機械基礎(chǔ) 課件 第10章 軸

軸的用途和分類《機械基礎(chǔ)》第十章軸的用途和分類一、軸的用途

軸是組成機器中最基本、最重要的零件之一。一切作旋轉(zhuǎn)運動的傳動零件，都必須安裝在軸上才能實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)和傳遞動力。因此軸的主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件（如齒輪、帶輪等）、傳遞運動和動力。

對軸的一般要求是要有足夠的強度、合理的結(jié)構(gòu)和良好的工藝性。發(fā)動機曲軸汽車傳動軸曲軸傳動軸軸的用途和分類二、軸的分類

根據(jù)軸心線形狀的不同，可以把軸分為直軸、曲軸和撓性鋼絲軟軸（簡稱撓性軸）三大類。

生產(chǎn)及生活中常用的是直軸。根據(jù)直軸所受的承載情況不同，又可分為心軸、轉(zhuǎn)軸和傳動軸三類。軸的類型及特點直軸光軸階梯軸

直軸的軸線為一直線。按直軸外形不同，又分為光軸（直徑無變化）和階梯軸（直徑有變化）。常用于一般機械中。軸的用途和分類直軸曲軸

曲軸常用于將主動件的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為從動件的直線往復(fù)運動或?qū)⒅鲃蛹闹本€往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭蛹幕剞D(zhuǎn)運動。常作為往復(fù)式機械中的專用零件。例如內(nèi)燃機、沖床等。軸的類型及特點軸的用途和分類直軸曲軸

撓性軸由幾層緊貼在一起的鋼絲層構(gòu)成的軟軸，它可以把扭矩和旋轉(zhuǎn)運動靈活地傳到任何位置。

常用于醫(yī)療器械和電動手持小型機具，例如鉸孔接頭機、刮削機等。軸的類型及特點撓性軸心軸

用來支承轉(zhuǎn)動的零件，工作時只承受彎矩作用而不傳遞動力。例如車輛用的轉(zhuǎn)動心軸；支承滑輪用的固定心軸。轉(zhuǎn)動心軸

直軸的分類及特點軸的用途和分類固定心軸

火車輪軸轉(zhuǎn)動心軸自行車前軸固定心軸心軸轉(zhuǎn)軸

既支承轉(zhuǎn)動零件同時又傳遞動力，轉(zhuǎn)軸本身是轉(zhuǎn)動的，同時承受彎曲和扭轉(zhuǎn)兩種作用。是機器中最常用的一種軸。直軸的分類及特點傳動齒輪軸軸的用途和分類心軸轉(zhuǎn)軸

工作時不承受彎矩作用或承受很小的彎矩，僅起傳遞動力的作用。例如：橋式起重機傳動軸、汽車變速箱與后橋之間的傳動軸。直軸的分類及特點軸的用途和分類傳動軸汽車傳動軸謝謝觀看《機械基礎(chǔ)》第九章軸上零件的固定《機械基礎(chǔ)》第十章轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)

對于軸的結(jié)構(gòu)，最簡單的是光軸，但實際使用中軸上總是需要安裝一些零件，所以往往要做成階梯軸，而各階梯都有它一定的作用和目的，使軸的結(jié)構(gòu)和各個部位，都具有合理的形狀和尺寸。

（1）軸頸——與軸承配合的軸段。軸頸的直徑應(yīng)符合軸承的內(nèi)徑系列。（2）軸頭——支撐傳動零件（如帶輪、齒輪）的軸段。軸頭的直徑必須與相配合零件的輪轂內(nèi)徑一致，并符合軸的標(biāo)準(zhǔn)直徑系列。（3）軸身——連接軸頸和軸頭的部分。（4）軸肩或軸環(huán)——階梯軸上截面變化的部分。圖10-1轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)

在考慮軸的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)滿足三個方面的要求，即：安裝在軸上的零件要牢固而可靠地相對固定；軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和盡量減少應(yīng)力集中；軸上的零件要便于安裝和拆卸。軸肩或軸環(huán)

這是一種常用的軸向固定方法。軸肩或軸環(huán)的過渡圓角半徑r小于軸上零件孔端的圓角半徑R或倒角C（即r<R或r<C），這樣才能使軸上零件的端面緊靠定位面。它具有結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠和能夠承受較大軸向力等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各種軸上零件的固定。軸向固定一、軸上零件的固定轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)

目的——保證零件在軸上有確定的軸向位置，防止零件作軸向移動，并能承受軸向力。軸肩或軸環(huán)軸端擋圈

軸端擋圈只適用于軸端零件的固定，而且是受軸向力不大的部位。但它可以承受振動和沖擊載荷。為了防止軸端擋圈和螺釘?shù)乃蓜?，?yīng)采用帶有鎖緊裝置的固定形式，對于無軸肩的，可采用錐形軸端和軸端擋圈聯(lián)合使用來固定零件。應(yīng)用較廣泛軸向固定軸端擋圈轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)軸肩或軸環(huán)軸端擋圈

一般在無法采用軸套，或嫌軸套太長而選用的，這種方法通常用在軸的中部或端部。用圓螺母的優(yōu)點是裝拆方便，固定可靠，能承受較大的軸向力。缺點是要在軸上切制螺紋，而且螺紋的大徑要比套裝零件的孔徑小，所以一般都切制細牙螺紋。為了防止圓螺母的松脫，上零件距離較大處及軸端零件的固定。軸向固定圓螺母圓螺母轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)軸肩或軸環(huán)軸端擋圈

軸套(也稱套筒)用來作為軸向固定零件，一般用在兩個零件的間距較小的場合，主要是依靠位置己定的零件來固定。利用軸套定位，可以減少軸的直徑的變化，在軸上也不需要開槽、鉆孔或切制螺紋等，所以可使軸的結(jié)構(gòu)簡化，避免削弱軸的強度。軸向固定圓螺母軸套軸套轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)軸肩或軸環(huán)軸端擋圈

結(jié)構(gòu)簡單緊湊，裝拆方便，只能承受很小的軸向力。需要在軸上切槽，這將引起應(yīng)力集中，常用于滾動軸承的固定。軸向固定圓螺母軸套彈性擋圈彈性擋圈轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)軸肩或軸環(huán)軸端擋圈

結(jié)構(gòu)簡單，同時起周向固定作用，但承受能力較低，且不適用于高速場合。軸向固定圓螺母軸套彈性擋圈轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)緊定螺釘與擋圈軸肩或軸環(huán)軸端擋圈

能消除軸與輪轂間的徑向間隙，裝拆方便，可兼做周向固定。常與輪端擋圈聯(lián)合使用，實現(xiàn)零件的雙向固定。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。軸向固定圓螺母軸套彈性擋圈轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)緊定螺釘與擋圈圓錐面平鍵連接

制造簡單、裝拆方便和對中性好，可用于較高精度、較高轉(zhuǎn)速及受沖擊或變載荷作用下的固定聯(lián)接。軸向不能固定，不能承受軸向力。軸上零件的周向固定轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)目的——保證軸能可靠地傳遞運動和轉(zhuǎn)矩，防止軸上零件與軸產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。平鍵連接

具有接觸面積大、承載能力強、對中性和導(dǎo)向性好等特點，適用于載荷較大、定心要求高的靜、動連接。加工工藝較復(fù)雜，成本較高。軸上零件的周向固定轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)花鍵連接外花鍵內(nèi)花鍵平鍵連接

軸向、周向都可以固定，常用作安全裝置，過載時可被剪斷，防止損壞其他零件。不能承受較大載荷，對軸強度有削弱。軸上零件的周向固定轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)花鍵連接銷釘連接銷釘平鍵連接

緊定螺釘端部擰入軸上凹坑實現(xiàn)固定。結(jié)構(gòu)簡單，不能承受較大載荷，只適用于輔助連接。軸上零件的周向固定轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)花鍵連接銷釘連接緊定螺釘平鍵連接

常用于軸與輪轂之間的聯(lián)接，與孔之間產(chǎn)生壓力，工作時依靠此壓力所產(chǎn)生的摩擦力來傳遞扭矩。結(jié)構(gòu)簡單，對軸的削弱少，對中性好，但配合面的加工精度要求也較高。過盈配合的裝配，如過盈量不大，一般可用壓入法；當(dāng)過盈量較大時，常用溫差法裝配。為了裝配方便，軸與孔的接口處的倒角尺寸，均有一定的要求。軸上零件的周向固定轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)花鍵連接銷釘連接緊定螺釘過盈配合謝謝觀看《機械基礎(chǔ)》第十章軸上常見的工藝結(jié)構(gòu)《機械基礎(chǔ)》第十章軸上常見的工藝結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)工藝性

軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于加工、便于軸上零件的裝配和便于使用維修，并且能提高生產(chǎn)率，降低成本。一般來說，軸的結(jié)構(gòu)越簡單，工藝性就越好。所以，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。1.軸的結(jié)構(gòu)在設(shè)計中應(yīng)注意以下幾個問題：

軸的形狀力求簡單，以便于加工、裝配、維修和檢驗，軸上的臺階數(shù)不宜過多。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，如圖10-2所示。圖10-2軸上常見工藝結(jié)構(gòu)軸上常見的工藝結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)工藝性

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，如圖10-3所示。便于軸上零件的裝配，避免劃傷配合表面，減小應(yīng)力集中。此外，應(yīng)盡可能使倒角大小一致和圓角半徑相同，以便于加工。圖10-4螺紋退刀槽圖10-5砂輪越程槽螺紋退刀槽砂輪越程槽圖10-3軸端倒角

如果軸上需要切制螺紋或進行磨削時，應(yīng)有螺紋退刀槽，如圖10-4所示。或砂輪越程槽如圖10-5所示。軸上常見的工藝結(jié)構(gòu)軸的結(jié)構(gòu)工藝性

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，如圖10-6所示。

軸端應(yīng)有倒角，必要時為