軸系結構分析

1、軸系典型結構例題軸結構設計問題專題軸結構設計問題專題 (1)各段配合直徑直應符合標準尺寸(GB282281)，而與滾動軸承、聯(lián)軸器、油封等標準件配合的軸徑(如1圖中軸的 段)，應符合標準件的內徑系列。 (2)注意兩種不同臺階的設計：一種臺階是定位用的(如1圖中軸的段、段、段)，這種臺階過低，定位作用差；過高，徑向尺寸和應力集中增大，一般高度A(23)C或R(C、R分別為零件倒角和圓角半徑尺寸)。另一種臺階是為了裝配容易通過(如l圖中軸的、 )這種臺階高度很小，一般在直徑方向上只差l3mm即可。 (3)與軸上零件(如齒輪)相配合的軸段長度L，要比軸上零件的寬度尺寸B短23mm(見圖1） (4)軸

2、的過渡圓角半徑r要比相配合的零件的倒角c或圓角半徑R小，這樣零件端面才能緊貼軸的臺肩，起到定位作用。 (5)為制造方便，同一根軸上的圓角半徑、倒角尺寸、中心孔尺寸等應盡量一致，幾個平鍵槽的對稱線均應處于同一直線上。 (6)從減少應力集中角度考慮，軸上平鍵鍵槽用盤銑刀加工比用端銑刀加工的應力集中小些(見2圖)。軸上應盡量避免開橫孔，若無法避免時應將孔端倒角，或用滾珠輾壓棱邊，并要盡量提高孔的表面粗糙度等級(見3圖)。軸設計中常見錯誤軸設計中常見錯誤 1軸上零件的定位和固定方面軸頭處沒有鍵聯(lián)接（周向定位）軸頭沒有比與之配合的輪轂短需要軸向定位的零件沒有軸向定位措施鍵的尺寸或位置不合理，超出了輪轂長

3、度，使其他零件無法安裝到位42軸上零件裝拆方便方面3加工工藝性方面一根軸上有兩處鍵聯(lián)接，而鍵槽不在軸的同一母線上1(I)軸肩高度或套簡厚度過大，超過軸承內圈高度使軸承拆卸困難2(2)軸承處沒有工藝軸肩，使軸承裝拆路線過長，裝拆困難3(3)軸頭處鍵的位置沒有靠近輪轂裝入端，使得輪轂裝入困難軸的結構不滿足“中間粗，兩頭細”原則，靠近中間的零件無法裝入結構分析題：指出下圖中軸系的結構錯誤，并改正(7)軸上有兩個鍵，但兩個鍵槽不在同一母線上11 軸右端的帶輪不能通過套筒利用軸承端蓋軸向定位，轉動零件與固定零件不能接觸2(2)軸與右端蓋之間不能接觸，應有間隙，并有密封措施3(3)齒輪兩側都是軸環(huán)，無法安

4、裝到位4(4)齒輪上的鍵槽沒打通，且深度不夠 這樣的結構，鍵槽無法加工，也無法裝配。5(5)右軸承的右側軸上應有工藝軸肩，軸承裝拆路線長(精加工面長)，裝拆困難(6)因軸肩過高，兩個軸承拆卸困難67滾動軸承滾動軸承 支承軸系結構分析支承軸系結構分析滾動軸承支承軸系結構設計常見的錯誤(1)軸肩高度或套筒厚度過大，超過軸承內圈高度使軸承拆卸困難(2)軸的外伸端軸承處沒有工藝軸肩，使得軸承裝配和拆卸路線過長(3)軸頭處鍵的位置沒有靠近輪轂裝入端，使輪轂裝入困難(4)輪轂上沒有貫通鍵槽，無法裝配輪轂(5)軸的結構不滿足“中間粗，兩頭細”原則，靠近中間的零件無法裝入(1)軸頭應比與之配合的輪轂短(2)需

5、要軸向定位的軸上零件沒有定位措施(3)軸頭處沒有鏈聯(lián)接或其他軸轂聯(lián)接措施(4)鍵的長度超出了輪轂長度或鍵的位置不合理，使其他零件無法安裝到位(5)軸系的軸向位置沒有固定，軸受到軸向力時發(fā)生竄動，不能將軸向力傳到機座2軸上零件裝拆方便方面1軸上零件的固定和定位可靠性方面3加工工藝性方面(1)安裝軸承端蓋處箱體沒有工藝凸臺，加工面與非加工面沒有分開(2)一根軸上多個鍵槽的位置不在同一母線上。(1) 單個使用，沒有成對(2)軸承裝反，即“面對背”安裝，既不是正裝也不是反裝結構(3)兩軸承都裝反，雖滿足“面對面”或“背對背”但不能承受鈾向力6保證軸承工作要求方面(1)沒有軸承游隙調整墊片，或者沒有對軸

6、系進行軸向位置調整的措施(2)軸的外伸處，軸與端蓋之間沒有密封措施(3)軸承采用脂潤滑，而箱體內零件采用油潤滑時，軸承處沒有擋油環(huán)5角接觸軸承、圓錐滾子軸承安裝方向錯誤方面4轉動零件和固定零件接觸或干涉方面(1)在軸的外伸處，軸與端蓋間沒有間隙，發(fā)生嚴重磨損(2)軸外仲端部的軸上零件，沒有采用合理的軸向定位措施，而是頂在透蓋上 例1 試分析下圖所示軸系結構中的錯誤并加以改進 圖中齒輪用油潤滑，軸承用脂潤滑(1)軸承的軸向固定、調整，軸向力傳遞方面的錯誤兩端固定結構中，軸左端的彈性擋圈多余，應去掉軸系采用兩端固定結構，兩軸承反裝不能將軸向力傳到機架，應該為正裝端蓋處沒有調整墊片，不能調整油承游隙

7、(2)轉動零件與固定零件接觸，不能正常工作方面的錯誤軸右端的聯(lián)軸器不能接觸端蓋，用端蓋軸向定位更不行軸與右端蓋之間不能接觸，應有間隙定位齒輪的套筒徑向尺寸過大，與軸承外圈接觸軸的左端端面不能與軸承端蓋接觸(3)軸上零件裝配、拆卸工藝性方面的錯誤有軸承的右側軸上應有工藝軸肩，軸承裝拆路線長(精加工面長)套筒徑向尺寸過大，右軸承拆卸困難因軸肩過高，左軸承拆卸困難齒輪與軸聯(lián)接的鍵過長套筒和軸承不能安裝到位：(4)軸上零件定位、固定可靠性方面的錯誤軸右端的聯(lián)軸器沒有軸向定位齒輪的軸向定位不可靠，軸頭長應短于輪轂寬齒輪與軸聯(lián)接鍵的長度過大，套筒頂不住齒輪右側外伸端的長度太長，使得兩半聯(lián)軸器無法連接(5)

8、加上工藝性方面的錯誤兩側軸承端蓋處箱體上沒有凸臺，加工面與非加工而沒有分開軸有兩個鍵，兩個平槽不在同一母線上聯(lián)軸器輪轂上的鍵槽沒開通，且深度不夠，聯(lián)軸器無法安裝(6)潤滑、密封方面的錯誤右軸承端蓋與軸間沒有密封措施軸承用脂潤滑，軸承處沒有檔油環(huán)，潤滑脂容易流失例例2 指出圖中的結構錯誤指出圖中的結構錯誤( 在有錯處畫在有錯處畫 編號編號, 并分析并分析錯誤原因錯誤原因) 。并在軸心線下側畫出其正確結構圖。并在軸心線下側畫出其正確結構圖( 齒輪齒輪油潤滑油潤滑, 軸承脂潤滑軸承脂潤滑) 。解 正確結構如圖所示。1）聯(lián)軸器周向沒有定位。2）齒輪周向沒有定位3）齒輪軸向定位不可靠, 與輪轂相配的軸段

9、長度應小于輪轂寬。 4）轉動件聯(lián)軸器與靜止件軸承端蓋接觸。5） 轉動件軸與靜止件軸承端蓋接觸。6） 箱體加工面與非加工面沒有分開。7） 端蓋沒有砂輪越程槽。8） 端蓋端面加工面太大。9） 軸外伸過長。10） 軸精加工面過長, 裝拆軸承不便。11）齒輪油潤滑, 軸承脂潤滑, 軸承內側需要擋油圈。12） 沒有墊片, 無法調整軸承游隙。13 ）外伸軸端沒有密封設施。14） 軸肩過高, 無法拆卸軸承。例3 試分析如圖所示小錐齒輪套杯軸系結構中的錯誤，并加以改進。 解題注意要點 懸臂錐齒輪支承常用套杯加圓錐滾子軸承結構。軸承采用正裝和反裝其結構不同。存在問題分析 (1)左端齒輪無軸向定位 (2)套杯和機

10、座間沒有調整墊片，不能調整軸系的軸向位置 (3)軸承端蓋與套杯間沒有調整墊片，不能調整軸承游隙 (4)軸與軸承端蓋間接觸，應有間隙， (5)左軸承的外圈裝拆路線長，裝拆困難(6)套杯左端的凸肩過高，左軸承的外圈拆卸困難(7)軸上有兩個鍵，位置都沒有靠近裝入端，使輪轂裝入困難(8)齒輪軸向定位不可靠，應使軸頭長度短于輪轂長度(9)軸承端蓋處箱體上沒有凸臺，加工面與非加上面沒有分開(10)軸上有兩個鍵兩個鍵槽不在同一母線上(11)右軸承端蓋與軸間沒有密封措施例4 如圖所示為反裝圓錐滾子軸承支承小錐齒輪軸的套杯軸系結構，試分析其中的結構錯誤，并加以改進解題要點(1)反裝結構和正裝結構不同；(2)支承齒輪