轴的功用与类型课件.ppt

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1、第14章轴第一节轴的功用与类型一、轴的用途与分类1、功用：1）支承回转零件；2）传递运动和动力2、分类：按承载情况分：转轴——扭矩和弯矩心轴——只受弯矩传动轴——主要受扭矩3)保证所有轴上零件有确定的轴向工作位置按轴线形状分直轴：阶梯轴光轴曲轴：按轴线形状分钢丝软轴挠性钢丝轴本课程只讨论直轴一、轴的材料及其选择碳素钢——常用45#，正火调质合金钢——对应力集中较敏感。注意：①采用合金钢并不能提高轴的刚度。②轴的热处理和表面强化可提高轴的疲劳强度。表14-1P241第二节轴的材料第三节轴的结构设计要求：③各零件要牢固而可靠的相对固定（固定）②轴和轴上零件要有准确的工作位置（定位）①轴

2、应便于加工，轴上零件要易于装拆（制造安装要求）具有良好的制造工艺性等④改善受力状况，减小应力集中一、拟定轴上零件的装配方案原则：1）轴的结构越简单越合理2）装配越简单、方便越合理二、轴上零件的定位①轴应便于加工，轴上零件要易于装拆（制造安装要求）具有良好的制造工艺性等阶梯轴易于装拆轴的结构工艺性1）轴肩圆角r2）轴端倒角3）砂轮越程槽4）螺纹退刀槽①轴应便于加工，轴上零件要易于装拆（制造安装要求）具有良好的制造工艺性等同一轴上键槽位于圆柱同一母线上，且取相同尺寸①轴应便于加工，轴上零件要易于装拆（制造安装要求）具有良好的制造工艺性等1、零件的轴向定位1）轴肩和轴环要求r轴

3、轴

4、轴段长度②转动零件与静止零件之间必须有一定的间隙。①各轴段与其上相配合零件宽度相对应轴系结构改错四处错误正确答案三处错误正确答案两处错误1.左侧键太长，套筒无法装入2.多个键应位于同一母线上第四节轴的强度计算一、按扭转强度条件计算用于：①只受扭矩或主要承受扭矩的传动轴的强度计算②结构设计前按扭矩初估轴的直径dmin强度条件设计公式[τ]和C:可见P245表14-2二、按弯扭合成强度条件计算条件：已知支点、扭距，弯矩步骤：1、作轴的空间受力简图2、求水平面支反力RH1、RH2作水平面弯矩图3、求垂直平面内支反力RV1、RV2，作垂直平面内的弯矩图4、作合成弯矩图5、作扭矩图6、作当量

5、弯矩图—为将扭矩折算为等效弯矩的折算系数7、校核危险截面轴的强度设计公式第五节轴的刚度及振动稳定性一、轴的刚度计算1、弯曲刚度挠曲线方程：挠度：偏转角：2、扭转刚度二、轴的振动稳定性及临界转速弯曲振动（横向）扭转振动轴向振动（纵向）临界转速——轴引起共振时的转速弯曲临界转速的计算轴的临界角速度k=mg/y0刚性轴：挠性轴：第六节提高轴的强度、刚度和减轻轴重量的措施一、改进轴的结构，减少应力集中二、合理布置轴上零件以减少轴的载荷三、改进轴上零件的结构，减小轴的载荷四、选择受力方式以减小轴的载荷，改善轴的强度和刚度五、改进表面质量提高轴的疲劳强度例14-1有一汽车传动轴，传递最大功率P

6、=51.48kW,转速传动轴为n=400rpm,空心轴，外径d=70mm，内径d0=55mm，材料的[τ]T=30MPa。求:(1)按许用扭应力校核轴的强度。(2)采用同材料的实心轴时，直径应多大？(3)比较空心轴和实心轴的重量。解:(1)计算空心轴抗扭截面模量WT’和扭转应力τ(2)若为实心轴，则其最小直径d1例题(3)比较空心轴与实心轴的质量例14-2图示为铁路货车车厢轮-轴受力示意图。已知P=60kN，P-F间距为210mm，考虑偏载因素，计算轴的强度时载荷系数K=1.3。材料为45号钢，正火后[σ]-1b=60MPa。试确定车轴直径。解:(1)车轴只承受弯矩，不承受扭矩通过

7、画弯矩图(略)知最大弯矩Mmax为(2)由于，故由弯曲强度条件得PFPF例7-3已经两级展开式斜齿圆柱齿轮减速器中间轴结构如图所示。传递功率P=5.5kW，转速n=180r/min。齿轮2的参数：mn=3mm，an=20º，z2=112，b2=10º44’，右旋；齿轮3的参数：mn=4mm，an=20º，z3=23，b2=9º22’，右旋。图中A、D为角接触轴承的载荷作用中心。(1)若材料为45号钢正火，试按弯扭合成理论验算截面I和II的强度；(2)若材料改用30Cr