汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)：任務(wù)九 軸系結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)與應(yīng)用

1、任務(wù)九 軸系結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)與應(yīng)用汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容二、軸的結(jié)構(gòu)及工藝分析一、軸的功用、類(lèi)型及材料應(yīng)用1.軸的功用減速器中軸的應(yīng)用一、軸的功用、類(lèi)型及材料應(yīng)用支承回轉(zhuǎn)零件，傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。按承受的載荷不同轉(zhuǎn)軸既承受彎矩又承受扭矩心軸僅承受彎矩轉(zhuǎn)動(dòng)心軸如火車(chē)輪軸固定心軸如自行車(chē)軸傳動(dòng)軸主要承受扭矩如汽車(chē)變速箱至后橋的傳動(dòng)軸如減速器中的軸1）按承受的載荷不同2. 軸的分類(lèi)軸的類(lèi)型及應(yīng)用減速器中的軸轉(zhuǎn) 軸自行車(chē)的前輪軸 固定心軸軸的類(lèi)型及應(yīng)用軸的類(lèi)型及應(yīng)用鐵路機(jī)車(chē)輪軸 轉(zhuǎn)動(dòng)心軸點(diǎn)擊圖動(dòng)畫(huà)演示軸的類(lèi)型及應(yīng)用汽車(chē)中聯(lián)接變速箱與后橋之間的軸傳動(dòng)軸按照軸結(jié)構(gòu)形狀不同曲軸直軸光軸階梯軸可將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靈活地傳到不開(kāi)

2、敞的空間位置實(shí)心軸空心軸 如車(chē)床主軸剛性軸鋼絲軟軸2）按軸的結(jié)構(gòu)形狀分曲軸階梯軸空心軸撓性軸實(shí)心軸撓性鋼絲軸 發(fā)的機(jī)曲軸 重點(diǎn)：階梯軸結(jié)構(gòu)3.軸的失效和材料軸的失效形式是疲勞斷裂，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。軸的常用材料是：碳素鋼和合金鋼等。在一般工作溫度下，各種碳鋼和合金鋼的彈性模量相差不大，故在選擇鋼的種類(lèi)和熱處理方法時(shí)，所依據(jù)的主要是強(qiáng)度和耐磨性，而不是軸的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度等。1）碳素鋼：碳素鋼比合金鋼價(jià)格低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低，可通過(guò)熱處理改善其綜合性能，加工工藝性好，故應(yīng)用最廣；一般用途的軸，多用含碳量為0.25-0.5%的優(yōu)質(zhì)碳素鋼，尤其是45號(hào)鋼。對(duì)于不重要或受力較小的

3、軸也可用Q235、 Q275 等碳素結(jié)構(gòu)鋼。2)合金鋼 具有比碳鋼更好的機(jī)械性能和淬火性能，但對(duì)應(yīng)力集中比較敏感，且價(jià)格較貴；多用于對(duì)強(qiáng)度和耐磨性有特殊要求的軸。如20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼，經(jīng)滲碳淬火處理后可提高耐磨性；20CrMoV、38CrMoAl等合金鋼，有良好的高溫機(jī)械性能，常用于在高溫、高速和重載條件下工作的軸。3)球墨鑄鐵球墨鑄鐵吸振性和耐磨性好，對(duì)應(yīng)力集中敏感低，價(jià)格低廉，使用鑄造制成外形復(fù)雜的軸。例如：內(nèi)燃機(jī)中的曲軸。對(duì)于形狀復(fù)雜的軸，如曲軸、凸輪軸等，也采用球墨鑄鐵或高強(qiáng)度鑄造材料來(lái)進(jìn)行鑄造加工，易于得到所需形狀，而且具有較好的吸振性能和好的耐磨性，對(duì)應(yīng)力集中的

4、敏感性也較低。軸上各段的名稱(chēng):軸端軸頭軸頸軸頭 軸通常由軸頭、軸頸、軸肩、軸環(huán)、軸端及軸身（不裝任何零件的軸段）等部分組成。軸身提問(wèn):軸結(jié)構(gòu)主要影響因素?二、軸的結(jié)構(gòu)及工藝分析軸上零件的定位和固定定位：指零件在軸上安裝到位 （位置準(zhǔn)確）固定：指工作時(shí)零件與軸之間相對(duì) 位置保持不變（位置不動(dòng)）軸向固定 周向固定 二、軸的結(jié)構(gòu)及工藝分析階梯軸軸肩軸環(huán)1.軸肩或軸環(huán)定位階梯軸軸肩定位軸肩非定位軸肩1. 軸肩或軸環(huán)定位1）軸肩和軸環(huán)特點(diǎn)：能承受較大的軸向力應(yīng)用：常用于齒輪、鏈輪等軸向定位2. 軸向固定 要求軸肩高度滾動(dòng)軸承內(nèi)圈高度 合 理要求r軸R孔或r軸C孔 不合理注意：L軸L轂-（2 3)mm2）

5、套筒特點(diǎn)：定位可靠，裝拆方便，可承受較大的軸向力 應(yīng)用：常用于軸的中部距離較短、轉(zhuǎn)速不高的場(chǎng)合3）軸用圓螺母 特點(diǎn)：定位可靠，裝拆方便，可承受較大的軸向力 ,由于切制螺紋使軸的疲勞強(qiáng)度下降。應(yīng)用：常用于軸的中部和端部。雙圓螺母應(yīng)用：用于固定軸端零件，可以承受振動(dòng)和沖擊。4）軸端擋圈注意：L軸L轂-（23)mm5）彈性擋圈特點(diǎn)：承受很小的軸向力 注意畫(huà)法6）緊定螺釘特點(diǎn)：承受很小的軸向力7）軸承端蓋軸承端蓋與機(jī)座間加墊片，以調(diào)整軸的位置 8）其它固定方式鎖緊擋圈、錐形面3.周向固定 彈性環(huán)鍵花 鍵軸上零件的定位和固定周向固定 銷(xiāo)成形聯(lián)接過(guò)盈配合1. 軸肩（軸環(huán)）固定彈性擋圈5. 軸用彈性擋圈固定

6、6. 緊定螺釘固定2. 套筒固定套筒3. 圓螺母固定4. 軸端擋圈固定小結(jié)7.軸承蓋8.鎖緊擋圈9.圓錐面固定4. 軸的加工和裝配工藝性軸的形狀要力求簡(jiǎn)單，階梯軸的級(jí)數(shù)應(yīng)盡可能少，軸上各段的鍵槽、圓角半徑、倒角、中心孔等尺寸應(yīng)盡可能統(tǒng)一，以利于加工和檢驗(yàn). 軸上需磨削的軸段應(yīng)設(shè)計(jì)出砂輪越程槽，需車(chē)制螺紋的軸段應(yīng)有退刀槽當(dāng)軸上有多處鍵槽時(shí)，應(yīng)使各鍵槽位于軸的同一母線上 為使軸便于裝配，軸端應(yīng)有倒角 對(duì)于階梯軸常設(shè)計(jì)成兩端小中間大的形狀，以便于零件從兩端裝拆 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)使各零件在裝配時(shí)盡量不接觸其他零件的配合表面，軸肩高度不能妨礙零件的拆卸 同一根軸上所有圓角半徑和倒角的大小應(yīng)盡可能一致，以減少刀具規(guī)格和換刀次數(shù)。為便于加工定位，軸的兩端面上應(yīng)做出中心孔。 1)圓角半徑和倒角為使軸上零件容易裝拆，軸端和各軸段端部都應(yīng)有45的倒角。 2)軸端倒角軸上磨削的軸段應(yīng)設(shè)有砂輪越程槽，以便磨削時(shí)砂輪可以磨削到軸肩的端部。3)砂輪越程槽軸上車(chē)螺紋的軸段應(yīng)設(shè)有螺紋退刀槽，以保證螺紋牙均能達(dá)到預(yù)期的高度。 4)螺紋退刀槽軸上沿長(zhǎng)度方向開(kāi)有幾個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)將鍵槽安排在軸的同一母線上。 5) 鍵槽6） 軸上的零件裝拆和調(diào)整為了能夠順利地裝拆軸上零件，軸的結(jié)構(gòu)多半設(shè)計(jì)成中間粗兩端逐漸細(xì)的階梯軸形狀。為裝拆方便，軸肩一般可取為13mm。安裝軸承的軸肩高度應(yīng)小于軸承內(nèi)圈厚度，以便拆卸。 結(jié)