知识，使我对机械工程有了更深刻的认识。
在实验过程中，我也发现了一些问题。
例如，在拆卸和清洗过程中，有些零件的标记不清晰，导致装配时出现了困难。
这让我意识到，做实验前一定要充分准备，并确保记录信息的准确性。
此外，我在描述轴系结构时，也深刻感受到了理论和实践相结合的重要性。
有些结构，虽然课本上描述得详细，但在实际操作中，却发现有些细节需要注意。
这让我明白了，理论是基础，实践是巩固理论的重要途径。
在这次实验中，我不仅提高了专业技能，还锻炼了团队协作和解决问题的能力。
在和同学们讨论实验结果的过程中，我深刻体会到了交流的重要性。
只有充分沟通，才能发现自己的不足，从而提高专业知识水平。
总结这次实验，我深感收获颇丰。
我明白了理论与实践相结合的重要性，轴系结构分析实验不仅让我对专业知识有了更深入的理解，还锻炼了我的动手能力和团队协作能力。
在未来的学习和工作中，我将继续努力，将理论知识运用到实践中，不断提高自己的专业技能。
同时，我也将珍惜每一次实践机会，努力提高自己的综合素质，成为一名优秀的机械工程师。
《机械设计》实验四（轴系结构实验）
综合性实验指导书实验名称：轴系结构实验实验简介：轴系主要包括轴、轴承和轴上零件，它是机器的重要组成部分。
轴的主要功用是支持旋转零件和传递扭矩。
轴的设计一方面要保证具有足够的工作能力，即满足强度、刚度和振动稳定性等要求。
另一方面，要根据制造、装拆使用等要求定出轴的合理外形和全都结构尺寸，即进行轴的结构设计。
轴承是轴的支承，分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
滚动轴承已标准化，设计时只需根据工作条件选择合适的类型和尺寸，并进行轴承装置的设计。
通过本实验学生将进一步定性地对轴系设计结构理论进行深入了解。
适用课程：机械设计实验目的：了解并正确处理轴、轴承和轴上零件间的相关关系，如轴与铀承及轴上零件的定位、固定、装拆及调整方式等，以建立对抽系结构的感性认识并加深对轴系结构设计理论的理解。
面向专业：机械类实验项目性质：综合性（课内必做）计划学时： 2学时实验要求：A预习《机械设计》等课程的相关知识点内容；B预习《机械设计实验指导书》中实验目的、原理、设备、操作步骤或说明，并写出预习报告；实验前没有预习报告者不能够进行实验；C 进行实验时衣着整齐，遵守实验室管理规定、学生实验守则、仪器设备操作规定等相关规定，服从实验技术人员或实验教师的指导与管理。
知识点：A《机械设计》课程传动轴内容；B 《机械设计》课程键、螺纹连接内容；C《机械设计》课程滚动轴承内容；D 《机械设计》课程齿轮传动内容； E 《机械设计》课程蜗轮蜗杆传动内容；F《机械设计》课程润滑、密封内容；G《机械制图》课程相关知识内容。
实验分组：1人/组《机械设计》课程实验实验四轴系结构实验一、概述轴系主要包括轴、轴承和轴上零件，它是机器的重要组成部分。
轴的主要功用是支持旋转零件和传递扭矩。
它与轴承孔配合的轴段称为轴颈，安装传动件轮毂的轴段称为轴头，联接轴颈和轴头的轴段称为轴身。
轴颈和轴头表面都是配合表面，须有相应的加工精度和表面粗糙度。
轴的设计一方面要保证具有足够的工作能力，即满足强度、刚度和振动稳定性等要求。
轴系结构实验报告
一、实验目的1. 熟悉轴系结构设计的基本原理和方法；2. 掌握轴、轴承及轴上零件的结构形状、作用、工艺要求和装配关系；3. 理解轴承的类型、布置、安装及调整方法；4. 学习轴系结构的分析与测绘方法。
二、实验设备1. 组合式轴系结构设计分析试验箱；2. 测量工具：300mm钢直尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板等；3. 绘图工具：圆规、直尺、三角板、绘图板、绘图铅笔等。
三、实验步骤1. 观察与分析（1）仔细观察轴系结构设计分析试验箱中的轴、轴承及轴上零件，了解其结构形状、尺寸和装配关系；（2）分析轴的结构特点，包括材料、形状、尺寸等；（3）分析轴承的类型、结构、工作原理和特点；（4）分析轴上零件的作用和工艺要求。
2. 设计与计算（1）根据实验要求，选择合适的轴、轴承和轴上零件；（2）计算轴的直径、长度、转速、扭矩等参数；（3）确定轴承的型号、安装方式和间隙调整；（4）分析轴上零件的定位和固定方法。
3. 组装与调整（1）按照设计要求，将轴、轴承和轴上零件组装成轴系；（2）调整轴承的间隙，确保轴承正常工作；（3）检查轴系装配的紧固情况，确保装配质量。
4. 测绘与绘制（1）根据轴系结构，使用测量工具进行测绘；（2）绘制轴系结构装配图，包括轴、轴承和轴上零件的装配关系、尺寸和标注；（3）标注轴承的型号、安装方式和间隙调整等信息。
四、实验结果与分析1. 实验结果（1）完成轴系结构设计，包括轴、轴承和轴上零件的选择；（2）完成轴系结构的组装和调整；（3）绘制轴系结构装配图。
2. 分析（1）通过实验，掌握了轴系结构设计的基本原理和方法；（2）熟悉了轴、轴承和轴上零件的结构形状、作用、工艺要求和装配关系；（3）了解了轴承的类型、布置、安装及调整方法；（4）提高了轴系结构的分析与测绘能力。
五、实验结论通过本次实验，我们成功地完成了轴系结构设计，并掌握了轴系结构设计的基本原理和方法。
在实验过程中，我们了解了轴、轴承和轴上零件的结构形状、作用、工艺要求和装配关系，熟悉了轴承的类型、布置、安装及调整方法，提高了轴系结构的分析与测绘能力。
轴系结构的分析
轴系结构的分析8.1 设计概要轴系结构设计要求定出轴的合理外形和全部结构尺寸。
轴系结构主要取决于：轴在机器中的安装位置及形式；轴上安装的零件的类型、尺寸、数量，以及和轴联结的方法；载荷的性质、大小、方向及分布情况；轴的加工工艺等。
由于影响轴的结构因素较多，且结构又是随具体条件的不同而不同，所以轴没有标准的结构形式。
设计时，必须针对不同的具体情况加以分析。
进行轴系结构设计时，一般应已知：装置简图，轴上主要零件的相互位置关系，轴所传递的功率和轴的转速，传动零件的主要参数和尺寸等。
轴系结构设计通常按以下方式进行：1) 拟定轴上零件的装配方案不同的装配方案可得出不同的轴的结构形式，应拟定几种不同的装配方案，以进行分析、比较选择。
2）确定轴的基本直径和各段长度初定轴的直径时，其支反力作用点未知，不能决定弯矩的大小和分布情况，因而不能按弯矩来确定轴的直径，只能按扭矩初步估算轴径的大小，作为轴上仅受扭矩段的最小直径d min，也可凭经验或参考同类机器取定。
d min确定后，按拟定的装配方案，从d min处逐一确定各段长度及直径。
各段长度取决于零件与轴配合部分的轴向尺寸，并考虑安装零件的位移和留有适当的调整间隙等。
3）轴上各零件的轴向定位轴上各零件以轴肩、轴套、轴承端盖和轴端挡圈等进行轴向定位。
轴肩定位是最方便可靠的方法。
但采用轴肩使轴径加大，且因剖面突变引起应力集中，轴肩过多也不利于加工。
故定位轴肩多用在轴向力较大，且不致过多增加轴的阶梯数的情况下采用。
轴套定位既能避免因用轴肩使轴径增大，又可减少应力集中源。
但轴套过长，又将增加材料及重量。
轴套与轴的配合较松，不宜用于高速旋转。
轴承端盖用螺钉或榫槽与箱体联结而使滚动轴承的外圈得到轴向固定。
整个轴的轴向定位也可用轴承端盖实现。
常用的轴向定位还有：圆螺母、紧定螺钉、弹性挡圈以及整体式或剖分式螺钉锁紧挡圈等4）轴上各零件的周向定位可靠的周向定位保证了的扭矩传递。
常用的周向定位方法有键、花键、紧配合和紧定螺钉等。
—试验九轴系结构分析试验
机械传动系统结构设计分析与综合虚拟仿真实验—机械拆装及轴系结构设计一、概述减速器是一种应用非常广泛的传动装置，一般由箱体、轴系部件和附件等组成。
箱体是用来安装减速器上其它零部件，保证传动件准确运转、良好润滑和密封的重要零件。
为便于轴系部件的安装和拆卸，箱体多采用沿齿轮轴心线水平剖分式结构，即由箱盖和箱座两部分组成，通过普通螺栓把他们连接在一起。
轴系部件是指轴及其上所安装的齿轮、蜗轮、套筒、键、轴承及轴承端盖等的总称，是减速器的核心部分，其设计性能的优劣直接决定了机器的性能与使用寿命。
轴系结构设计包括轴的结构设计和轴承组合设计。
轴结构设计的目的是根据工作情况确定轴的合理外形和全部结构尺寸。
轴系结构主要取决于轴在机器中的安装位置及形状，轴上零件的类型、尺寸、数量以及和轴联接的方式，载荷的性质、大小、方向及分布情况，轴的加工工艺等。
由于影响轴的结构因素较多，且其结构又随具体工作条件的不同而改变，因此没有标准的结构模式，在设计中应针对不同的情况确定轴的结构，但无论情况如何，轴的结构都应满足以下主要要求：（1）轴和轴上零件要有确定的工作位置及正确的定位；②轴应便于加工，轴上零件要易于装拆及调整；③轴应具有良好的工艺性；④轴应受力合理，有利于提高强度和刚度；⑤应尽量减小应力集中，并节省材料，减轻重量。
轴承组合设计的目的是合理地解决轴承的固定和配置、提高轴承系统的刚度、轴承的润滑及密封等。
轴承的轴向固定形式主要有：①两端单向固定结构；②一端双向固定、一端游动结构；③两端游动结构(一般用于人字齿轮传动中的一根轴系结构设计)。
轴承的配合指轴承内圈与轴颈、外圈与轴承座孔的配合。
提高轴承系统的刚度主要有：①改变轴承的安装方式；②对轴承进行预紧；③提高轴承支座的刚度和同轴度。
为了检查减速器内传动件的啮合情况、注油及排油、检查油面高度、通气、装拆吊运等，通常还需在减速器箱体上设置一些装置或附加结构，这些装置或附加结构统称附件（见图8－2）。
轴系结构分析与测绘实验指导书与分析实验报告
轴系结构分析与测绘实验指导书一、实验预习:阅读《机械设计》教材中有关轴与滚动轴承设计的内容。
二、实验目的：1、熟悉轴的结构和滚动轴承组合设计的典型结构；2、了解轴及轴上零件的结构形状及作用、工艺要求和装配关系；3、了解轴及轴上零件的定位与固定方法；4、培养分析与测绘能力。
三、实验设备：1、分析、测绘对象：1/4剖开的轴系典型结构部件模型14种；（见所附照片）2、测绘工具：300mm钢尺、游标卡尺、内、外卡尺；3、学生自备：铅笔、三角板、绘图仪器、A3白纸若干。
四、实验原理：为了保证滚动轴承工作可靠并达到预期寿命以及整个轴系的正常工作，除了应正确选择轴承的类型和尺寸外，还应正确设计轴承组合。
轴承组合设计的主要内容是正确解决轴承的布置、安装、拆卸、配合、定位、紧固、调整、润滑和密封等问题。
通过拆装，了解传动装置中各轴承部件的组合设计特点、固定方法与调整过程，进一步掌握轴的结构设计的一般原理及轴上零件的定位、固定、合理拆装方法与顺序。
培养分析、判断和正确设计轴系部件的能力。
根据教具，仔细观察、分析轴上零、部件结构特点，按合理的拆装顺序逐一拆卸和安装，并绘出草图。
五、实验步骤：1、仔细观察轴上的零件的结构形状，尺寸大小，装配关系；2、用手转动轴，通过分析，确定轴承组合设计中轴承轴向固定方式；3、判断所测绘的轴系部件模型中滚动轴承的类型；4、在了解所测绘的轴系部件的结构特点后，进行测量，对照实物，先画出装配草图，再绘出轴系结构的正式装配图（可以CAD图）；5、装配轴系部件，使其恢复原状；6、针对所测绘轴系结构进行分析。
六、实验要求：1、一人一组；2、先绘出装配草图，然后绘制正式装配图一张（大约按1:1绘图）。
草图和正式装配图均要交；3、正式装配图要求：图样画法应符合机械制图国家标准；可不标尺寸，但相互有配合的零件表面之间注上配合尺寸线；给出个零件序号，写出标题栏和明细表；4、对于难以测量的有关尺寸，允许根据实物相对大小和结构关系估算出来，或利用标准查出来；5、分析报告：不少于150字，书写在A4打印纸上从以下几方面进行分析（参考）：a)你所测绘的轴系部件中，轴上有哪几个零件，作用各是什么；b)轴上零件的定位与固定方式；c)轴承的选择与配置情况（轴承的类型、型号、支承方式等）；d)轴承润滑方式；e)轴系的密封方法；f)你所测绘的轴系部件，原设计在结构上有无错误或不足之处，若有应如何改进。
轴系结构分析实验指导
轴系结构分析实验报告1．轴系结构分析结论1)该轴上的传动件为 (直齿轮；斜齿轮；锥齿轮；蜗杆)，传动件间的作用力有 (径向力；圆周力；轴向力)2)当轴工作时，两支点轴承受到的作用力有 (径向力；轴向力)。
3)左支点轴承的类型为，代号为，该类轴承(只能承受径向力；只能承受轴向力；既可承受径向力又可承受单向轴向力；既可承受径向力又可承受双向轴向力)。
右支点轴承的类型为，代号为，该类轴承（只能承受径向力；只能承受轴向力；既可承受径向力又可承受单向轴向力；既可承受径向力又可承受双向轴向力）。
该两轴承的安装属（正装；不分正反装；反装)。
左支点轴承的作用是限制轴向 (左；左和右；右)边的窜动，右支点轴承的作用是限制轴向 (左；左和右；右)边的窜动。
4)轴的支承方案为 (双固式；固游式；双游式)，其中左支点为(单向固定；双向固定；游动)支点，右支点为 (单向固定；双向固定；游动)支点。
其靠轴承 (整体轴向移动；内外圈分离)来适应轴的热胀冷缩变形，以防轴承内发生严重的摩擦。
该支承方案适用 (长轴；短轴)和温度变化（较大；较小)的轴。
5)若本轴系中的齿轮采用齿轮箱中的润滑油润滑，则从结构上可以判断轴承采取的是（油；脂；油或脂)润滑，因为在轴承和齿轮之间 (无；有)挡油环。
挡油环的作用是 (将油和脂隔开；防止齿轮上的高温润滑油沿齿槽方向进入轴承)。
6)为了防止外部的灰尘进入减速箱内和内部的润滑剂泄漏，本轴系采取的密封方法是(接触式密封；非接触式密封)7)该轴系中齿轮在轴上的周向固定方式是，轴向固定方式是和。
8)轴系模型中齿轮与轴、轴承内圈与轴颈、联轴器与轴的配合都很松，有很大的大的间隙，这是为了实验装拆方便，在实际机器中它们应为 (过盈；间隙；过渡)配合。
2．思考题1)为什么大多数转轴要做成阶梯轴?2)在设计轴系时，安装齿轮的—端总要设计成轴肩(或轴环)结构，为什么此处不用轴套?3)为什么轴承端盖中心孔与外伸轴之间应留有足够的径向间隙?此处的泄漏问题如何解决?41。
《机械设计》实验四(轴系结构实验)
综合性实验指导书实验名称：轴系结构实验实验简介：轴系主要包括轴、轴承和轴上零件，它是机器的重要组成部分。
轴的主要功用是支持旋转零件和传递扭矩。
轴的设计一方面要保证具有足够的工作能力，即满足强度、刚度和振动稳定性等要求。
另一方面，要根据制造、装拆使用等要求定出轴的合理外形和全都结构尺寸，即进行轴的结构设计。
轴承是轴的支承，分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
滚动轴承已标准化，设计时只需根据工作条件选择合适的类型和尺寸，并进行轴承装置的设计。
通过本实验学生将进一步定性地对轴系设计结构理论进行深入了解。
适用课程：机械设计实验目的：了解并正确处理轴、轴承和轴上零件间的相关关系，如轴与铀承及轴上零件的定位、固定、装拆及调整方式等，以建立对抽系结构的感性认识并加深对轴系结构设计理论的理解。
面向专业：机械类实验项目性质：综合性（课内必做）计划学时： 2学时实验要求：A预习《机械设计》等课程的相关知识点内容；B预习《机械设计实验指导书》中实验目的、原理、设备、操作步骤或说明，并写出预习报告；实验前没有预习报告者不能够进行实验；C 进行实验时衣着整齐，遵守实验室管理规定、学生实验守则、仪器设备操作规定等相关规定，服从实验技术人员或实验教师的指导与管理。
知识点：A《机械设计》课程传动轴内容；B 《机械设计》课程键、螺纹连接内容；C《机械设计》课程滚动轴承内容；D 《机械设计》课程齿轮传动内容； E 《机械设计》课程蜗轮蜗杆传动内容；F《机械设计》课程润滑、密封内容；G《机械制图》课程相关知识内容。
实验分组：1人/组《机械设计》课程实验实验四轴系结构实验一、概述轴系主要包括轴、轴承和轴上零件，它是机器的重要组成部分。
轴的主要功用是支持旋转零件和传递扭矩。
它与轴承孔配合的轴段称为轴颈，安装传动件轮毂的轴段称为轴头，联接轴颈和轴头的轴段称为轴身。
轴颈和轴头表面都是配合表面，须有相应的加工精度和表面粗糙度。
轴的设计一方面要保证具有足够的工作能力，即满足强度、刚度和振动稳定性等要求。
轴系实验报告
1 ．了解机械传动装置中滚动轴承支承轴系结构的基本类型和应用场合。
2 ．根据各种不同的工作条件，初步掌握滚动轴承支承轴系结构设计的基本方法。
3 ．通过模块化轴系搭接实践，进一步掌握滚动轴承支承轴系结构中工艺性、标准化、轴系的润滑和密封等知识。
蜗杆和轴一体，且蜗杆位于两轴承 (支点) 之间，因此蜗杆处弯矩最大。
而轴呈中间大两头小的阶梯状，中间部份即蜗杆处的承载能力最强，于是有利于提高轴的强度。
同时中间大两头小便于轴上零件的拆装；此外也能起到定位安装的作用。
固定端轴承：轴承座凸肩和轴环定位；套筒、端盖固定外圈，圆螺母(止动垫圈) 固定内圈；游动端轴承：轴环定位，弹性挡圈固定内圈，外圈由孔用弹性挡圈定位，由套筒和端盖固定。
联轴器：轴肩轴向定位，键切向定位。
轴承类型：固定端轴承为深沟球轴承6026，游动端轴承为圆柱滚子轴承，内径均为30mm，外径均为62mm，宽度均为16mm；布置：一端固定，一端游动。
游动端和固定端分别位于蜗杆两端，联轴器置于固定端外；固定：见上文；调整方式：调整固定端调整垫片。
装配过程：a) 安装游动端孔用弹性挡圈，再装入圆柱滚子轴承外圈至其与弹性挡圈接触；b) 套入游动端轴承内圈，至其与轴环接触，安装孔用弹性挡圈；c) 从游动端将轴装进轴承座。
从固定端套入轴承至内圈和轴环接触，拧紧圆螺母，并用止动垫圈卡紧；d) 调整轴的位置，使轴承外圈与轴承座凸肩接触；e) 从固定端装入套筒；f) 固定端套上调整垫片和带孔端盖，拧上螺钉；g) 转动蜗杆，根据松紧程度调整调整垫片的厚度，调整完成后拧紧螺钉；h) 游动端挨次安装上套筒、调整垫片、端盖，并拧紧螺钉；i) 安装平键和半联轴器。
拆卸过程：a) 取下半联轴器和平键；b) 拧下两侧端盖螺钉，取下端盖、调整垫片；c) 取下两端套筒；d) 将轴伸出轴承座，拧下圆螺母，取下止动垫圈和轴承；e) 再从游动端取出轴；f) 卸下弹性挡圈和轴承。
润滑：本装置蜗杆可采用浸油润滑方式，轴承用脂润滑或者是飞溅润滑；密封；游动端采用无孔端盖密封，固定端采用有孔端盖加毡圈密封。
山东大学轴系结构的分析、拼装与测绘
实验九轴系结构的分析、拼装与测绘一、概述轴、轴承和轴上零件的组合构成了轴系，它是机器的重要组成部分，对机器的运转正常与否有着重大的影响。
1.轴及轴的设计轴的主要功能是支承旋转零件和传递转矩。
它主要由3部分组成：安装传动零件轮毂的轴段称为轴头、与轴承配合的轴段称为轴颈、联接轴头和轴颈的部分称为轴身。
轴颈和轴头表面都是配合表面，其余则是自由表面。
配合表面的轴段直径通常应取标准值，并须确定相应的加工精度和表面粗糙度。
轴的设计，一方面要根据使用条件，合理地选择材料，确定主要尺寸，保证其具有足够的工作能力，满足强度、刚度和振动稳定性等要求。
另一方面要综合考虑自身及轴上零件的装拆、定位、固定以及加工工艺、维修保养等要求。
合理地确定轴的结构形状和尺寸，即从轴系结构的设计角度出发进行轴的结构设计，也称为轴的结构化。
通常轴的结构设计，应使轴系受力合理，有利于提高轴的强度、刚度和振动稳定性，有利于节约材料和减轻重量。
轴及轴上零件应定位准确、固定可靠、便于装拆和调整。
还应具有良好的加工和装配工艺性，并尽量避免应力集中。
2.轴承及其设计轴承是支承轴等回转零件旋转、并降低支承摩擦的零部件。
按相对运动表面的摩擦形式，轴承分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
常用的滚动轴承已标准化，由专门的工厂大批量生产，在机械设备中得到了广泛应用。
设计时只需根据工作条件选择合适的类型，依据寿命计算确定规格尺寸，并进行滚动轴承的组合结构设计。
在分析和设计滚动轴承的组合结构时，主要应考虑：轴系的固定；轴承与轴、轴承座的配合；轴承的润滑和密封；提高轴系的刚度等方面问题。
显然，此时考虑的也应是整个轴系，而不仅仅是轴承本身。
3.轴系结构的分析与设计要求轴系结构的设计要求，主要应从以下5个方面来考虑。
（1）轴系的固定为保证轴系能承受轴向力而不发生轴向窜动，需要合理地设计轴系的轴向支承、固定结构，常用的轴系支承、固定形式有：①两端固定（又称双支点单向固定）轴系两端由两个轴承支承，每个轴承分别承受一个方向的轴向力。
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8.1 设计概要
轴系结构设计要求定出轴的合理外形和全部结构尺寸。
轴系结构主要取决于：轴在机器中的安装位置及形式；轴上安装的零件的类型、尺寸、数量，以及和轴联结的方法；载荷的性质、大小、方向及分布情况；轴的加工工艺等。
由于影响轴的结构因素较多，且结构又是随具体条件的不同而不同，所以轴没有标准的结构形式。
设计时，必须针对不同的具体情况加以分析。
进行轴系结构设计时，一般应已知：装置简图，轴上主要零件的相互位置关系，轴所传递的功率和轴的转速，传动零件的主要参数和尺寸等。
轴系结构设计通常按以下方式进行：
1) 拟定轴上零件的装配方案
不同的装配方案可得出不同的轴的结构形式，应拟定几种不同的装配方案，以进行分析、比较选择。
2）确定轴的基本直径和各段长度
初定轴的直径时，其支反力作用点未知，不能决定弯矩的大小和分布情况，因而不能按弯矩来确定轴的直径，只能按扭矩初步估算轴径的大小，作为轴上仅受扭矩段的最小直径d min，也可凭经验或参考同类机器取定。
d min确定后，按拟定的装配方案，从d min处逐一确定各段长度及直径。
各段长度取决于零件与轴配合部分的轴向尺寸，并考虑安装零件的位移和留有适当的调整间隙等。
3）轴上各零件的轴向定位
轴上各零件以轴肩、轴套、轴承端盖和轴端挡圈等进行轴向定位。
轴肩定位是最方便可靠的方法。
但采用轴肩使轴径加大，且因剖面突变引起应力集中，轴肩过多也不利于加工。
故定位轴肩多用在轴向力较大，且不致过多增加轴的阶梯数的情况下采用。
轴套定位既能避免因用轴肩使轴径增大，又可减少应力集中源。
但轴套过长，又将增加材料及重量。
轴套与轴的配合较松，不宜用于高速旋转。
轴承端盖用螺钉或榫槽与箱体联结而使滚动轴承的外圈得到轴向固定。
整个轴的轴向定位也可用轴承端盖实现。
常用的轴向定位还有：圆螺母、紧定螺钉、弹性挡圈以及整体式或剖分式螺钉锁紧挡圈等
4）轴上各零件的周向定位
可靠的周向定位保证了的扭矩传递。
常用的周向定位方法有键、花键、紧配合和紧定螺钉等。
紧定螺钉仅用传力于不大的场合。
5）轴的结构工艺性
增大过渡圆角半径可改善轴的结构疲劳强度和减小应力集中，但为保证零件的可靠定位，过渡圆角半径必须小于与之相配的零件圆角半径或倒角尺寸。
当零件必须采用很小的圆角半径而又要减小轴肩处的应力集中时，可采用内凹圆角或加装隔离环的结构形式。
轴端应有45°的倒角以便于装配零件。
轴段必须磨削加工或有螺纹时，应留有砂轮越程槽或退刀槽。
轴上有两个以上的键槽时，槽宽应尽可能统一，并置于同一直线上，以利加工。
8.2 实验目的
熟悉和掌握轴的结构设计和轴承组合设计的基本要求和设计方法。
8.3 实验设备
1．模块化轴段（可组装成不同结构形状的阶梯轴）；
2．轴上零件：齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴承座、端盖、套杯、套筒、圆螺母、轴端挡板、止动垫圈、轴用弹性挡圈、孔用弹性挡圈、螺钉、螺母等。
3．工具：活搬手、游标卡尺、胀钳
8.4 实验要求
1．从轴系结构设计实验方案表中选择设计实验方案号；
2．根据实验方案规定的设计条件确定需要哪些轴上零件；
3．绘出轴系结构设计装配草图；
轴系结构设计应满足以下要求：
1）轴和轴上的零件要有确定的轴向工作位置和可靠的轴向、周向固定；2）轴应便于加工，轴上的零件易于拆装；
3）轴的受力合理，并尽量减少应力集中；
4）轴承固定方式应符合给定的设计条件，轴承间隙调整方便；
5）锥齿轮轴系的位置应能作轴向调整。
轴承组合设计方法：
1）两端单向固定；2）一端双向固定；一端游动；3）两端游动；
8.5 实验步骤
1．利用模块化轴段组装阶梯轴，该轴应与装配草图中轴的结构尺寸一致或尽可能相近；
2．根据轴系结构设计装配草图，选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序装到轴上，完成轴系结构设计；
3．检查轴系结构设计是否合理，并对不合理的结构进行修改；
4．测绘各零件的实际结构尺寸（底板不测绘，轴承座只测量轴向宽度）；
5．将实验零件放回箱内，排列整齐，工具放回原处；
6．在实验报告上按1：1比例完成轴系结构设计装配图（只标出各段轴的直径和长度即可，公差配合及其余尺寸不注，零件序号、标题栏可省略）；
8.6 思考题
1. 轴的结构设计要考虑那些问题？
2. 为什么大多数转轴要做成阶梯轴？
3. 轴上零件的周向固定有那些方法？
4. 轴上零件的轴向固定有那些方法？
5. 从轴的结构上分析，有那些减小应力集中的措施？
6. 轴的大小是否仅仅决定与它的设计准则？轴上零件（如：轴承、联轴器等）对轴径的影响怎样考虑？
7. 齿轮减速器中，为什么低速轴直径要比高速轴的直径大的多？
8. 对于最常见的两支点轴系，轴承的组合设计有那几种型式？各有何特点？各适用于何种情况？。