機(jī)械設(shè)計(jì)第16章軸

第16章軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件都要裝在軸上來實(shí)現(xiàn)其回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，大多數(shù)軸還起著傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。軸要用滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承來支承。常見的軸有直軸和曲軸，曲軸主要用于作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械中。重點(diǎn)：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；軸的強(qiáng)度計(jì)算方法；軸轂聯(lián)接.難點(diǎn)：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；軸的疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算.16.1概述16.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16.3軸的強(qiáng)度計(jì)算§.1概述一、主要功用二、分類1、按承載分a)心軸：只承受彎矩（M），不傳遞轉(zhuǎn)矩（T=0）1、支承軸上回轉(zhuǎn)零件（如齒輪）2、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力c)轉(zhuǎn)軸：既傳遞轉(zhuǎn)矩（T）、又承受彎矩（M）b)傳動(dòng)軸：只受轉(zhuǎn)矩，不受彎矩M=0，T≠0a)心軸：只承受彎曲（M），不傳遞轉(zhuǎn)矩（T=0）轉(zhuǎn)動(dòng)心軸：軸轉(zhuǎn)動(dòng)固定心軸：軸固定火車輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)心軸自行車軸固定心軸b)傳動(dòng)軸：只受轉(zhuǎn)矩，不受彎矩M=0，T≠0

如：汽車下的傳動(dòng)軸。c)轉(zhuǎn)軸：既傳遞轉(zhuǎn)矩（T）、又承受彎矩（M）如：減速器中的軸。問：根據(jù)承載情況下列各軸分別為哪種類型？0軸：Ⅰ軸：Ⅴ軸：Ⅱ軸：Ⅲ軸：Ⅳ軸：傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)心軸轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)心軸如何判斷軸是否傳遞轉(zhuǎn)矩：從原動(dòng)機(jī)向工作機(jī)畫傳動(dòng)路線，若傳動(dòng)路線沿該軸軸線走過一段距離，則該軸傳遞轉(zhuǎn)矩。如何判斷軸是否承受彎矩：該軸上除聯(lián)軸器外是否還有其它傳動(dòng)零件，若有則該軸承受彎矩，否則不承受彎矩。傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)軸固定心軸轉(zhuǎn)動(dòng)心軸試分析圖示巻揚(yáng)機(jī)中各軸所受的載荷，并由此判斷各軸的類型。判斷：ⅣⅠⅡⅢP曲軸：發(fā)動(dòng)機(jī)專用零件2、按軸線形狀分：直軸、曲軸、鋼絲軟軸直軸又可分為實(shí)心、空心（加工困難）光軸階梯軸鋼絲軟軸的繞制動(dòng)力源被驅(qū)動(dòng)裝置接頭接頭鋼絲軟軸鋼絲軟軸：軸線可任意彎曲，傳動(dòng)靈活。動(dòng)力源被驅(qū)動(dòng)裝置接頭接頭鋼絲軟軸三、軸的材料1、碳素鋼：30、35、45、50(正火或調(diào)質(zhì))，45應(yīng)用最廣。

價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中不敏感，良好的加工性。2、中、低碳合金鋼：強(qiáng)度高、壽命長，對(duì)應(yīng)力集中敏感，用于重載、小尺寸的軸。注意：鋼材種類熱處理對(duì)鋼材彈性模量E影響很小，問：當(dāng)軸的剛度不足時(shí)，如何提高軸的剛度？∴用熱處理合金鋼不能提高軸的剛度。

鋼的種類和熱處理對(duì)其彈性模量E的影響甚小，因此，如欲采用合金鋼或通過熱處理來提高軸的剛度并無實(shí)效。yPL改變軸的剛度：改變軸的支撐位置、軸上載荷分布的方式、軸的斷面的幾何形狀及幾何尺寸3、合金鑄鐵、QT：鑄造成形，吸振，可靠性低，品質(zhì)難控制，常用于凸輪軸、曲軸。四、軸設(shè)計(jì)的主要問題失效形式：2、變形過大—?jiǎng)偠闰?yàn)算（如機(jī)床主軸）。3、振動(dòng)折斷—高速軸，自振頻率與軸轉(zhuǎn)速接近；4、塑性變形—短期尖峰載荷—驗(yàn)算屈服強(qiáng)度。1、疲勞破壞—疲勞強(qiáng)度校核。設(shè)計(jì)的主要問題：a、有足夠的強(qiáng)度—疲勞強(qiáng)度、靜強(qiáng)度；1、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)b、有足夠的剛度—防止產(chǎn)生大的變形；c、有足夠的穩(wěn)定性—防止共振—穩(wěn)定性計(jì)算。2、工作能力計(jì)算—保證軸上零件有可靠的工作位置，裝配、拆卸方便，周向、軸向固定可靠，便于軸上零件的調(diào)整；二、要求1、軸與軸上零件要有準(zhǔn)確的相對(duì)位置；2、受力合理——軸結(jié)構(gòu)有利于提高軸的強(qiáng)度和剛度；3、軸的加工、裝配有良好的工藝性、減少應(yīng)力集中；三、軸的毛坯d小——圓鋼（棒料）：車制；d大——鍛造毛坯；空心軸：充分利用材料，↓質(zhì)量，但加工困難?！?2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、目的確定軸的尺寸、形狀：d、l；結(jié)構(gòu)復(fù)雜——鑄造毛坯，如曲軸；典型軸系結(jié)構(gòu)軸端擋圈帶輪軸承端蓋套筒齒輪滾動(dòng)軸承典型軸系結(jié)構(gòu)示例結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，已知的條件有：◆軸的裝配簡圖；◆軸的轉(zhuǎn)速

n(rpm)；◆軸傳遞的功率P(KW

);◆傳動(dòng)零件的主要參數(shù)和尺寸saBcLa二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)裝配簡圖來確定軸上主要零件之間的相互位置關(guān)系。c=10~20mms=3~5mm一般?。篴=10~15mm四、階梯軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)F等強(qiáng)度階梯軸決定軸的外形時(shí)：保證裝配精度、節(jié)約材料、便于加工和裝配------階梯軸從節(jié)省材料、減少質(zhì)量的觀點(diǎn)來看，軸的各橫截面最好是等強(qiáng)度的。從加工工藝觀點(diǎn)看，軸的形狀卻是愈簡單愈好。省工，熱處理不易變形，并有可能減少應(yīng)力集中。軸肩(軸環(huán))：軸的直徑變化所形成的階梯處軸頸軸頭軸身軸的結(jié)構(gòu)組成軸頸：裝軸承處尺寸=軸承內(nèi)徑；軸頭：裝輪轂處直徑與輪轂內(nèi)徑相當(dāng)；軸身：聯(lián)接軸頸和軸頭部分；1.擬定軸上零件的裝配方案

裝配方案：軸上零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系。軸上零件的裝配方案不同，則軸的結(jié)構(gòu)形狀也不相同。圖示減速器輸出軸就有兩種裝配方案。saBcLa二級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器方案二多了一個(gè)用于軸向定位的長套筒。故不如方案一合理。方案一方案二軸上零件的定位軸向定位周向定位2、零件在軸上的固定（1）零件的軸向定位

軸肩軸肩定位方法：軸肩、套筒、圓螺母、擋圈、軸承端蓋。定位軸肩非定位軸肩優(yōu)點(diǎn)：定位可靠，可承受較大的軸向力。軸肩的尺寸要求:軸肩定位軸肩非定位軸肩h=（0.07~0.1）dh=1~2mmDdrDdbhrR軸環(huán)寬度：b≥1.4h結(jié)構(gòu)不合理！為了便于拆卸，滾動(dòng)軸承的定位軸肩高度不能超過軸承內(nèi)圈端面的高度。特別注意：軸肩的高度可查手冊(cè)中軸承的安裝尺寸。要求軸肩高度<滾動(dòng)軸承內(nèi)圈高度3/4DdrRDdC1rhhC1DdrDdrRb軸肩的尺寸要求:軸肩定位軸肩非定位軸肩h=（0.07~0.1）dh=1~2mmr<C1＜軸肩高度h

或r<R＜軸肩高度h為了使零件能靠緊軸肩而得到準(zhǔn)確可靠的定位：h軸和零件上的倒角和圓角尺寸的常用范圍，可查手冊(cè)套筒套筒定位結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠。一般用于軸上兩個(gè)零件之間的定位

用于兩零件間距較小的場(chǎng)合(L<50mm）,套筒與軸的配合較松，不宜用于高速旋轉(zhuǎn)處。當(dāng)兩個(gè)零件間距離較大時(shí)，可采用圓螺母定位。雙圓螺母圓螺母與止動(dòng)墊圈可承受大的軸向力，但螺紋處有較大的應(yīng)力集中，會(huì)降低軸的疲勞強(qiáng)度，故一般用于軸端零件的固定。特點(diǎn)：軸承端蓋軸承端蓋用螺釘與箱體聯(lián)接而使?jié)L動(dòng)軸承的外圈得到軸向定位。一般情況下，整個(gè)軸的軸向定位也常利用軸承端蓋來實(shí)現(xiàn)。軸向力較小時(shí)，可采用彈性擋圈、緊定螺釘及鎖緊擋圈來實(shí)現(xiàn)。軸端擋圈軸端的零件常采用軸端擋圈或圓錐面定位。軸端擋圈（2）

零件的周向定位目的--------限制軸上零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。周向定位大多采用鍵、花鍵、銷、緊定螺釘以及過盈配合等形式來實(shí)現(xiàn)。2.

按軸上零件的裝配方案和定位要求，從

dmin起逐一確定各軸段的直徑。作法：1.按軸所受的扭矩初步估算軸徑，并將其作為承受扭矩的軸段的最小直徑

dmin。五、軸段尺寸2.軸各段的長度是根據(jù)各零件與軸配合部分的軸向尺寸和相鄰零件間必要的空隙來確定的。說明：

1.軸直徑的變化是根據(jù)軸上零件的受力、裝拆、固定、以及對(duì)軸加工工藝的要求確定的。軸段直徑大小取決于作用在軸上的載荷大小；基本原則：

1.

與標(biāo)準(zhǔn)件（如滾動(dòng)軸承、聯(lián)軸器、密封圈等）相配合的軸徑，應(yīng)采用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。2.

為保證軸向定位可靠，與齒輪和聯(lián)軸器等零件相配合部分的軸段長度應(yīng)比輪轂長度短2~3mm。為使零件的裝配方便，減少配合表面的擦傷：1)

相配合軸段的壓入端應(yīng)制成錐度（圖1示）

2)

配合段前后采用不同的尺寸公差（圖2示）

在配合軸段前應(yīng)采用較小的直徑；為使與軸作過盈配合的零件易于裝配：圖2H7/r6圖1H7/D11H7/r6六、軸的結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)

----指軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于加工和裝配軸上的零件，且生產(chǎn)率高，成本低。在滿足使用要求的前提下，軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡化。一般說，軸的結(jié)構(gòu)越簡單，工藝性越好。④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。1.裝零件的軸端應(yīng)有倒角，②③⑥⑦①⑤①倒角退刀槽3.需要磨削的軸端有砂輪越程槽。2.車螺紋的軸端應(yīng)有退刀槽，

◆4.為了加工方便，同一軸上不同軸段的鍵槽應(yīng)布置在軸的同一母線上。鍵槽應(yīng)布置在軸的同一母線上◆5.為減少刀具種類和提高勞動(dòng)力生產(chǎn)力：軸上直徑相近處的圓角、倒角、鍵槽寬度、砂輪越程槽寬度和退刀槽寬度等應(yīng)盡可能采用相同的尺寸。6.裝配段不宜過長。軸系結(jié)構(gòu)改錯(cuò)四處錯(cuò)誤正確答案三處錯(cuò)誤正確答案兩處錯(cuò)誤1.左側(cè)鍵太長，套筒無法裝入2.多個(gè)鍵應(yīng)位于同一母線上

試指出圖示斜齒圓柱齒輪軸系中的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)，并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖。練習(xí)：①兩軸承應(yīng)當(dāng)正裝；②端蓋與軸間應(yīng)有間隙并加密封圈；③精加工面過長，應(yīng)設(shè)一非定位軸肩，以便軸承的安裝；⑤軸段過長，套筒抵不住齒輪；⑥右端軸承應(yīng)有定位軸肩；⑦處應(yīng)加調(diào)整墊片；⑧套筒過高，不便拆缷軸承④鍵不能伸入端蓋，軸的伸出部分應(yīng)加長；同時(shí)應(yīng)為軸上零件

設(shè)一定位軸肩;畫出正確的結(jié)構(gòu)圖。試指出圖中結(jié)構(gòu)不合理的地方，并予以改正。

通常是在初步完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后進(jìn)行校核計(jì)算，計(jì)算準(zhǔn)則是滿足軸的強(qiáng)度或剛度要求，必要時(shí)還應(yīng)校核軸的振動(dòng)穩(wěn)定性。傳動(dòng)軸------按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算轉(zhuǎn)軸------按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算心軸------按彎曲強(qiáng)度條件計(jì)算§.3軸的強(qiáng)度計(jì)算一、按許用切應(yīng)力計(jì)算（按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算）強(qiáng)度條件：式中：WT——抗扭截面系數(shù)，mm3[τT]——許用切應(yīng)力C——與材料有關(guān)的系數(shù)（表16.2）

考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱，按以下方式增大軸徑：軸徑d≤100mmd增大5%～7%

d增大10%～15%

軸徑d＞100mmd增大3%

d增大7%有一個(gè)鍵槽有兩個(gè)鍵槽

軸的直徑：注意：該直徑只能作為承受扭矩作用的軸段的

最小直徑dmin！軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。（外伸軸：軸的外伸端軸頭的直徑）（中間軸：dmin是軸頸的尺寸）適用：1）心軸；2）轉(zhuǎn)軸。一般在軸的尺寸確定后，知道力的大小、方向、作用點(diǎn)，軸承跨距，才能按此方法進(jìn)行計(jì)算。以下給出計(jì)算步驟假設(shè)：1）忽略軸及軸上零件自重；

2）載荷為集中載荷，作用于嚙合齒寬中點(diǎn)；

3）支反力作用點(diǎn)為軸承寬度中點(diǎn)。二、按許用彎曲應(yīng)力計(jì)算（彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算）由dmin(扭轉(zhuǎn)初估)→結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→支點(diǎn)、力大小、作用點(diǎn)→畫出M、T合成彎矩圖→危險(xiǎn)截面→計(jì)算。步驟：1、畫出軸的空間受力簡圖：力分解到水平面、垂直面0XYZ2、作水平面彎矩Mxy圖和垂直面彎矩Mxz圖3、作出合成彎矩圖4、繪轉(zhuǎn)矩T圖5、求當(dāng)量彎矩，繪圖α——根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)不同而引入的應(yīng)力校正系數(shù)。σ——一般為對(duì)稱循環(huán)變化（彎矩引起的彎曲應(yīng)力）1）對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩：2）對(duì)于脈動(dòng)的轉(zhuǎn)矩：3）對(duì)于對(duì)稱循環(huán)的轉(zhuǎn)矩：T√※實(shí)際機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不可能完全均勻，且有扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的存在，為安全計(jì)，常按脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩計(jì)算。7、強(qiáng)度條件：W——軸的抗彎截面系數(shù)，P332附錄表76、確定危險(xiǎn)截面。若軸上開鍵槽：d適當(dāng)↑單鍵：↑（3~5）%，雙鍵：↑（7~10）%花鍵：計(jì)算出的d為內(nèi)徑。三、軸的安全系數(shù)校核計(jì)算（精確計(jì)算）1、疲勞強(qiáng)度校核1）按當(dāng)量彎矩計(jì)算：尺寸系數(shù)（εσ、ετ）表面狀態(tài)β應(yīng)力集中（kσ、kτ）∴重要軸：需進(jìn)一步在軸結(jié)構(gòu)化后進(jìn)行精確計(jì)算。沒有精確計(jì)入影響疲勞強(qiáng)度的其它重要因素。2）方法：對(duì)軸上若干“危險(xiǎn)剖面”（實(shí)際應(yīng)力較大的剖面，如受力較大、截面較小及應(yīng)力集中較嚴(yán)重處）進(jìn)行安全系數(shù)校核。3）基本公式：單純受彎：單純受扭：kσ、kτ——有效應(yīng)力集中系數(shù)，P329、P330；β——表面狀態(tài)系數(shù)P331；εσ、ετ——尺寸系數(shù)P331；復(fù)合安全系數(shù)：2、靜強(qiáng)度校核校核軸對(duì)塑性變形的抵抗能力（尖峰載荷）。σmax、τTmax——尖峰載荷所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力、切應(yīng)力；σsb、τs——材料的彎曲和剪切屈服極限；§4、軸的剛度計(jì)算（自學(xué)）軸的變形：撓度、轉(zhuǎn)角、扭角§5、軸的臨界轉(zhuǎn)速（略）§6、提高軸的強(qiáng)度、剛度和減輕重量的措施（自學(xué)）1.當(dāng)軸上零件要求承受軸向力時(shí)，采用___來進(jìn)行軸向定位，所能承受的軸向力較大。

A.圓螺母B.彈性擋圈C.緊定螺釘2.在軸的初步計(jì)算中，軸的直徑是按____進(jìn)行初步確定的。A.彎曲強(qiáng)度B.扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度C.軸段的長度D.軸段上零件的孔徑AB3.為提高軸的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)優(yōu)先選用____的方法。A.選擇好的材料B.增大直徑C.減小集中應(yīng)力

C4.在下述材料中不宜用作制造軸的材料的是____。

A.45鋼B.HT150C.40Cr

B5.軸環(huán)的用途是____。

A.作為軸加工時(shí)的定位面B.提高軸的強(qiáng)度

C.提高軸的剛度D.使軸上零件獲得軸向定位

D6.轉(zhuǎn)軸上載荷和支點(diǎn)位置都已經(jīng)確定后，軸的直徑可以根據(jù)____來進(jìn)行計(jì)算或校核。

A.抗彎強(qiáng)度B.抗扭強(qiáng)度C.扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度D.復(fù)合強(qiáng)度

D7.根據(jù)軸的承載情況，____的軸稱為轉(zhuǎn)軸。A.既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩B.只承受彎矩不承受轉(zhuǎn)矩C.不承受彎矩只承受轉(zhuǎn)矩D.承受較大的軸向載荷

8.設(shè)計(jì)減速器中的軸，其一般設(shè)計(jì)步驟為____。

A.先進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再作轉(zhuǎn)矩﹑彎曲應(yīng)力和安全系數(shù)校核B.按彎曲應(yīng)力初估軸徑，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后校核轉(zhuǎn)矩和安全系數(shù)

C.根據(jù)安全系數(shù)定出軸頸和長度，再校核轉(zhuǎn)矩和彎曲應(yīng)力D.按轉(zhuǎn)矩初估軸頸，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后校核彎曲應(yīng)力和安全系數(shù)D1.軸上需車制螺紋的軸段應(yīng)設(shè)____槽，需要磨削的軸段應(yīng)設(shè)____槽。螺紋退刀，砂輪越程2.當(dāng)軸上的鍵槽多于一個(gè)時(shí)，應(yīng)使各鍵槽位于____；與滾動(dòng)軸承相配的軸頸直徑應(yīng)符合____直徑標(biāo)準(zhǔn)。同一直線，滾動(dòng)軸承內(nèi)孔1.軸的強(qiáng)度計(jì)算中，安全系數(shù)校核就是疲勞強(qiáng)度校核，即計(jì)入應(yīng)力集中﹑表面狀態(tài)和尺寸影響以后的精確校核。（）

√

2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般應(yīng)盡量避免軸截面形狀的忽然變化。宜采用較大的過渡圓角，也可以改用內(nèi)圓角﹑凹切圓角。（）

√

3.實(shí)際的軸多做成階梯形，這主要是為了減輕軸的重量，降低制造費(fèi)用。（）

×

4.減速器輸出軸的直徑應(yīng)大于輸入軸的直徑。（）

√

結(jié)構(gòu)改錯(cuò)同齒輪相配合的軸段長度超出了齒輪的寬度，套筒起不到軸向定位作用；應(yīng)減小此段軸的長度，使之小于齒輪寬度。鍵槽位置不對(duì)；為便于加工，應(yīng)和齒輪鍵槽在同一直線上。

螺紋無退刀槽；應(yīng)加退刀槽。

軸承軸向定位的軸肩高出了軸承內(nèi)圈外徑；改為低與軸承內(nèi)圈外徑。錯(cuò)誤如圖所示此軸系有以下四方面的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu):1.轉(zhuǎn)動(dòng)件與靜止件接觸①軸與端蓋2.軸上零件未定位、固定③套筒頂不住齒輪④聯(lián)軸器未定位⑤聯(lián)軸器周向及軸向皆未固定。②套筒與軸承外圈⑥卡圈無用。練習(xí)：分析齒輪軸系上的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)。軸承采用脂潤滑。3.工藝不合理⑦精加面過長，且裝拆軸承不便。⑧聯(lián)軸器孔未打通。⑨箱體端面加工面與非加工面沒有分開。⑩軸肩過高，無法拆卸軸承。⑾鍵過長，套筒無法裝入。⑿無墊片，無法調(diào)整軸承游隙。⒁無密封。4.潤滑與密封的問題⒀齒輪油潤滑，軸承脂潤滑而無擋油環(huán)。軸的結(jié)構(gòu)改錯(cuò)問題通常從以下幾個(gè)方面考慮:軸與軸上零件是否用鍵作周向固定,若軸上有多個(gè)零件時(shí)，其鍵槽是否在同一母線。輪轂長度是否略大于安裝軸段的長度。軸上零件的兩端軸上定位如何？軸承的類型選擇和組合是否合理？特別是采用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承時(shí)，應(yīng)檢查是否為成對(duì)使用，其內(nèi)外圈傳力點(diǎn)處是否設(shè)置有傳力件。軸承的內(nèi)、外圈厚度是否高出與之相接觸的定位軸肩或定位套筒的高度。軸伸透蓋處有無密封及間隙。軸承的游隙如何調(diào)節(jié)？整個(gè)軸系相對(duì)于箱體軸向位置是否可調(diào)?軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則:1、軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單合理，有利于軸上零件的裝拆、固定和調(diào)整。2、軸上零件應(yīng)定位準(zhǔn)確、固定可靠。3、軸的結(jié)構(gòu)有利于提高軸的強(qiáng)度和剛度。4、具有良好的潤滑和密封條件。5、具有較好的結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性（1.用輔助零件代替軸上不必要的臺(tái)階。2.為了便于裝配，減少應(yīng)力集中，應(yīng)取相同的倒角、圓角尺寸。3.取相同的越程槽、退刀槽。4.取相同的鍵槽尺寸且布置在軸的同一母線上。5.各段軸的尺寸盡量取標(biāo)準(zhǔn)值（減少刀具數(shù)目，便于測(cè)量）。6.規(guī)定合理的加工精度和表面粗糙度。）END！舉例：計(jì)算某減速器輸出軸危險(xiǎn)截面的直徑。已知：作用在齒輪上的圓周力Ft=17400N，徑向力Fr=6140N,

軸向力Fa=2860N，齒輪分度圓直徑d2=146mm，作用在軸右端帶輪上外力F=4500N（方向未定）,L=193mm，

K=206mmL/2LKFtFrFaFFAFaFrF1vF2v=Fad2軸的設(shè)計(jì)實(shí)例aad12對(duì)2點(diǎn)取矩L/2LKFtFrFaFFAFaFrF1vF2v解：1)求垂直面的支反力和軸向力=Fad2軸的設(shè)計(jì)實(shí)例aad12L/2LKFtFrFaFFAFaFrF1vF2v12=Fad2aadMavM’avF1HF2HMaHF1FF2F2)求水平面的支反力3)求F力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力4)繪制垂直面的彎矩圖5)繪制水平面的彎矩圖FtFMaMavM’avF1HF2HMaHF1FF2FM2F6)求F力產(chǎn)生的彎矩圖7)繪制合成彎矩圖考慮F可能與H、V內(nèi)合力共面a-a截面F力產(chǎn)生的彎矩為：MaFM’aL/2LKFtFrFaFFAFaFrF1vF2v12=Fad2aadFtF潘存云教授研制MaMavM’avF1HF2HMaHF1FF2FM2F8)求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩9)求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩MaFM2M’aT扭切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù):α=0.6L/2LKFtFrFaFFAFaFrF1vF2v12=Fad2aadFtF求考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱，將d值增大4%，故得：10)計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑選45鋼，調(diào)質(zhì)，σb=650MPa,[σ-1b]=60MPa符合直徑系列。按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算軸徑的一般步驟：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

;2.作垂直彎矩MV圖和彎矩MH圖

;3.作合成彎矩M圖；4.作轉(zhuǎn)矩T圖；5.彎扭合成，作當(dāng)量彎矩Me圖；6.計(jì)算危險(xiǎn)截面軸徑:1.

若危險(xiǎn)截面上有鍵槽，則應(yīng)加大4%。2.

若計(jì)算結(jié)果大于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步估計(jì)的軸徑，則強(qiáng)度不夠，應(yīng)修改設(shè)計(jì)；3.

若計(jì)算結(jié)果小于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步估計(jì)的軸徑，且相差不大，一般以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的軸徑為準(zhǔn)。對(duì)于一般軸，按上述方法設(shè)計(jì)即可。對(duì)于重要的軸，還必須用安全系數(shù)法作精確校核計(jì)算。說明：常用的與軸相配的標(biāo)準(zhǔn)件有滾動(dòng)軸承、聯(lián)軸器等。配合軸段的直徑應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)件和配合性質(zhì)確定。1)裝配軸承與滾動(dòng)軸承配合段軸徑一般為5的倍數(shù)；(φ20~385mm)與滑動(dòng)軸承配合段軸徑應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)直徑系列軸套：…32、35、38、40、45、48、50、55、60、65、70…..2)裝配聯(lián)軸器配合段直徑應(yīng)符合聯(lián)軸器的尺寸系列：聯(lián)軸器的孔徑與長度系列孔徑d3032353840424548505565606365…長系列82112142短系列6084107長度L例題：已知一單級(jí)斜齒輪減速器輸出軸。軸上大齒輪節(jié)圓直徑d=348mm，螺旋角β=12°15’

，嚙合角an=20，齒輪輪轂寬B=130mm。軸端裝聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器輪轂寬100mm。圖中a=180mm，b＝110mm，c=180mm。在穩(wěn)定工作時(shí)，軸傳遞的額定轉(zhuǎn)矩T=1.83Nmm，軸的材料為35鋼，正火，=530MPa。試設(shè)計(jì)此軸cabcabc右旋

(1)作計(jì)算簡圖，求輪齒上的作用力

Ft=2T/d=2×1.83×106/348=10500N(2)求作支反力及彎矩圖

H面：RBH=Ftc/(b+c)=10500×180/(110+180)=6520NRCH=Ft－RBH=10500-6520=3980NMIH=RBH×b=6520×110=717000NmmV面:RBV×(b+c)－Fr×c－Ma=0RBV=(Fr×c+Fa×d/2)/(b+c)=3790NRCV=Fr－RBV=111NM′IV=RBV×b=3790×110=416900Nmm