機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸課件

1、江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章_軸2022/10/13江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章_軸2022/10/11江蘇大學(xué)機(jī)械15-1概述15-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15-3軸的計(jì)算第十五章 軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸15-1概述15-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15-3軸的計(jì)一功用：支承回轉(zhuǎn)零件，并傳遞轉(zhuǎn)矩二分類1按載荷分心軸：只受彎矩，不受轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)心軸，固定心軸（應(yīng)力性質(zhì)不同）轉(zhuǎn)軸：同時(shí)受彎矩和轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)軸：只受轉(zhuǎn)矩FFTT15-1概述江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸一功用：支承回轉(zhuǎn)零件，并傳遞轉(zhuǎn)矩二分類1按載荷分心軸2按形狀分直軸光軸階梯軸曲軸特殊軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸2按形狀分直軸光軸階梯軸曲軸特殊

2、軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸三設(shè)計(jì)內(nèi)容軸的工作能力計(jì)算：強(qiáng)度，剛度，振動(dòng)穩(wěn)定性軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：確定軸段的長(zhǎng)度和直徑江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸三設(shè)計(jì)內(nèi)容軸的工作能力計(jì)算：強(qiáng)度，剛度，振動(dòng)穩(wěn)定性軸的四材料選擇疲勞強(qiáng)度高對(duì)應(yīng)力集中的敏感性小碳鋼如

3、：45 40特點(diǎn)：價(jià)廉、對(duì)應(yīng)力集中敏感性低、可進(jìn)行熱處理。合金鋼如：40Cr20Cr 特點(diǎn)：機(jī)械性能比碳鋼高，淬火性能更好，但價(jià)高、 對(duì)應(yīng)力集中敏感性高、可進(jìn)行熱處理。鑄鐵如：QT6003特點(diǎn)：容易制造復(fù)雜形狀的零件、價(jià)廉、有良好的吸振 性、和耐磨性、對(duì)應(yīng)力集中敏感性低。要求常用材料江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸四材料選擇疲勞強(qiáng)度高碳鋼如：45 40合金鋼如：一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求1定位、固定要求2裝拆方便合理3制造工藝性重點(diǎn)15-2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求1定位、固定要求2裝拆方便合理3二結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路（一）擬定軸上零件的裝配方案（二）軸上零件的定位固定軸上零件的定

4、位固定：軸肩、套筒、軸承端蓋圓螺母、 軸承擋圈、彈性擋圈、緊定螺釘?shù)?軸上零件的軸向定位固定江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸二結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路（一）擬定軸上零件的裝配方案（二）軸上零件的江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸軸肩分二類定位軸肩h=(0.070.1)d rC(或R)h非定位軸肩h=12mm 作用：過(guò)渡（方便裝拆）軸環(huán)b=0.4a江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸軸肩分二類定位軸肩h=(0.070.1)d非定位軸向定位的方法軸肩定位：多用于軸向力較大的場(chǎng)合。（表15-2）規(guī)范套筒定位：多用于兩個(gè)零件之間的定位。圓螺母定位：可承受大的軸向力，一般用于軸端零件的固定。（圖15-9）軸端擋圈

5、：用于軸端零件的固定。其它：用于較小軸向力的場(chǎng)合。如：彈性擋圈、緊定螺釘、鎖緊擋圈、圓錐面定位等。（圖15-10-圖15-13）軸承端蓋定位：一般也用于整個(gè)軸系的軸向定位2軸上零件的周向固定：鍵，花鍵，銷，過(guò)盈配合 緊定螺釘、成型聯(lián)接江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸軸向定位的方法軸肩定位：多用于軸向力較大的場(chǎng)合。（表15-2（三）確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度直徑：長(zhǎng)度：根據(jù)結(jié)構(gòu)確定圖示：與輪轂相配的軸段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂短23mm江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸（三）確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度直徑：長(zhǎng)度：根據(jù)結(jié)構(gòu)確定圖示（四）結(jié)構(gòu)工藝性（制造、安裝、拆卸）1軸端應(yīng)倒角，且倒角尺寸應(yīng)盡量相同2應(yīng)注意留有砂輪越程槽、螺紋退刀

6、槽等3不同軸段鍵槽應(yīng)布置在同一母線上4. 考慮軸上零件的裝拆工藝性的要求如：軸肩或套筒的高度低于軸承內(nèi)圈的高度 利用過(guò)渡軸肩以方便軸上零件的裝拆具體見(jiàn)軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸（四）結(jié)構(gòu)工藝性（制造、安裝、拆卸）1軸端應(yīng)倒角，且倒角尺1按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算：傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)或轉(zhuǎn)動(dòng)軸初估強(qiáng)度條件一強(qiáng)度計(jì)算15-3軸的計(jì)算重點(diǎn)江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸1按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算：傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)或轉(zhuǎn)動(dòng)軸初估強(qiáng)度條件一強(qiáng)度公式只適用于實(shí)心圓軸對(duì)外伸軸：A0可取小值中間軸：A0可取大值當(dāng)有鍵槽時(shí)： 一個(gè)鍵d 增加57%(d100mm)二個(gè)鍵d 增加1015%式中說(shuō)明江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸公式只適用于實(shí)心圓軸式中說(shuō)

7、明江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸2按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算：轉(zhuǎn)軸校核強(qiáng)度條件 式中江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸2按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算：轉(zhuǎn)軸校核強(qiáng)度條件 式中江蘇大學(xué)機(jī)械為何要引入應(yīng)力折算系數(shù)？當(dāng)為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，上述公式及如何？對(duì)心軸：以 T=0 代入計(jì)算。計(jì)算時(shí)應(yīng)找 23 個(gè)危險(xiǎn)截面。說(shuō)明問(wèn)題江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸為何要引入應(yīng)力折算系數(shù)？對(duì)心軸：以 T=0 代入計(jì)算。說(shuō)3安全系數(shù)法精確校核計(jì)算疲勞強(qiáng)度條件江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸3安全系數(shù)法精確校核計(jì)算疲勞強(qiáng)度條件江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第1靜強(qiáng)度條件4按靜強(qiáng)度條件進(jìn)行校核（防止過(guò)載）江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸靜強(qiáng)度條件4按靜強(qiáng)度條件進(jìn)行校核（防止過(guò)載）江蘇大學(xué)機(jī)械二剛度計(jì)算及振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算（略）三軸的強(qiáng)度計(jì)算過(guò)程1作計(jì)算簡(jiǎn)圖（力的分解與合成）2作彎矩圖3 作轉(zhuǎn)矩圖4作當(dāng)量彎矩圖5按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算（23 個(gè)危險(xiǎn)截面） 6按安全系數(shù)法精確校核計(jì)算（23 個(gè)危險(xiǎn)截面）江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸二剛度計(jì)算及振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算（略）三軸的強(qiáng)度計(jì)算過(guò)程1作四提高軸的強(qiáng)度措施1減少軸上載荷 合理布置軸上零件 改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)2減少軸上應(yīng)力集中的影響3改進(jìn)軸的表面質(zhì)量，提高其機(jī)械性能具體見(jiàn)軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)江蘇大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸四提高軸的強(qiáng)度措施1減少軸上載荷 合理布