軸上零件的固定及工藝結(jié)構(gòu)課件

1、軸的軸向尺寸的確定

上圖為單級(jí)圓柱齒輪減速器的輸出軸，主要由軸頸、軸頭、軸身三部分組成。與軸承相配合的軸段稱為軸頸；安裝傳動(dòng)零件的部分稱為軸頭；聯(lián)接軸頸和軸頭的非配合部分稱為軸身。

軸頭長(zhǎng)度由其上所裝傳動(dòng)零件的輪轂寬度決定，但軸頭長(zhǎng)度應(yīng)分別比傳動(dòng)零件的寬度短1mm-3mm，以保證軸上零件可靠的軸向定位和固定。軸頸長(zhǎng)度可與軸承寬度相同，但有時(shí)亦應(yīng)比軸承寬度短1mm-3mm。1PPT課件1、軸的軸向尺寸的確定上圖為單級(jí)圓柱齒輪減速器的輸2、軸的徑向尺寸確定

各軸段的直徑應(yīng)與相配合的零件轂孔直徑一致，并最好采用標(biāo)準(zhǔn)值。為使軸上零件定位可靠，裝拆方便，并有良好的加工工藝性，常將軸制成階梯形。當(dāng)直徑變化處的端面是為了固定軸上零件或承受軸向力時(shí)，則直徑變化值要大些，一般可取6mm-8mm。當(dāng)直徑變化僅為了減少裝配長(zhǎng)度和便于安裝或區(qū)別加工表面，不承受軸向力也不固定軸上零件時(shí)，其變化量可取1mm-3mm。2PPT課件2、軸的徑向尺寸確定各軸段的直徑應(yīng)與相配合的零件二、軸上零件的軸向和周向定位3PPT課件二、軸上零件的軸向和周向定位3PPT課件1、軸上零件的軸向定位和固定①軸肩固定——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，并能承受較大軸向力。聯(lián)軸器

軸向固定的目的：保證零件在軸上有確定的軸向位置，防止零件作軸向移動(dòng)，并能承受軸向力

齒輪

軸承4PPT課件1、軸上零件的軸向定位和固定①軸肩固定——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，②套筒固定——套筒定位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，但不適合高轉(zhuǎn)速情況。（軸承與齒輪之間）5PPT課件②套筒固定——套筒定位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，但不適合高轉(zhuǎn)速情況。5

(3)圓螺母定位：無(wú)法采用套筒或套筒太長(zhǎng)時(shí)，可采用圓螺母加以固定，圓螺母固定可靠、并能承受較大軸向力。④軸端擋圈定位——它適用于軸端，可承受劇烈的振動(dòng)和沖擊載荷。6PPT課件(3)圓螺母定位：無(wú)法采用套筒或套筒太長(zhǎng)時(shí)，⑤彈性擋圈定位——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能承受較小的軸向力,但削弱軸的強(qiáng)度⑥緊定螺釘定位——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整靈活，能承受的軸向力較小。7PPT課件⑤彈性擋圈定位——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能承受較小(7)止動(dòng)墊圈固定——固定可靠，但軸上須切削螺紋和縱向槽。一般用細(xì)牙螺紋，以減少對(duì)軸的銷弱，常用于固定軸端零件。（8）圓錐面定位——軸和輪轂之間無(wú)徑向間隙、裝拆方便，能承受沖擊，但錐面加工較為麻煩。8PPT課件(7)止動(dòng)墊圈固定——固定可靠，但軸上須切削螺紋和縱向槽采用鍵、花鍵、銷、過(guò)盈配合等方式，其結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)與應(yīng)用見(jiàn)表16-3。1）鍵2）花鍵2、軸上零件的周向定位和固定

周向固定的目的：

為了傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，防止零件與軸產(chǎn)生相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

9PPT課件采用鍵、花鍵、銷、過(guò)盈配合等方式，其結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)與應(yīng)用見(jiàn)表3）緊定螺釘、銷

4）過(guò)盈配合10PPT課件3）緊定螺釘、銷4）過(guò)盈配合10PPT課件1、軸的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單，在保證定位的前提下，階梯數(shù)應(yīng)盡可能少，以減少加工次數(shù)以及應(yīng)力集中。2、軸端、軸頸與軸肩（或軸環(huán)）的過(guò)渡部份要設(shè)置倒角和過(guò)渡圓弧，以便于軸上零件裝配，并減小應(yīng)力集中。軸端應(yīng)加工出45°（或30°、60°）倒角。三、軸的結(jié)構(gòu)工藝性11PPT課件1、軸的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單，在保證定位的前提下，階梯數(shù)應(yīng)3、軸上有螺紋時(shí)，應(yīng)有退刀槽；需要磨削的階梯軸，應(yīng)留有越程槽。4、為了便于軸的加工，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置中心孔。5、軸上有多個(gè)鍵槽時(shí)，盡可能用同一規(guī)格尺寸，并安排在同一直線上。12PPT課件3、軸上有螺紋時(shí)，應(yīng)有退刀槽；需要磨削的階梯軸，應(yīng)留有四、提高軸的強(qiáng)度和剛度的措施

(1) 減小應(yīng)力集中，提高軸的強(qiáng)度。在零件截面發(fā)生變化處會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而消弱材料的強(qiáng)度。因此，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量減小應(yīng)力集中。在階梯軸的截面尺寸變化處應(yīng)采用圓角過(guò)渡，且圓角半徑不宜過(guò)小。在圓角半徑受到限制時(shí)，可采用卸載槽，如圖14.15(a)所示；過(guò)渡肩環(huán)，如圖14.15(b)所示或凹切圓角，如圖14.15(c)所示的結(jié)構(gòu)形式。圖14.15減小應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)13PPT課件四、提高軸的強(qiáng)度和剛度的措施圖14.15減小應(yīng)力集中1）軸肩和軸環(huán)

定位軸肩：r軸<R孔或r軸<C孔軸肩或軸環(huán)的高度h必須大于R孔或C孔軸環(huán)寬度b≈l.4h非定位軸肩：h=1.5-2mm,r<=(D-d)/2一、軸上零件的定位和固定1、軸上零件的軸向定位和固定方式常采用軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸段擋圈、緊定螺釘?shù)确绞?，其結(jié)構(gòu)方式、特點(diǎn)與應(yīng)用見(jiàn)表16-2。注：C孔—軸上零件內(nèi)孔倒角深（見(jiàn)右圖）r軸、R孔—軸、孔圓角14PPT課件1）軸肩和軸環(huán)定位軸肩：一、軸上零件的定位和固定注：14P錯(cuò)誤

正確要求軸肩高度<滾動(dòng)軸承內(nèi)圈高度h=（0.07d＋3）～（0.1d＋5）mm15PPT課件錯(cuò)誤正確要求軸肩高度<滾動(dòng)軸承內(nèi)圈高度15PPT課件當(dāng)用軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸端擋圈進(jìn)行零件的軸向定位時(shí)，為保證軸向定位可靠，要求L軸<L轂4）軸端擋圈

錯(cuò)誤

正確正確16PPT課件當(dāng)用軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸端擋圈進(jìn)行零件的軸向定位時(shí)，二、各段軸徑和長(zhǎng)度的確定

1、軸徑的確定原則

確定各段直徑時(shí)應(yīng)遵循以下原則

1）有配合要求的軸段（圖中④段）取標(biāo)準(zhǔn)直徑（值見(jiàn)表16-4）。③④②2）安裝標(biāo)準(zhǔn)件的軸段（圖中②③段）應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列3）用作固定或定位的軸肩或軸環(huán)（圖中①段）的高度應(yīng)滿足表16-2序號(hào)1的要求。①17PPT課件二、各段軸徑和長(zhǎng)度的確定

1、軸徑的確定原則

確定各段③④②①2、長(zhǎng)度的確定1）、軸與傳動(dòng)零件輪轂相配合的部分（圖中②

④段）應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度略短2~3mm,以保證軸向固定的可靠性。2）、其余各段長(zhǎng)度根據(jù)總體結(jié)構(gòu)要求確定。18PPT課件③④②①2、長(zhǎng)度的確定18PPT課件三、軸的結(jié)構(gòu)工藝性軸的結(jié)構(gòu)工藝應(yīng)便于加工和裝配，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本。1、裝配工藝性1）、階梯軸按裝軸上零件方便，便于固定和裝拆，且接近等強(qiáng)度，同時(shí)還能滿足不同軸段的不同配合特性，以及加工精度和表面粗糙度的要求，所以階梯軸為首選。2）、每段軸端應(yīng)有倒角，以便軸上零件導(dǎo)入及防止傷人。19PPT課件三、軸的結(jié)構(gòu)工藝性19PPT課件2）砂輪越程槽

1）螺紋退刀槽

2、切削加工工藝性具體數(shù)據(jù)查手冊(cè)20PPT課件2）砂輪越程槽1）螺紋退刀槽2、切削加工工藝性具體數(shù)據(jù)查3）軸端倒角

4）多個(gè)鍵槽

21PPT課件3）軸端倒角4）多個(gè)鍵槽21PPT課件思考題：指出圖中結(jié)構(gòu)不合理地方，并予以改正。

22PPT課件思考題：指出圖中結(jié)構(gòu)不合理地方，并予以改正。22PPT課件1、分析如圖2所示的1、2、3、三處的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤，并將錯(cuò)誤原因和改進(jìn)方案填入下表：討論題序號(hào)錯(cuò)誤原因改進(jìn)方案1

2

3

①鍵太長(zhǎng)

②鍵槽位置不便加工

①鍵長(zhǎng)略短于帶輪輪轂長(zhǎng)度

②兩鍵槽應(yīng)加在同一直線上齒輪無(wú)法軸向固定

使L略小于B

軸承裝配不可靠

使軸頸長(zhǎng)度略超出軸承

23PPT課件1、分析如圖2所示的1、2、3、三處的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤，并將錯(cuò)誤原因1、軸的軸向尺寸的確定

上圖為單級(jí)圓柱齒輪減速器的輸出軸，主要由軸頸、軸頭、軸身三部分組成。與軸承相配合的軸段稱為軸頸；安裝傳動(dòng)零件的部分稱為軸頭；聯(lián)接軸頸和軸頭的非配合部分稱為軸身。

軸頭長(zhǎng)度由其上所裝傳動(dòng)零件的輪轂寬度決定，但軸頭長(zhǎng)度應(yīng)分別比傳動(dòng)零件的寬度短1mm-3mm，以保證軸上零件可靠的軸向定位和固定。軸頸長(zhǎng)度可與軸承寬度相同，但有時(shí)亦應(yīng)比軸承寬度短1mm-3mm。24PPT課件1、軸的軸向尺寸的確定上圖為單級(jí)圓柱齒輪減速器的輸2、軸的徑向尺寸確定

各軸段的直徑應(yīng)與相配合的零件轂孔直徑一致，并最好采用標(biāo)準(zhǔn)值。為使軸上零件定位可靠，裝拆方便，并有良好的加工工藝性，常將軸制成階梯形。當(dāng)直徑變化處的端面是為了固定軸上零件或承受軸向力時(shí)，則直徑變化值要大些，一般可取6mm-8mm。當(dāng)直徑變化僅為了減少裝配長(zhǎng)度和便于安裝或區(qū)別加工表面，不承受軸向力也不固定軸上零件時(shí)，其變化量可取1mm-3mm。25PPT課件2、軸的徑向尺寸確定各軸段的直徑應(yīng)與相配合的零件二、軸上零件的軸向和周向定位26PPT課件二、軸上零件的軸向和周向定位3PPT課件1、軸上零件的軸向定位和固定①軸肩固定——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，并能承受較大軸向力。聯(lián)軸器

軸向固定的目的：保證零件在軸上有確定的軸向位置，防止零件作軸向移動(dòng)，并能承受軸向力

齒輪

軸承27PPT課件1、軸上零件的軸向定位和固定①軸肩固定——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，②套筒固定——套筒定位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，但不適合高轉(zhuǎn)速情況。（軸承與齒輪之間）28PPT課件②套筒固定——套筒定位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，但不適合高轉(zhuǎn)速情況。5

(3)圓螺母定位：無(wú)法采用套筒或套筒太長(zhǎng)時(shí)，可采用圓螺母加以固定，圓螺母固定可靠、并能承受較大軸向力。④軸端擋圈定位——它適用于軸端，可承受劇烈的振動(dòng)和沖擊載荷。29PPT課件(3)圓螺母定位：無(wú)法采用套筒或套筒太長(zhǎng)時(shí)，⑤彈性擋圈定位——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能承受較小的軸向力,但削弱軸的強(qiáng)度⑥緊定螺釘定位——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整靈活，能承受的軸向力較小。30PPT課件⑤彈性擋圈定位——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能承受較小(7)止動(dòng)墊圈固定——固定可靠，但軸上須切削螺紋和縱向槽。一般用細(xì)牙螺紋，以減少對(duì)軸的銷弱，常用于固定軸端零件。（8）圓錐面定位——軸和輪轂之間無(wú)徑向間隙、裝拆方便，能承受沖擊，但錐面加工較為麻煩。31PPT課件(7)止動(dòng)墊圈固定——固定可靠，但軸上須切削螺紋和縱向槽采用鍵、花鍵、銷、過(guò)盈配合等方式，其結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)與應(yīng)用見(jiàn)表16-3。1）鍵2）花鍵2、軸上零件的周向定位和固定

周向固定的目的：

為了傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，防止零件與軸產(chǎn)生相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

32PPT課件采用鍵、花鍵、銷、過(guò)盈配合等方式，其結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)與應(yīng)用見(jiàn)表3）緊定螺釘、銷

4）過(guò)盈配合33PPT課件3）緊定螺釘、銷4）過(guò)盈配合10PPT課件1、軸的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單，在保證定位的前提下，階梯數(shù)應(yīng)盡可能少，以減少加工次數(shù)以及應(yīng)力集中。2、軸端、軸頸與軸肩（或軸環(huán)）的過(guò)渡部份要設(shè)置倒角和過(guò)渡圓弧，以便于軸上零件裝配，并減小應(yīng)力集中。軸端應(yīng)加工出45°（或30°、60°）倒角。三、軸的結(jié)構(gòu)工藝性34PPT課件1、軸的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單，在保證定位的前提下，階梯數(shù)應(yīng)3、軸上有螺紋時(shí)，應(yīng)有退刀槽；需要磨削的階梯軸，應(yīng)留有越程槽。4、為了便于軸的加工，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置中心孔。5、軸上有多個(gè)鍵槽時(shí)，盡可能用同一規(guī)格尺寸，并安排在同一直線上。35PPT課件3、軸上有螺紋時(shí)，應(yīng)有退刀槽；需要磨削的階梯軸，應(yīng)留有四、提高軸的強(qiáng)度和剛度的措施

(1) 減小應(yīng)力集中，提高軸的強(qiáng)度。在零件截面發(fā)生變化處會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而消弱材料的強(qiáng)度。因此，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量減小應(yīng)力集中。在階梯軸的截面尺寸變化處應(yīng)采用圓角過(guò)渡，且圓角半徑不宜過(guò)小。在圓角半徑受到限制時(shí)，可采用卸載槽，如圖14.15(a)所示；過(guò)渡肩環(huán)，如圖14.15(b)所示或凹切圓角，如圖14.15(c)所示的結(jié)構(gòu)形式。圖14.15減小應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)36PPT課件四、提高軸的強(qiáng)度和剛度的措施圖14.15減小應(yīng)力集中1）軸肩和軸環(huán)

定位軸肩：r軸<R孔或r軸<C孔軸肩或軸環(huán)的高度h必須大于R孔或C孔軸環(huán)寬度b≈l.4h非定位軸肩：h=1.5-2mm,r<=(D-d)/2一、軸上零件的定位和固定1、軸上零件的軸向定位和固定方式常采用軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸段擋圈、緊定螺釘?shù)确绞?，其結(jié)構(gòu)方式、特點(diǎn)與應(yīng)用見(jiàn)表16-2。注：C孔—軸上零件內(nèi)孔倒角深（見(jiàn)右圖）r軸、R孔—軸、孔圓角37PPT課件1）軸肩和軸環(huán)定位軸肩：一、軸上零件的定位和固定注：14P錯(cuò)誤

正確要求軸肩高度<滾動(dòng)軸承內(nèi)圈高度h=（0.07d＋3）～（0.1d＋5）mm38PPT課件錯(cuò)誤正確要求軸肩高度<滾動(dòng)軸承內(nèi)圈高度15PPT課件當(dāng)用軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸端擋圈進(jìn)行零件的軸向定位時(shí)，為保證軸向定位可靠，要求L軸<L轂4）軸端擋圈

錯(cuò)誤

正確正確39PPT課件當(dāng)用軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸端擋圈進(jìn)行零件的軸向定位時(shí)，二、各段軸徑和長(zhǎng)度的確定

1、軸徑的確定原則

確定各段直徑時(shí)應(yīng)遵循以下原則

1）有配合要求的軸段（圖中④段）取標(biāo)準(zhǔn)直徑（值見(jiàn)表16-4）。③④②2）安裝標(biāo)準(zhǔn)件的軸段（圖中②③段）應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列3）用作固定或定位的軸肩或軸環(huán)（圖中①段）的高度應(yīng)滿足表16-2序號(hào)1的要求。①40PPT課件二、各段軸徑和長(zhǎng)度的確定

1、軸徑的確定原則

確定各段③④②①2、長(zhǎng)度的確定1）、軸與傳動(dòng)零件輪轂相配合的部分（圖中②

④段）應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度略短2~3