機(jī)械基礎(chǔ)軸詳解

機(jī)械基礎(chǔ)軸當(dāng)前第1頁\共有43頁\編于星期一\2點一、軸的用途及分類§3-1概述用途：支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運動和動力。除了剛性軸外，還有鋼絲軟軸，可以把回轉(zhuǎn)運動靈活地傳到不開敞地空間位置。軸一般是實心軸，有特殊要求時也可制成空心軸，如航空發(fā)動機(jī)的主軸。

曲軸分類：直軸心軸─只承受彎矩的軸轉(zhuǎn)動心軸固定心軸如火車車輪軸如自行車前軸傳動軸─只承受扭矩的軸，如汽車后橋的傳動軸。轉(zhuǎn)軸─同時承受彎矩和扭矩的軸，如減速器的軸。當(dāng)前第2頁\共有43頁\編于星期一\2點按軸線形狀分

直軸：階梯軸

光軸曲軸

當(dāng)前第3頁\共有43頁\編于星期一\2點§3—1軸

1、光軸特點：形狀簡單，加工容易，應(yīng)力集中源較少；軸上零件不易裝配及定位。如自行車心軸、車床光杠。當(dāng)前第4頁\共有43頁\編于星期一\2點§3—1軸

2、階梯軸特點：加工復(fù)雜，應(yīng)力集中源較多，容易實現(xiàn)軸上零件裝配及定位。如減速器中的軸。當(dāng)前第5頁\共有43頁\編于星期一\2點§3—1軸

3、曲軸特點：常用于將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運動或?qū)⒅本€往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運動。主要用于各類發(fā)動機(jī)中，如內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、活塞泵及沖床中的軸等。當(dāng)前第6頁\共有43頁\編于星期一\2點§3—1軸

4、繞性軸特點：由幾層緊貼在一起的鋼絲構(gòu)成，可以把回轉(zhuǎn)運動靈活地傳到任何位置，適用于連續(xù)振動的場合，具有緩和沖擊的作用。常用于醫(yī)療器械和電動手持小型機(jī)具（如絞孔機(jī)、刮削機(jī)）中當(dāng)前第7頁\共有43頁\編于星期一\2點根據(jù)承載情況不同，直軸又可以分為：心軸、傳動軸和轉(zhuǎn)軸三類。心軸傳動軸轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動心軸固定心軸特點：工作時只承受彎矩，起支撐作用。特點：工作時只承受扭距，不承受彎矩或承受很小的彎矩，僅起傳遞動力的作用。特點：工作時既承受彎矩，又承受扭距，既起支撐作用又起傳遞動力作用，是機(jī)器中最常用的一種軸。當(dāng)前第8頁\共有43頁\編于星期一\2點心軸——只受彎矩不傳遞扭矩

當(dāng)前第9頁\共有43頁\編于星期一\2點自行車前軸屬于哪種？

當(dāng)前第10頁\共有43頁\編于星期一\2點傳動軸——主要受扭矩

當(dāng)前第11頁\共有43頁\編于星期一\2點轉(zhuǎn)軸——同時受扭矩和彎矩

當(dāng)前第12頁\共有43頁\編于星期一\2點當(dāng)前第13頁\共有43頁\編于星期一\2點轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的要求：加工工藝性要好，即軸應(yīng)便于加工。便于軸上零件裝拆，調(diào)整方便。軸上零件要有準(zhǔn)確的定位。軸上零件要有可靠的固定。盡量使軸的受力合理，盡量減少應(yīng)力集中。一、加工工藝要求階梯軸當(dāng)前第14頁\共有43頁\編于星期一\2點軸的結(jié)構(gòu)軸頸（支撐部分）－與軸承相配的部分；軸頭（工作部分）－與輪轂相配的部分；軸身（連接部分）－連接軸頸與軸頭的部分；軸頭

軸身

軸頸

當(dāng)前第15頁\共有43頁\編于星期一\2點當(dāng)前第16頁\共有43頁\編于星期一\2點軸的結(jié)構(gòu)為便于軸上零件的裝拆，常將軸做成階梯軸。對于一般剖分式箱體中的軸，它的直徑從軸端逐漸向中間增大，可依次將齒輪、套筒、左端滾動軸承、軸承蓋和帶輪從軸的左端裝拆，另一滾動軸承從右端裝拆。為使軸上零件易于安裝，軸端及各軸段的臺階處都應(yīng)有倒角。磨削的軸段應(yīng)留有砂輪越程槽；車制螺紋的軸段應(yīng)留有退刀槽。二、制造安裝要求當(dāng)前第17頁\共有43頁\編于星期一\2點軸的結(jié)構(gòu)軸端、軸頸與軸肩（或軸環(huán)）的過渡部位應(yīng)有倒角或過度圓角，便于軸上零件的裝配，避免劃傷配合表面，減少應(yīng)力集中，盡可能使倒角（或圓角半徑）一致，以便于加工。螺紋退刀槽或砂輪越程槽，防止破壞零件左端面。當(dāng)軸上有兩個以上鍵槽時，槽寬應(yīng)盡可能相同，并布置在同一條直線上，以利于加工。倒角砂輪越程槽當(dāng)前第18頁\共有43頁\編于星期一\2點（1）軸肩、軸環(huán)軸肩軸環(huán)特點：結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，可承受較大軸向力；但是使軸徑增大，引起應(yīng)力集中。當(dāng)前第19頁\共有43頁\編于星期一\2點特點：結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，可承受較大的軸向力；應(yīng)用：齒輪、帶輪、聯(lián)軸器、軸承等的軸向定位；錯誤正確當(dāng)前第20頁\共有43頁\編于星期一\2點（2）套筒當(dāng)前第21頁\共有43頁\編于星期一\2點——套筒定位軸向固定方法特點：固定可靠，承受軸向力大；應(yīng)用：多用于軸上相鄰兩零件相距不遠(yuǎn)的場合；當(dāng)前第22頁\共有43頁\編于星期一\2點彈性擋圈特點：結(jié)構(gòu)簡單,常用于滾動軸承的軸向固定，只能承受很小的軸向力。當(dāng)前第23頁\共有43頁\編于星期一\2點特點：結(jié)構(gòu)簡單緊湊，只能承受很小的軸向力；應(yīng)用：常用于固定滾動軸承等的軸向定位；——彈性擋圈固定軸向固定方法當(dāng)前第24頁\共有43頁\編于星期一\2點圓螺母加止動墊片特點：多用于軸端，可承受較大軸向力，但螺紋對軸削弱較大。注意：圓螺母與軸的相應(yīng)端面應(yīng)留有間隙。當(dāng)前第25頁\共有43頁\編于星期一\2點特點：定位可靠，裝拆方便，可承受較大軸向力；應(yīng)用：常用于軸的中部和端部；——圓螺母定位軸向固定方法當(dāng)前第26頁\共有43頁\編于星期一\2點——軸端擋圈固定軸向固定方法特點：工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單；應(yīng)用：用于軸端定位，可承受劇烈振動和沖擊；當(dāng)前第27頁\共有43頁\編于星期一\2點套筒

軸用圓螺母

錯誤

正確螺紋退刀槽,砂輪越程槽

當(dāng)前第28頁\共有43頁\編于星期一\2點圓錐面（+擋圈、螺母）

適用于有沖擊載荷和對中性要求較高的場合，常用于軸端零件的固定。當(dāng)前第29頁\共有43頁\編于星期一\2點——鍵聯(lián)接周向固定方法特點：制造簡單，裝拆方便，對中性好；應(yīng)用：應(yīng)用最廣；同一軸上鍵槽位于圓柱同一母線上，且取相同尺寸當(dāng)前第30頁\共有43頁\編于星期一\2點——花鍵聯(lián)接周向固定方法特點：接觸面積大，承載能力高，對中性和導(dǎo)向性好；應(yīng)用：適用于載荷較大和對定心精度要求較高的動聯(lián)接或靜聯(lián)接；當(dāng)前第31頁\共有43頁\編于星期一\2點——緊定螺釘固定周向固定方法特點：結(jié)構(gòu)簡單緊湊，只能承受很小的軸向力；應(yīng)用：適用于軸向力小，轉(zhuǎn)速低的場合；輔助連接。當(dāng)前第32頁\共有43頁\編于星期一\2點——過盈配合聯(lián)接周向固定方法特點：結(jié)構(gòu)簡單，對中性好，選擇不同的配合可有不同的聯(lián)接強(qiáng)度；應(yīng)用：不適用于重載和經(jīng)常拆卸的場合；當(dāng)前第33頁\共有43頁\編于星期一\2點軸系結(jié)構(gòu)改錯四處錯誤正確答案三處錯誤正確答案當(dāng)前第34頁\共有43頁\編于星期一\2點兩處錯誤正確答案當(dāng)前第35頁\共有43頁\編于星期一\2點碳素鋼——常用45#，正火調(diào)質(zhì)合金鋼——對應(yīng)力集中較敏感。

注意：①采用合金鋼并不能提高軸的剛度。

②軸的熱處理和表面強(qiáng)化可提高軸的疲勞強(qiáng)度

軸的材料

當(dāng)前第36頁\共有43頁\編于星期一\2點1、階梯軸的直徑應(yīng)該是中間大，兩端小，以便于軸上零件的裝拆；三、軸的結(jié)構(gòu)工藝性當(dāng)前第37頁\共有43頁\編于星期一\2點2、軸端、軸頸與軸肩（或軸環(huán)）的過渡部位應(yīng)有倒角或過渡圓角，并應(yīng)盡可能使倒角大小一致和圓角半徑相同，以便于加工；當(dāng)前第38頁\共有43頁\編于星期一\2點3、軸上需要切制螺紋或進(jìn)行磨削時，應(yīng)有螺紋退刀槽或砂輪越程槽；當(dāng)前第39頁\共有43頁\編于星期一\2點4、當(dāng)軸上有兩個以上鍵槽時，槽寬應(yīng)盡可能統(tǒng)一，并布置在同一直線上，以利加工。鍵槽當(dāng)前第40頁\共有43頁\編于星期一\2點課堂練習(xí)一、選擇1、具有固定可靠、裝拆方便等特點，常用于軸上零件距離較大處及軸端零件的軸向固定是（）。圓螺母B.圓錐面C.軸肩與軸環(huán)2、在軸上支承回轉(zhuǎn)零件的部分稱為（）。A.軸頸B.軸頭C.軸身3、具有結(jié)構(gòu)簡單、定位可靠、能承受較大的軸向力等特點，廣泛應(yīng)用于各種軸上零件的軸向固定是（）。A.緊定螺釘B.軸肩與軸環(huán)C.鍵連接4、接觸面積大、承載能力強(qiáng)、對中性和導(dǎo)向性都好的周向固定是（）。A.緊定螺釘B.花鍵連接C.平鍵連接5、加工容易、裝拆方便，應(yīng)用最廣泛的周向固定是（）。A.平鍵連接B.過盈配合C.花鍵連接AABB