第15章 轴资料

T
955 10 4 P 0.2d 3
n
[ T ]
d
3
955104 P
0.2[ T ]n
3
955104
0.2[ T ]
3
P n
A0 3
P n
βn——空轴心的转轴速内（外r／径m比in系） 数，
对空心轴： d
A0 3
P
n(1 4 )
βP[＝τ—T]d—轴1／许传d用递，扭的一转功般剪率应β（＝力kW0（.）5M～Pa0）.6
从受力角度考虑，最好是等强度的抛物 线回转体，但不好加工，零件也不好固定；
所以，轴都做成阶梯轴。
轴
2、轴的材料
价格便宜，对应
①常碳用素3钢0、40、45具好号有的钢较淬力为能高火集了，的性中保应机能敏证进械，感机行强所性械调度 以小性 质， ，，更 在
② 合金钢
传递大或功正率火、处减理轻。重量、
40Cr、40CrNi、提2易廉高0C做，轴r、成具颈3复有耐8S杂良磨iM的好性n外的时M形吸o采， 振用价 性。
一、制造安装要求 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 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。
倒角
①②
设计：潘存云
设计：潘存云
③
④ ⑤⑥ ⑦
二、轴上零件的定位 轴肩----阶梯轴上截面变化之处。起轴向定位作用。
套筒
轴肩
3、轴设计的主要内容 强度和刚度计算； 振动稳定性计算 ； 结构设计。
轴
二、轴的结构设计
1、影响轴的结构的因素 轴在机器中的安装位置及形式； 轴上零件的类型、尺寸、数量； 轴上载荷的性质、大小、方向及分布； 轴承的类型、尺寸和布置； 轴的毛坯和加工工艺； 轴上零件的装配方案。
轴
2、轴的结构应满足的条件
轴
只承受弯 ➢ 按传递载矩荷不分受扭
心轴（ma矩主 矩n的d要或r轴e受弯l）扭矩
传动轴(tra很ns小m的iss轴ion shaft)
转轴
既受弯矩 又受扭矩 的轴
轴
问：根据承载情况下列各轴分别为哪种类型？
0 轴： 传动轴
Ⅰ轴： 转轴
Ⅱ轴： 心轴
Ⅲ轴： 转轴
Ⅳ轴： 转轴
如何判断轴是否传递转矩：
Ⅴ轴： 心轴
A0—系数，查表15—3
d＞100mm时：
单键槽增大3%，双键槽增大7%；
d≤100mm时：
单键槽增大5～7%，双键槽增大10～15%
求出直径作为轴的最小直径dmin
轴
2、确定其余各段直径和长度
直径：dmin
轴肩的变化
其它直径
长度： 毂的长度和相邻零件间必要的间隙决定
轴
装配方案的比较：
第十五章 轴
主要内容：
(1)概述； (2)轴的结构设计； (3)轴的计算。
基本要求：
(1)掌握轴的结构尺寸初步确定及结构工艺性； (2)掌握轴上零件的装配方案及其定位方式； (3)掌握不同类型轴的计算方法； (4)掌握影响轴的结构和形状的因素，提高轴的疲劳强度措施。
重点和难点：
重点：轴的强度设计及结构设计。 难点：轴的结构设计。 轴
装在轴端上的零件往往采用轴端挡圈固定。
双圆螺母
设计：潘存云
设计：潘存云
轴端挡圈
轴肩的尺寸要求: r <C1 或 r < R b
h CC11 D
r
设计：潘存云
d
h D
rR R设计：潘存云
d
h≈(0.07~0.1 ) d b≈1.4h(与滚动轴承相配合处的h和b值,见轴承标准)
轴向力较小时，可采用弹性挡圈或紧定螺钉来实现。
装在轴上的零件有准确的工作位置； 便于零件的拆装和调整； 具有良好的加工工艺性。
3、轴各段的名称 轴轴轴和颈 肩回（ （转nsh零eackf件t o联轴sfh接头oshua轴的ldfte颈部）r）和分非轴定轴轴与位轴形头身轴轴的成（承肩直的a配x径 阶l合e-变 梯n的e化 处c部k所）分 的配合部分
定位轴肩
轴
15-2轴的结构设计
设计任务：使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。
设计要求：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。
轴端挡圈 带轮 轴承盖
套筒 齿轮 滚动轴承
典型 轴系 结构
第十五章 轴
一、概述 几何轴轴是线用不来支撑回转零
1、分类 在同件一、条传直递运动和动力 ➢ 按轴几心何线由轴线形多线上的状组在的,所分钢轴有丝回转零件都必
曲轴同 上（一 的cr分 成条 轴an层 ，直须k卷有线s支h绕良a撑f而好t在）轴上。 直轴 的挠性 钢丝软轴（flexible shaft）
③ 铸铁
和耐磨性，对应力集中
QT600—3、QT800敏—感2 性较低，但铸造品
百度文库
选择轴的材料和热处理质方难式控时制，主，要可考靠虑性强较度差和耐磨
性，而不是轴的弯曲和扭转刚度。
注意：1）各种钢材、热处理前后其弹性模量差别不大， 因此要提 高刚度不能用合金钢或通过热处理 的方法获得。
2）合金钢对应力集中敏感性高，设计时必须从结构上采取措施，减轻应 力集中，并降低表面粗糙度。 轴
1~2
1~2
轴向固定由轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈来实现。
齿轮受轴向力时，向右是通过4、5间的轴肩，并由6、7间的轴肩顶在滚动轴承的内圈 上；向左则通过套筒顶在滚动轴承的内圈上。带轮的轴向固定是靠1、2间的轴肩和轴 端挡圈。
①②
③
④ ⑤⑥ ⑦
设计：潘存云
无法采用套筒或套筒太长时，可采用双圆螺母加以固定。
从原动机向工作机画传动路线，若传动路线沿
该轴轴线走过一段距离，则该轴传递转矩。
如何判断轴是否承受弯矩：
该轴上除联轴器外是否还有其它传动零件，若有 则该轴承受弯矩，否则不承轴 受弯矩。
传动轴：扭矩T
转轴： T + M
心轴: 弯矩M
轴
➢ 按轴的外形分 光轴（plain shaft）
阶梯轴（ste形pp状ed简s单ha，ft） 空心轴能（满ho加足llo工定w方位sh便af，t） 实心轴从和 的（加装 需s工o轴 配l配 要i工d上定方艺sh零位便a上f件困t考）装难虑，最好做成直轴，但 轴上零件不好固定；
设计：潘存云 设计：潘存云
周向固定大多采用键、花键、或过盈配合等联接形 式来实现。
为了加工方便，键槽应设计成同一加工直线上，且尽可能采用同一规格的键槽截面尺寸。
键槽应设计成同一加工直线
设计：潘存云
三、确定轴的基本直径和各段长度
1.按扭转强度计算(初算轴径)
仅考虑T 的强度条件
T
T WT
[ T ]