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机械设计基础课件 第十六章 轴
(2)防止齿轮右移:采用轴套 轴套使用条件:短距离,非高速
l1=B-(2-3)mm B+L>l1+l2
轴段的长度短于轮毂长度 为使定位更加准确
(3)轴上过渡圆角<零件上过渡圆角
(4)其他 紧定螺钉,圆螺母,轴端挡板,弹性垫片(受力小) 轴承盖(嵌入式轴承盖,凸缘式轴承盖)
阶梯轴:
1. 轴肩高度1-3mm 2. 轴端及各轴段的端部都应有倒角,一般为45° 3. 滚动轴承定位轴肩低于轴承内圈厚度,否则轴承内圈拆不下来
危险截面选取:
1.受力最大的面 2.轴径最小的面 3.受力较大,轴径较小的面 4.应力集中严重的面 选出2-3个面进行校核
轴的设计:
1. 确定轴上的P,n,T; 2. 求出作用在轴上齿轮的Fr,Ft,Fa; 3. 选择轴的材料 4. 初定轴的小径 5. 轴的结构设计(1)拟定装配方案
(在同一直线上
注意:1.合金钢对应力集中特别敏感,慎用 2.轴的刚度不足时,应加大轴的横截面积,减小跨距 提高轴的刚度不能从材料着手,因为弹性模量E基本相同
二、失效形式:疲劳断裂 设计准则:一般按疲劳强度校核 轴的设计步骤: (1)选择轴的材料 (2)轴径的初步计算 (3)轴结构设计 (4)强度校核
16.3 轴的结构设计 一、轴的制造安装要求
轴的直径越来越小, 联轴器有轴段挡板 轴套不宜过大
16.4 轴的工作能力计算 一、轴的强度
1.按扭转距初估轴径
实心轴WT=0.2d3
A=110-160
确定轴的小径 ① 有外伸段在外伸段处,无外伸段在轴承处 ② 小径上开一个键槽,d增大4-5%,
小径上开两个键槽,d增大7-10%, ③小径圆整,如有标准件配合,取标准值, 0,5结尾
(1)Mca=116619N·mm M=266833N·mm
展开式二级圆柱齿轮减速器的输出轴,单向转动,危险截面d=50mm,MH=105N·mm, MV=6×104N·mm,T=4×105N·mm,应力校正系数α=0.6, (1)危险截面的合成弯矩和计算弯矩 (2)危险截面上的弯曲应力的应力幅σa和平均应力σm (3)危险截面上的扭转剪应力的应力幅τa和平均应力τm (4)[σb]0=95N/mm2,[σb]-1=55N/mm2,按弯扭合成强度条件校核轴的强度
(3)确定零件轴向定位方式,确定轴径及各段长度 6. 求轴上个支撑点处(轴承处)支反力及力矩 7. 按弯扭合成校核轴强度(找危险截面)
第十六章 轴
一、轴的用途及分类 用途:主要用来支撑零件,以传递运动和力 分类:直轴(光轴,阶梯轴)
曲轴 软轴 按载荷性质分类: (1)转轴:同时承受弯矩M和扭矩T (2)心轴:只承受弯矩M 固定心轴 转动心轴 (3)传动轴:只传递扭矩T,不承受M或承受很小M
转轴:T,M 心轴:M 传动轴:T
一、轴的常用材料 常用材料:优质碳钢,45#,35# 正火/调质 一般材料:普通碳钢,Q235,Q275 重要的轴:合金钢,40Cr,35SiMn 调质/表面淬火 形状复杂的轴:球墨铸铁——吸振性和耐磨性较好
六、轴的加工工艺
1.尽量减小轴径尺寸的变化 2.同一个轴上多个键槽位于同一轴线上,尺寸也尽量相同 3.同一轴上过渡圆角尺寸一样,尽量取大值 4.与标准件配合的轴段,取标准件做轴径 5.磨削轴段——砂轮越程槽
切削螺纹轴段——螺纹退刀槽
第一种好,第二个轴套过长
轴的改错,可能考,也可能不考,大概一道十几分的题,找自己最确定的答案写在前面 ,位置在图上圈出来,标号对应
(2) σm=0, σa=σb τm= τa= τT
展开式二级圆柱齿轮减速器的输出轴,单向转动,危险截面d=50mm,MH=105N·mm, MV=6×104N·mm,T=4×105N·mm,应力校正系数α=0.6, (1)危险截面的合成弯矩和计算弯矩 (2)危险截面上的弯曲应力的应力幅σa和平均应力σm (3)危险截面上的扭转剪应力的应力幅τa和平均应力τm (4)[σb]0=95N/mm2,[σb]-1=55N/mm2,按弯扭合成强度条件校核轴的强度
1.轴的形状 阶梯轴:便于装配和制造,强度好
光轴:各段公差和表面粗糙度不同,无过盈配合,防止擦伤表面
二、轴上零件的位置:改善轴的受力情况,尽量使轴的受力最小
三、轴上零件的定位和固定:
1.周向定位:采用键 2.轴向定位:防止移动 (1)防止齿轮左移,采用定位轴肩或轴环
定位轴肩取7-10mm 轴环取10-15mm 非定位轴肩取1-3mm,画图的时候方便画,一般取2-4mm
齿轮带轮——非标准件 轴的宽度画图确定
2.按当量弯矩计算
按材料力学中第三强度理论得出
没有特殊说明,α取0.6
展开式二级圆柱齿轮减速器的输出轴,单向转动,危险截面d=50mm,MH=105N·mm, MV=6×104N·mm,T=4×105N·mm,应力校正系数α=0.6, (1)危险截面的合成弯矩和计算弯矩 (2)危险截面上的弯曲应力的应力幅σa和平均应力σm (3)危险截面上的扭转剪应力的应力幅τa和平均应力τm (4)[σb]0=95N/mm2,[σb]-1=55N/mm2,按弯扭合成强度条件校核轴的强度