轴的结构设计1.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,122,轴的结构设计,（一）组织教学（考勤）,（二）旧课复习,教师：,1,、按承受载荷不同，轴分为哪几种？,学生：心轴、转轴、传动轴,教师：,2,、既承受弯矩又承受转矩的是哪种轴？,学生：转轴,新课导入,：,其实,，轴在我们日常生活中非常重要，比如：齿轮传动就是通过齿轮和轴连接起来，传递运动和动力。这节课我们就来学习有关轴的结构设计方面的知识内容。,(2min),下面我们首先看一看轴在典型结构（譬如减速器输出轴）中的应用,14-3,轴的结构设计,轴端挡圈,带轮,轴承盖,套筒,齿轮,滚动轴承,典型轴系结构,一、提出问题,1,、,轴的设计任务是什么？,使轴的各部分具有,合理的形状,和,尺寸。,（怎样理解？）,2,、,轴的设计要求有哪些？,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,),（,有哪些定位方法？）,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（有什么可行措施？）,二,、,解决问题,轴的设计任务：,1,、轴的结构形式,轴的,结构形式,取决于,轴上零件的装配方案,；为了便于零件拆装，常常做成阶梯轴，如图：,在满足使用要求情况下，应尺寸、形状力求简单，便于加工。,2,、轴段的直径和长度确定,1,）各轴段直径确定,由于初期设计，轴承及轴上零件位置均不确定，无法求出危险截面直径，采用估算法,按类比法初步估算直径（经验法）,优点：,不需要进行强度计算，结果比较可靠，缩短设计周期,缺点；存在一定的盲目性,按扭曲强度初步估算轴的直径,只能初步估算轴的,最小,直径，应在全面设计完全以后，再对轴进行全面受力分析及强度、刚度计算（在下次课中介绍），初步估算的直径，如果轴段有键槽，应把直径加大，单键增大,3%,；双键增大,7%,，然后圆整到标准直径。,（为什么？哪个同学能说说理由？）,2,）各段轴的长度确定,主要根据,安装零件,与轴配合部分的,轴向尺寸（或者考虑安装零件的位移,以及留有间隙）来确定。,(,举例轴安装齿轮部位,）,确定各段长度应充分保证轴上零件轴,向定位可靠,与齿轮、联轴器等相配合部分的轴长，,一般比轮毂的长度短,2-3mm.,轴的设计有哪些要求,：,1,、轴上零件的轴向定位与固定,1,）轴肩或轴环定位 （实物举例）,要保证轴的过渡圆角半径,r,小于,相配零件,的倒角尺寸,c1,或圆角半径,r1;,轴肩高度,h,必须大于,c1,或,r1,，,h=(23)r1,或,c1,，非定位轴肩,h=1.52mm,。,可承受较大的轴向力。,轴肩或轴环定位,轴承端盖,调整垫片,返回,r,1,r,C,轴环,2,）套筒定位,3,）圆螺母定位,承受较大的轴向力，但螺纹处有应力集中,无法采用套筒或套筒太长时，可用,双圆螺母,4,）轴端挡圈定位，,可承受较大的冲击和振动,。,一般对,装在轴端上的零件采用,5,）轴承端盖定位,典型轴系结构,6,）弹性挡圈定位,轴向力较小时，,可采弹性挡圈,7,）紧定螺钉定位,轴向力较小时,2,、,轴上零件的周向定位,1,）键联接（包括普通键联接和花键联接）（实物展示）,2,）过盈配合,3,、轴的结构工艺性,主要考虑的问题：,1,）轴的形状应力求简单、阶梯数尽,可能的少（,减少加工次数以及应力集中,）,2,）为了便于轴上零件的装配，轴端应,加工出,45,（或,35,、,60,）倒角，与零件过,盈配合时，轴的装入端常加工倒向圆锥面,。,3,）在不同轴段开设键槽时，键槽应在,同一母线布置；在同一轴段应对称布置。,4,）轴上某一段需要车削螺纹时，,须留出螺纹退刀槽,5,）轴段进行磨削加工时需要留出,砂轮越程槽,6,）同一轴段直径相近处的圆角、倒角、,键槽等尺寸应尽量相同，,减少刀具数量、节约换刀时间。,4,、,提高轴的强度和刚度的措施,1,）改善轴的受力状况,例如：当轴上有两处动力输出时，,为了减小轴上的载荷，应将输入轮,布置在中间。,2,）改善轴的结构，减少应力集中,3,）,改善轴的表面质量，提高轴的疲劳强度,降低表面粗糙度（比如轴承部位）,进行轴的表面强化处理,（如渗碳、渗氮、喷丸等）,三、举例应用,结构设计改错,（,10min,）,四、学生改错练习,（,20min,）,四、学生改错练习,（,20min,）,四、学生改错练习,（,20min,）,四、学生改错练习,（,20min,）,四、学生改错练习,（,20min,）,参考答案,1,、转动件与静止件接触,1,）联轴器左端与右端之间不能接触，应改为,轴肩固定。,2,）轴与右端轴承盖之间留有间隙，应改为,轴承盖孔径大于该处轴径，并加密封装置。,2,、轴上零件定位及固定,1,）齿轮、联轴器与轴之间要有键连接,2,）齿轮右端套筒固定不可靠，齿轮轮宽应,大于该处配合段长度。,3,）联轴器右端没有固定，应进行,轴端挡圈固定,3,、装拆,1,）两套筒太厚，轴承内圈不能拆，,改正将套筒厚度减少。,2,）轴的左端面伸出去太长。,3,）轴承盖与箱体之间应有调整垫片。,4,、润滑,1,）滚动轴承增加挡油环,（四）课堂小结,(5min),1,）轴向定位,（,1,）轴肩或轴环定位 （,2,）套筒定位,（,3,）圆螺母定位 （,4,）轴端挡圈定位,（,5,）弹性挡圈定位 （,6,）紧定螺钉定位,2,）周向定位,（,1,）,键联接 （,2,）过盈配合,3,）,轴的结构工艺性,（,1,）为了便于装配，轴端应加工倒角；,（,2,）在不同轴段开设键槽时，应在同一母线,布置；,（,3,）轴上某一段需要车削螺纹时，须留出,螺纹退刀槽,；,（,4,）轴段进行磨削加工时需要留出砂轮,越程槽,；,（,5,）同一轴段直径相近处的圆角、倒角、键槽等,尺寸应尽量相同，减少刀具数量、节约换刀,时间,（五）作业布置,(1min)p208,第三大题 第一小题,（六）参考资料,1,、,机械设计基础,中国机械工业教育,协会 柴鹏飞主编,2,、全国中等职业技术学校机械类专业通用,教材,机械基础,第三版习题册,END,谢 谢 大 家！,