機(jī)械基礎(chǔ)課件6(中煙)

1、主講教師：陳主講教師：陳 林林安徽省阜陽技師學(xué)院現(xiàn)代制造系安徽省阜陽技師學(xué)院現(xiàn)代制造系第第 十一講十一講 軸軸開始上課開始上課減速器減速器自行車自行車轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸心軸心軸重點(diǎn)重點(diǎn)1l軸的用途和分類2l轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)難點(diǎn) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 帶式運(yùn)輸機(jī) 二級(jí)圓柱齒輪減速器 蝸桿傳動(dòng) 輪 系減速器中的軸轉(zhuǎn) 軸http:/ 固定心軸自行車工作時(shí)，前輪輪轂自行車工作時(shí)，前輪輪轂與滾珠一起相對(duì)于前叉和車與滾珠一起相對(duì)于前叉和車軸轉(zhuǎn)動(dòng)。車軸本身固定不動(dòng)，軸轉(zhuǎn)動(dòng)。車軸本身固定不動(dòng)，且僅承受橫向力產(chǎn)生的彎矩。且僅承受橫向力產(chǎn)生的彎矩。鐵路機(jī)車輪軸 轉(zhuǎn)動(dòng)心軸汽車中聯(lián)接變速箱與后橋之間的軸傳動(dòng)軸汽車的傳動(dòng)軸用于將發(fā)汽車的傳

2、動(dòng)軸用于將發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)傳遞給汽車后橋，動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)傳遞給汽車后橋，僅傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受彎矩。僅傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受彎矩。曲軸、撓性鋼絲軸 http:/ 各軸段軸線不各軸段軸線不在同一直線上，在同一直線上，主要用于有往復(fù)主要用于有往復(fù)式運(yùn)動(dòng)的機(jī)械中，式運(yùn)動(dòng)的機(jī)械中，如內(nèi)燃機(jī)中的曲如內(nèi)燃機(jī)中的曲軸。軸。 由多組鋼絲分層卷繞而由多組鋼絲分層卷繞而成，具有良好撓性，可將成，具有良好撓性，可將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靈活傳到不開敞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靈活傳到不開敞的空間位置的空間位置 。用于受連。用于受連續(xù)振動(dòng)的場(chǎng)合，具有緩和續(xù)振動(dòng)的場(chǎng)合，具有緩和沖擊的作用。沖擊的作用。階梯軸容易實(shí)現(xiàn)軸上零件的裝配和定位，但加工復(fù)雜，應(yīng)力容易實(shí)現(xiàn)軸上零件

3、的裝配和定位，但加工復(fù)雜，應(yīng)力集中源多。常用于轉(zhuǎn)軸集中源多。常用于轉(zhuǎn)軸 。光軸形狀簡(jiǎn)單，應(yīng)力集中少，易加工，但軸上零件不易形狀簡(jiǎn)單，應(yīng)力集中少，易加工，但軸上零件不易裝配和定位。常用于心軸和傳動(dòng)軸。裝配和定位。常用于心軸和傳動(dòng)軸。 軸是機(jī)器中的重要零件之一。軸是機(jī)器中的重要零件之一。 軸的功用：軸的功用：1）用來支承軸上的零件；）用來支承軸上的零件；2）并傳遞）并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。一、軸的用途和分類一、軸的用途和分類軸直軸軟軸: 良好的撓性曲軸：往復(fù)運(yùn)動(dòng) 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按載荷分傳動(dòng)軸心 軸轉(zhuǎn) 軸按外形分光軸階梯軸知識(shí)樹知識(shí)樹固定心軸轉(zhuǎn)動(dòng)心軸轉(zhuǎn)軸：既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩。 心軸：用來支承轉(zhuǎn)動(dòng)零

4、件，只承受彎矩。 傳動(dòng)軸：用于傳遞轉(zhuǎn)矩。 1.直軸的分類及承載情況直軸的分類及承載情況問：火車輪軸屬于什么類型？問：自行車軸屬于什么類型？二、轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)二、轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)在考慮軸的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)滿足以下三方面的要求：在考慮軸的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)滿足以下三方面的要求： 1、軸上零件要有可靠的周向固定和軸向固定。軸上零件要有可靠的周向固定和軸向固定。 2 2、軸應(yīng)便于加工和盡量避免或減小應(yīng)力集中。、軸應(yīng)便于加工和盡量避免或減小應(yīng)力集中。 3 3、便于軸上零件的安裝與拆卸。、便于軸上零件的安裝與拆卸。軸頸軸頸軸環(huán)軸肩軸頭軸身軸頭滾動(dòng)軸承齒輪套筒軸承蓋聯(lián)軸器軸及軸上零件名稱轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)圖 用于裝配軸承的部分稱為軸軸頸頸

5、；裝配回轉(zhuǎn)零件（帶輪、齒輪）的部分稱為軸頭軸頭；連接軸頭與軸頸的部分稱為軸身軸身；軸上截面尺寸變化的部分稱為軸軸肩肩或軸環(huán)。軸環(huán)。 軸頭軸頭軸頸軸頸 軸身軸身軸頭軸頭請(qǐng)指出圖示軸各段的名稱請(qǐng)指出圖示軸各段的名稱1234567軸端軸端軸頸軸頸端軸頸端軸頸軸環(huán)軸環(huán)定位：是指零件在軸上安裝到位。 （位置準(zhǔn)確）固定：是指工作時(shí)零件與軸之間相對(duì) 位置保持不變。（位置不動(dòng)）（一）零件在軸上的定位和固定軸向固定周向固定1. 1.軸上零件的軸向固定定位軸上零件的軸向固定定位v 為防止零件在載荷作用下軸向移動(dòng)，保證零件的準(zhǔn)確工為防止零件在載荷作用下軸向移動(dòng)，保證零件的準(zhǔn)確工作位置，零件在軸上必須作軸向定位和固定

6、；作位置，零件在軸上必須作軸向定位和固定；v 零件軸向定位和固定的方法有多種，可據(jù)零件所受軸向零件軸向定位和固定的方法有多種，可據(jù)零件所受軸向力的大小選定；力的大小選定；軸向力大時(shí)，常用過盈配合、軸向力大時(shí)，常用過盈配合、軸肩（軸環(huán)）軸肩（軸環(huán)）等方式；等方式；軸向力中等時(shí)，可用軸向力中等時(shí)，可用套筒套筒、圓螺母圓螺母、軸端擋圈軸端擋圈等方式；等方式；軸向力小時(shí)，可用軸向力小時(shí)，可用彈性擋圈、緊定螺釘及鎖緊擋圈彈性擋圈、緊定螺釘及鎖緊擋圈等等方式；方式；v 圓錐面定位圓錐面定位可用于承受沖擊載荷和同心度要求較高的軸可用于承受沖擊載荷和同心度要求較高的軸端零件。端零件。1）圓螺母圓螺母定位定位圓

7、螺母固定可承受大的軸向力，但軸上螺紋處有較大的應(yīng)力集中，會(huì)圓螺母固定可承受大的軸向力，但軸上螺紋處有較大的應(yīng)力集中，會(huì)降低軸的疲勞強(qiáng)度，故一般用于固定軸端的零件，有雙圓螺母和圓螺母降低軸的疲勞強(qiáng)度，故一般用于固定軸端的零件，有雙圓螺母和圓螺母與止動(dòng)墊片兩種型式。當(dāng)軸上兩零件間距離較大不宜使用套筒固定時(shí)，與止動(dòng)墊片兩種型式。當(dāng)軸上兩零件間距離較大不宜使用套筒固定時(shí)，也常采用圓螺母固定。也常采用圓螺母固定。 圓螺母裝拆方便，可承受較大的軸向力。雙圓螺母2）軸肩（軸環(huán)）軸肩（軸環(huán)）定位定位軸肩分為定位軸肩和非定位軸肩兩類，利用軸肩定位方便可靠，軸肩分為定位軸肩和非定位軸肩兩類，利用軸肩定位方便可靠，

8、但會(huì)使軸的直徑加大，軸肩處有應(yīng)力集中。因此，軸肩定位多用于但會(huì)使軸的直徑加大，軸肩處有應(yīng)力集中。因此，軸肩定位多用于軸向力較大的場(chǎng)合。定位軸肩的高度軸向力較大的場(chǎng)合。定位軸肩的高度h h一般取為一般取為h=(0.07h=(0.070.1)d0.1)d。軸肩處的過渡圓角半徑軸肩處的過渡圓角半徑r r必須小于與之相配的零件轂孔端部的圓角必須小于與之相配的零件轂孔端部的圓角半徑半徑R R或倒角尺寸或倒角尺寸C C。非定位軸肩是為了加工和裝配方便而設(shè)置的，。非定位軸肩是為了加工和裝配方便而設(shè)置的，其高度沒有嚴(yán)格的規(guī)定，一般取為其高度沒有嚴(yán)格的規(guī)定，一般取為1 12mm2mm。軸肩和軸環(huán) 能承受較大的軸

9、向力。常用于 齒輪、鏈輪等軸向定位。3）套筒套筒定位定位套筒固定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位可靠，軸上不需開槽套筒固定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位可靠，軸上不需開槽鉆孔和切制螺紋，因鉆孔和切制螺紋，因而不影響軸的疲勞強(qiáng)度，一般用于軸上兩個(gè)零件之間的固定。如兩零件的而不影響軸的疲勞強(qiáng)度，一般用于軸上兩個(gè)零件之間的固定。如兩零件的間距較大時(shí)，不宜采用套筒固定。因套筒與軸的配合較松，如軸的轉(zhuǎn)速較間距較大時(shí)，不宜采用套筒固定。因套筒與軸的配合較松，如軸的轉(zhuǎn)速較高時(shí)，也不宜采用套筒固定。套筒所固定的輪轂寬度應(yīng)略大于對(duì)應(yīng)的軸頭高時(shí)，也不宜采用套筒固定。套筒所固定的輪轂寬度應(yīng)略大于對(duì)應(yīng)的軸頭長(zhǎng)度長(zhǎng)度.套 筒注意：L軸L轂 （2-3mm

10、)用于距離較短、轉(zhuǎn)速不高的場(chǎng)合。4）軸端軸端和和彈性彈性擋圈定位擋圈定位鎖緊擋圈用緊定螺釘固定在軸上鎖緊擋圈用緊定螺釘固定在軸上, ,定位拆裝方便定位拆裝方便, ,但不能承受大的軸向力但不能承受大的軸向力, ,且釘端會(huì)引起應(yīng)力集中；彈性擋圈定位工藝性好，但不能承受較大的軸向且釘端會(huì)引起應(yīng)力集中；彈性擋圈定位工藝性好，但不能承受較大的軸向力，且對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大；軸端擋圈常用于軸端零件的固定。力，且對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大；軸端擋圈常用于軸端零件的固定。用于固定軸端零件，可以承受振動(dòng)和沖擊。注意：L軸L轂 （2-3mm)軸端擋圈承受很小的軸向力 畫法彈性擋圈 5）緊定螺釘承受很小的 軸向力 6）圓錐面

11、定位）圓錐面定位錐面定心精度高，拆卸容易，能承受沖擊及振動(dòng)載荷；常用于軸端零件錐面定心精度高，拆卸容易，能承受沖擊及振動(dòng)載荷；常用于軸端零件的固定，可以承受較大的軸向力，與軸端壓板或螺母聯(lián)合使用，使零件獲的固定，可以承受較大的軸向力，與軸端壓板或螺母聯(lián)合使用，使零件獲得雙向軸向固定。得雙向軸向固定。 2.2.零件的周向定位零件的周向定位 為限制軸上零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并滿足機(jī)器傳遞為限制軸上零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并滿足機(jī)器傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩的要求，軸上零件還必須作可靠的周向定運(yùn)動(dòng)和扭矩的要求，軸上零件還必須作可靠的周向定位。常用的周向定位方式有：位。常用的周向定位方式有： 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接； 花鍵聯(lián)

12、接花鍵聯(lián)接； 成型聯(lián)接成型聯(lián)接； 彈性環(huán)聯(lián)接彈性環(huán)聯(lián)接； 銷聯(lián)接銷聯(lián)接； 過盈聯(lián)接過盈聯(lián)接； 緊定螺釘聯(lián)接等緊定螺釘聯(lián)接等鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接平鍵工作時(shí)，靠其兩側(cè)面?zhèn)鬟f扭矩，鍵的上表面和輪轂槽底之間平鍵工作時(shí)，靠其兩側(cè)面?zhèn)鬟f扭矩，鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙。這種鍵定心性較好，裝拆方便。互換性好，但對(duì)軸的強(qiáng)留有間隙。這種鍵定心性較好，裝拆方便。互換性好，但對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大，且不能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定。度削弱較大，且不能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定。 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接的齒側(cè)面為工作面，可用于靜聯(lián)接或動(dòng)聯(lián)接。它比平鍵花鍵聯(lián)接的齒側(cè)面為工作面，可用于靜聯(lián)接或動(dòng)聯(lián)接。它比平鍵聯(lián)接有更高的承載能力、較

13、好的定心性和導(dǎo)向性；對(duì)軸的削弱也較聯(lián)接有更高的承載能力、較好的定心性和導(dǎo)向性；對(duì)軸的削弱也較小，適用于載荷較大或變載及定心要求較高的靜聯(lián)接、動(dòng)聯(lián)接。小，適用于載荷較大或變載及定心要求較高的靜聯(lián)接、動(dòng)聯(lián)接。 但制造時(shí)需要專用設(shè)備和工具。但制造時(shí)需要專用設(shè)備和工具。成型聯(lián)接成型聯(lián)接成形聯(lián)接利用非圓剖面的軸和相應(yīng)的輪轂構(gòu)成的軸轂聯(lián)接，是成形聯(lián)接利用非圓剖面的軸和相應(yīng)的輪轂構(gòu)成的軸轂聯(lián)接，是無鍵聯(lián)接的一種形式。軸和轂孔可做成柱形和錐形，前者可傳遞無鍵聯(lián)接的一種形式。軸和轂孔可做成柱形和錐形，前者可傳遞轉(zhuǎn)矩，并可用于不在載荷作用下的軸向移動(dòng)的動(dòng)聯(lián)接；后者除傳轉(zhuǎn)矩，并可用于不在載荷作用下的軸向移動(dòng)的動(dòng)聯(lián)接

14、；后者除傳遞轉(zhuǎn)矩外，還可承受單向軸向力。遞轉(zhuǎn)矩外，還可承受單向軸向力。 彈性環(huán)聯(lián)接彈性環(huán)聯(lián)接用彈性環(huán)作周向固定精度要求較高，定心性好，受力均勻，拆裝方便，用彈性環(huán)作周向固定精度要求較高，定心性好，受力均勻，拆裝方便，互換性好，對(duì)軸無強(qiáng)度削弱。利用一對(duì)或多對(duì)內(nèi)、外錐面貼合的彈性環(huán)，互換性好，對(duì)軸無強(qiáng)度削弱。利用一對(duì)或多對(duì)內(nèi)、外錐面貼合的彈性環(huán)，當(dāng)螺母當(dāng)螺母( (或螺栓或螺栓) )鎖緊時(shí)，內(nèi)環(huán)和外環(huán)相互壓緊，可形成過盈聯(lián)接。鎖緊時(shí)，內(nèi)環(huán)和外環(huán)相互壓緊，可形成過盈聯(lián)接。 銷聯(lián)接銷聯(lián)接用銷聯(lián)接作周向固定時(shí)只能傳遞較小的扭矩，互換性好，拆裝用銷聯(lián)接作周向固定時(shí)只能傳遞較小的扭矩，互換性好，拆裝方便，但受

15、力均勻性差，對(duì)軸削弱較多。方便，但受力均勻性差，對(duì)軸削弱較多。過盈聯(lián)接過盈聯(lián)接過盈聯(lián)接是利用零件間的過盈量來實(shí)現(xiàn)聯(lián)接的。軸和輪轂孔之間因過過盈聯(lián)接是利用零件間的過盈量來實(shí)現(xiàn)聯(lián)接的。軸和輪轂孔之間因過盈配合而相互壓緊，在配合表面上產(chǎn)生正壓力，工作時(shí)依靠此正壓力產(chǎn)盈配合而相互壓緊，在配合表面上產(chǎn)生正壓力，工作時(shí)依靠此正壓力產(chǎn)生的摩擦力生的摩擦力( (也稱為固持力也稱為固持力) )來傳遞載荷。過盈聯(lián)接既能實(shí)現(xiàn)周向固定傳來傳遞載荷。過盈聯(lián)接既能實(shí)現(xiàn)周向固定傳遞轉(zhuǎn)矩，又能實(shí)現(xiàn)軸向固定傳遞軸向力。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定心性能好，承遞轉(zhuǎn)矩，又能實(shí)現(xiàn)軸向固定傳遞軸向力。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定心性能好，承載能力大，受變載和沖擊

16、載荷的能力好。常用于某些齒輪、車輪、飛輪載能力大，受變載和沖擊載荷的能力好。常用于某些齒輪、車輪、飛輪等的軸轂聯(lián)接。其缺點(diǎn)是承載能力取決于過盈量的大小，對(duì)配合面加工等的軸轂聯(lián)接。其缺點(diǎn)是承載能力取決于過盈量的大小，對(duì)配合面加工精度要求較高，裝拆也不方便。精度要求較高，裝拆也不方便。 圓柱面壓入端的結(jié)構(gòu)圓柱面壓入端的結(jié)構(gòu)用液壓裝配用液壓裝配用螺母壓緊用螺母壓緊（二）軸的結(jié)構(gòu)工藝性軸要便于加工軸上零件要便于裝拆工藝性1、加工工藝2、裝配工藝1、加工工藝2、裝配工藝錯(cuò)誤 軸肩高度滾動(dòng)軸承內(nèi)圈高度圓螺母順利擰入第十二講第十二講 鍵、銷及其連接鍵、銷及其連接在機(jī)械設(shè)備中，常見軸上的帶輪、齒在機(jī)械設(shè)備中，

17、常見軸上的帶輪、齒輪等軸上零件能與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。不論輪等軸上零件能與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。不論采用何種連接方式，目的只有一個(gè)，采用何種連接方式，目的只有一個(gè)，就是保證軸與軸上零件牢固可靠地連就是保證軸與軸上零件牢固可靠地連接，以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。接，以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。一、鍵連接一、鍵連接作用：作用： 實(shí)現(xiàn)軸與軸上零件（如齒輪、帶輪等）之間的周向周向固定，并傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。 分類：分類：鍵連接 松鍵連接 緊鍵連接 平鍵連接 半圓鍵連接 花鍵連接 楔鍵連接 切向鍵連接 （一）平鍵連接（一）平鍵連接 （二）半圓鍵連接（二）半圓鍵連接 （三）花鍵連接（三）花鍵連接 （四）楔鍵和切向鍵連接（四）楔鍵和切向鍵連接 （一

18、）平鍵連接（一）平鍵連接 靠平鍵的兩側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩，鍵的兩側(cè)面是工作面，對(duì)中性好；鍵的上表面與輪轂上的鍵槽底面留有間隙，以便裝配。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：分類：分類：l 普通平鍵l 導(dǎo)向平鍵l 滑鍵 1普通平鍵普通平鍵 分解圖 裝配圖 斷面圖 A型 B型 C型 平鍵是標(biāo)準(zhǔn)件平鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，只需根據(jù)用途、軸徑、輪轂長(zhǎng)度選取鍵的類型和尺寸。 普通平鍵的規(guī)格采用bL標(biāo)記 截面尺寸bh根據(jù)軸徑d由標(biāo)準(zhǔn)選定 鍵長(zhǎng)L根據(jù)輪轂長(zhǎng)度按標(biāo)準(zhǔn)查?。ū容嗇為L(zhǎng)度短510mm） 普通平鍵的標(biāo)記：普通平鍵的標(biāo)記： 鍵型鍵寬鍵型鍵寬鍵長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)鍵長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 鍵鍵16 100 GB/T 10962003 表示鍵寬為16mm，鍵長(zhǎng)為100mm的A型普通平鍵。鍵鍵B18 100 GB/T 10962003 表示鍵寬為18mm，鍵長(zhǎng)為100mm的B型普通平鍵。鍵鍵C18 100 GB/T 10962003 表示鍵寬為18mm，鍵長(zhǎng)為100mm的C型普通平鍵。 2導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵特點(diǎn)：特點(diǎn)：輪轂可在軸上沿軸向移動(dòng)輪轂可在軸上沿軸向移動(dòng)。 l 比普通平鍵長(zhǎng)比普通平鍵長(zhǎng)l 緊定螺釘固定在鍵槽中緊定螺釘固定在鍵槽中l(wèi) 鍵與輪轂槽采用間隙配合鍵與輪轂槽采用間隙配合l 鍵上設(shè)有起鍵螺孔鍵上設(shè)有起鍵螺孔3滑鍵滑鍵特點(diǎn)特點(diǎn)：輪轂可在軸上沿軸向移動(dòng)。輪轂可在軸上沿軸向移動(dòng)。 l 滑鍵固定在