機械基礎第八講-輪系、軸

第八講輪系、軸輪系知識點：第8講輪系、軸考點1輪系的基本類型和應用考點2定軸輪系傳動比計算考點3周轉輪系傳動比計算考點1輪系的基本類型和應用輪系：由兩個以上相互嚙合的齒輪所組成的傳動系統(tǒng)稱為齒輪系類型：定軸輪系：輪系中所有齒輪的幾何軸線都是固定的。周轉輪系（或動軸輪系）：輪系中，至少有一個齒輪既繞自己的幾何軸線轉動。又繞另一個齒輪幾何軸線轉動?；旌陷喯担河蓭讉€基本周轉輪系或由定軸輪系和周轉輪系組成第8講輪系、軸（1）傳動比（2）從動輪轉動方向內(nèi)嚙合轉向相同外嚙合轉向相反：同時指向（或背離）嚙合點在輪系中，輸入軸與輸出軸的角速度（或轉速）之比，稱為輪系的傳動比。1212123①②錐齒輪②圓柱齒輪第8講輪系、軸③蝸桿蝸輪的轉向：速度矢量之和必定與螺旋線垂直右旋蝸桿21左旋蝸桿12第8講輪系、軸考點2定軸輪系傳動比計算定軸輪系分為兩大類：一類是所有齒輪的軸線都相互平行，稱為平行軸定軸輪系（亦稱平面定軸輪系）；另一類輪系中有相交或交錯的軸線，稱之為空間定軸輪系。平行軸定軸輪系空間定軸輪系第8講輪系、軸平面定軸輪系傳動比為：

其中，m為輪系中從輪1到輪k間，外嚙合齒輪的對數(shù)。表示轉向空間定軸輪系傳動比大小仍按照計算，但主動輪與從動輪轉向必須畫箭頭標注出個齒輪轉向，不能由確定。第8講輪系、軸考點3周轉輪系傳動比計算當周轉輪系的兩個中心輪都能轉動，自由度為2時稱為差動輪系；若固定住其中一個中心輪，輪系的自由度為1時，稱為行星輪系。差動輪系行星輪系第8講輪系、軸（1）傳動比大?。?）確定傳動比符號標出反轉機構中各個齒輪的轉向，來確定傳動比符號。當輪1與輪k的轉向相同，取“+”號，反之取“-”號。第8講輪系、軸軸知識點：考點1軸的分類、結構和材料考點2軸的計算考點3軸轂連接的類型第8講輪系、軸第8講輪系、軸考點1軸的分類、結構和材料1軸的功用和類型功用：用來支撐旋轉的機械零件，如齒輪、帶輪、鏈輪、

凸輪等。分類：類型按承受載荷分有：按軸線的形狀分有：轉軸---傳遞扭矩又承受彎矩傳動軸---只傳遞扭矩心軸---只承受彎矩（自行車前輪軸）直軸曲軸撓性軸第8講輪系、軸2軸的結構設計軸的結構設計就是使軸的各部分具有合理的形狀和尺寸。主要要求：1）滿足制造安裝要求，軸應便于加工，軸上零件要方便裝拆；2）滿足零件定位要求，軸和軸上零件有準確的工作位置，各零件要牢固而可靠地相對固定；

3）滿足結構工藝性要求，使加工方便和節(jié)省材料；4）滿足強度要求，盡量減少應力集中等。第8講輪系、軸1）制造安裝要求

為便于軸上零件的裝拆，一般軸都做成從軸端逐漸向中間增大的階梯狀。裝零件的軸端應有倒角，需要磨削的軸端有砂輪越程槽，車螺紋的軸端應有退刀槽。倒角③②①④⑦⑥⑥⑤圖2）零件軸向和周向定位第8講輪系、軸零件的軸向定位由軸肩或套筒來實現(xiàn)。軸肩---階梯軸上截面變化之處。周向固定由軸肩、套筒、螺母或軸端擋圈來實現(xiàn)。第8講輪系、軸3）結構工藝要求軸的形狀多呈階梯形，為了能選用合適的圓鋼和減少切削加工量，階梯軸各軸段的直徑不宜相差太大，一般取5～10mm。在采用套筒、螺母、軸端擋圈作軸向固定時、應把裝零件的軸段長度做得比零件輪轂短2～3mm，以確保套筒、螺母軸端擋圈能靠緊零件端面。4）強度要求結構設計時，應盡量減小應力集中：1.

用圓角過渡；2.

盡量避免在軸上開橫孔、切口或凹槽;3.

重要結構可增加卸載槽、過渡肩環(huán)、凹切圓角、增大圓角半徑。也可以減小過盈配合處的局部應力。第8講輪系、軸3軸的材料軸的材料常采用碳素鋼和合金鋼。碳素鋼合金鋼優(yōu)質中碳鋼3545（應用最廣泛）50普通碳素鋼Q237Q275不重要或受力小的軸特殊要求的軸滑動軸承高速軸：20Cr,20CrMnTi汽車發(fā)電機轉子軸：27Cr2Mo1V、38CrMoAlA鑄鋼或球墨鑄鐵：軸毛坯第8講輪系、軸考點2軸的計算1、軸的強度計算：1）按扭轉強度計算最小軸徑：強度條件為：設計公式為：對于只傳遞扭轉或彎矩很小的圓截面軸第8講輪系、軸軸的材料Q235，20Q275，354540Cr，35C值160～135135～118118～107107～98常用材料C值2）按彎扭合成強度計算最小軸徑：1.將外載荷分解到水平面和垂直面。求垂直面支撐反力FV和水平面支撐反力FH

;3.作合成彎矩M圖；4.作轉矩T圖；5.彎扭合成，作當量彎矩Me圖；6.計算危險截面軸徑:2.作垂直彎矩MV圖和彎矩MH圖

;第8講輪系、軸折合系數(shù)取值：α=0.3----轉矩不變；0.6----脈動變化；1----頻繁正反轉。2、軸的剛度計算：設計要求：

撓度y

≤[y]偏轉角θ≤[θ]

扭轉角φ≤[φ]

第8講輪系、軸1）彎曲變形計算①.按微分方程求解：適用等直徑軸②.變形能法：適用階梯軸方法2）扭轉變形計算等直徑軸的扭轉角：T----轉矩；l----軸受轉矩作用的長度；d

----軸徑；G----材料的切變模量；

Ip----軸截面的極慣性矩式中：第8講輪系、軸考點3