第十六章轴的功用轴和连轴器支承回转零件传递运动和动力内容：内容：轴的常用材料、结构设计、轴的常用材料、结构设计、强度设计第一节一、分类1.按轴线的形状分1.按轴线的形状分曲轴轴的分类直轴挠性钢丝轴按轴段所起的作用不同，阶梯轴的轴段可分为三类：按轴段所起的作用不同，阶梯轴的轴段可分为三类：⑴轴头支承传动零件、支承传动零件、联轴器等，轴器等，并与这些零件保持一定的配合的轴段保持一定的配合的轴段配合⑵轴颈与轴承配合配合的轴段与轴承配合的轴段⑶轴身联接轴头与轴径的轴段轴肩轴环定位轴肩自由轴肩2.按承载情况分：2.按承载情况分：按承载情况分心轴——只受弯矩只受弯矩心轴固定心轴转动心轴传动轴——主要受扭矩主要受扭矩传动轴转轴——扭矩和弯矩扭矩和弯矩转轴二、轴的设计要求和一般设计步骤合理的结构、合理的结构、足够的强度设计步骤：设计步骤：1.选材料1.选材料3.轴的结构设计3.轴的结构设计2.估算轴径2.估算轴径4.强度校核4.强度校核三轴的材料及其选择三轴的材料及其选择碳素钢——常用45，正火调质常用45碳素钢常用45，合金钢——对应力集中较敏感。对应力集中较敏感。合金钢对应力集中较敏感球墨铸铁——适用于曲轴、球墨铸铁——适用于曲轴、凸轮轴等形状复杂的轴——适用于曲轴三、轴的材料及其选择注意：采用合金钢并不能提高轴的刚度。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。轴的热处理和表面强化可提高轴的疲劳强度。四、轴的基本直径的估算最小直径P6P9.55×109.55×10‰??Tn=n≤=τ=τTT3π3W0.2dTd16669.55×10P3P3d≥=C[]Tn0.2τnC——计算系数，见表15-3——计算系数，见表1515——计算系数第二节轴的设计要求：①轴和轴上零件要有准确、牢固的工作位置要求：轴和轴上零件要有准确、②轴上零件装拆、调整方便轴上零件装拆、③轴应具有良好的制造工艺性等④尽量避免应力集中一、拟定轴上零件的装配方案原则：原则：1）轴的结构越简单越合理2）装配越简单、方便越合理装配越简单、二、轴上零件的定位1、零件的轴向定位⑴轴肩和轴环要求：要求：＜C＜arr＜R＜aa=(0.07～a=(0.07～0.1)db=1.4a⑵套筒BLaa轴套B-(1～L=B-(1～3）mm不宜用于高转速轴aa⑶轴用圆螺母B-(1～L=B-(1～3）mm正确⑷轴端挡圈错误1错误1错误2错误2可承受较大轴向力⑸圆锥面（+挡圈、螺母）圆锥面（挡圈、螺母）对中性好，对中性好，只用于轴端锁紧挡圈、7）锁紧挡圈、紧定螺钉或销轴向力小⑹弹性挡圈常用于轴承的固定2、零件的周向定位⑴键⑵花键⑶紧定螺钉、销紧定螺钉、(4)过盈配合(4)过盈配合三、轴的结构工艺性1.轴的直径变化应尽可能少1.轴的直径变化应尽可能少2.越程槽、2.越程槽、退刀槽越程槽3.多键槽开在同一直线上3.多键槽开在同一直线上4.在可能情况下，应使过度圆角、倒角、键槽、4.在可能情况下，应使过度圆角、倒角、键槽、越在可能情况下程槽、退刀槽、中心孔等尺寸分别相等，并符合标准。程槽、退刀槽、中心孔等尺寸分别相等，并符合标准。5.配合段直径取标准值5.配合段直径取标准值6.阶梯轴直径常为中间大两端小6.阶梯轴直径常为中间大两端小7.非定位轴肩的高度一般为：0.5～7.非定位轴肩的高度一般为：0.5～3mm非定位轴肩的高度一般为8.轴端应有倒角8.轴端应有倒角9.固定滚动轴承的轴肩高度应小于轴承内圈厚度9.固定滚动轴承的轴肩高度应小于轴承内圈厚度指出图中轴结构设计中的不合理之处，指出图中轴结构设计中的不合理之处，并绘出改进后的结构图1.轴两端均未倒角1.轴两端均未倒角2.齿轮右侧未作轴向固定2.齿轮右侧未作轴向固定3.齿轮处键槽太短3.齿轮处键槽太短4.键槽应开在同一条直线上4.键槽应开在同一条直线上5.左轴承无法拆卸5.左轴承无法拆卸6.齿轮与右轴承装卸不便6.齿轮与右轴承装卸不便7.轴端挡圈未直接压在轴7.轴端挡圈未直接压在轴端轮毂上轴系结构改错四处错误正确答案三处错误两处错误1.左侧键太长，1.左侧键太长，套筒无法装入左侧键太长2.多个键应位于同一母线上2.多个键应位于同一母线上第三节联轴器与离合器：联轴器与离合器：联轴器相同点：联接两轴、相同点：联接两轴、传递运动和转矩不同点：联轴器不同点：联轴器——联接的两轴只有停车后联接的两轴只有停车后经拆卸才能分离离合器——联接的两轴可在机器工联接的两轴可在机器工离合器作中方便地实现分离与接合联轴器的类型、一、联轴器的类型、结