轴的功用和类型-轴的材料-轴的结构设计-轴的强计算-轴的刚计算.pptx

1一、轴的功用主要用以支承回转零件、传递运动和动力二、轴的类型+按承受载荷的性质u 转轴既受弯，又受扭。只受弯，不受扭。只受扭，不受弯。转动心轴固定心轴变速箱后桥传动轴转轴u 心轴u 传动轴原动机工作机2+按轴线形状u 直轴u 曲轴u 挠性轴（软轴）曲轴挠性钢丝轴接头钢丝软轴的绕制结构3 对材料的要求 较高的强度 较好的刚度 高速滑动轴承的轴，轴颈有较好耐磨性 高温高速重载条件下工作的轴，有较高的温力性能 常用材料 普通轴：优质碳素钢，正火、调质改善力学性能。以45钢最为常用；不重要的轴：普通碳素钢，以Q235、Q275常用；滑动轴承高速轴：合金钢，轴颈淬火，以20Cr、20CrMnTi常用；高温高速重载条件下工作的轴：合金钢，以40CrNi、38CrMoAlA常用。注：主要考虑强度，耐磨性，靠选性能好的材料和热处理提高刚度无实效。常用材料及其力学性能/P2264一、轴结构设计的要求u 良好的工艺性u 轴和轴上零件有准确的相对位置u 轴上零件可靠固定u 良好的力学结构便于加工、拆装容易，成本低。静联接和动联接不同。w 轴的受力尽量小；w 应力集中小。5二、工艺要求：力求简单，便于加工拆装鱼腹状阶梯轴砂轮越程槽倒角轴肩套筒轴端挡圈R6磨削轴段二定位要求rhrhh R rh C1 rc1u 轴向定位弹性挡圈定位砂轮越程槽固定对轴肩的要求7u 周向定位键销紧定螺钉两个以上键槽销孔螺钉孔在同一加工直线上紧定螺钉锁紧挡圈圆锥面8三固定要求双螺母固定轴端挡圈固定尺寸要求B-L=23mmLB9?错误结构轴上零件未固定10四、力学要求u 合理布置轴上零件，减小轴的载荷QQ合理不合理圈筒轴为心轴圈筒轴为转轴起重圈筒方案比较11分路传动方案比较输入输出输入输出输出输出+T1T2T1+T2T1T2+T1+T2合理不合理中间轴扭矩图12u 改进轴的结构，减小应力集中Rrw 加大轴肩处的过渡圆角；w 过盈配合的轴与轮毂：开卸荷槽；加大配合直径；合理选择配合。w 轴上键槽加工rw 避免在轴上开横孔、切口、凹槽；装隔离环凹切圆角毂上卸荷槽轴上卸荷槽应力集中u 改进轴的表面质量，提高轴的疲劳强度。w 减小表面粗糙度w 表面强化处理渗碳、氰化、氮化；碾压、喷丸处理等提高抗疲劳强度。13一、按扭转强度计算（传动轴的精确计算、转轴的近似计算）u 强度条件u 设计公式考虑弯矩的影响而降低了的许用扭切应力C值 P230一、按弯扭合成强度计算u 计算条件结构尺寸受力u 理论依据第三强度理论抗扭截面系数，WT 0.2 d314弯矩产生的弯曲应力 u 问题讨论 许用弯曲应力b与应力循环特性有关（P231）；而b为对称循环 （固定心轴除外），的循环特性往往与之不同，如何确定？折合系数 /P231ttt静应力脉动循环对称循环扭矩产生的扭切应力 15u 计算步骤1.外载荷垂直分解，求垂直面和水平面支承反力；2.作垂直面和水平面弯矩图；4.作扭矩图；6.校核危险截面或计算危险截面直径或。u 轴的一般设计步骤a.画草图确定轴的结构及尺寸；或3.二平面弯矩合成合成弯矩图：5.弯扭合成当量弯矩图：b.Goto 1,2,3,4,5,6.扭矩图F力平面B）水平平面合成弯矩aA)垂直平面16例题点拨FaFtFrF(方向不定)FaFr12F1VF2VFA=FaFaFaMaVMaVFtF1HF2HMaHF1FF2FFM2FTMaMaM2u 力学模型u 受力分析w 各平面弯矩图 垂直平面 水平平面 F力所在平面w 合成弯矩w 扭矩图w 当量弯矩w 计算轴径或校核