轴和轴毂连接1.pptx

第11章轴和轴毂联接轴是组成机器的重要零件之一，其主要功能是支持作回转运动的传动零件(如齿轮、蜗轮等)，并传递运动和动力。类型类型类型类型二、轴的材料及选择轴的结构设计：根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理地确定轴的结构形式和尺寸。第二节轴的结构分析轴的结构轴主要由轴颈、轴头、轴身三部分组成(如图10-5)。轴上被支承的部分为轴颈，如图中③，⑦段；安装轮毂的部分称做轴头，如图中①，④段；联接轴颈和轴头的部分称做轴身，如图中②，⑥段。一、轴上零件的装配方案零件的轴向定位由轴肩（轴环）或套筒来实现。圆螺母弹性挡圈轴端压板紧定螺钉2.轴上零件的周向固定各轴段所需的直径与轴上的载荷大小有关。初步求出的直径作为承受扭矩的轴段的最小直径dmin，然后再按轴上零件的装配方案和定位要求，从dmin处起逐一确定各段轴的直径。1.轴上装配标准件（滚动轴承、联轴器、密封圈等)的轴段（①②③⑦），其直径必须符合标准件的直径系列值2.各轴段长度的确定3.结构设计的基本要求轴的结构没计主要是使轴的各部分具有合理的外形尺寸。轴的结构应满足以下几个方面的要求：（1）对装配在轴上的零件，应进行可靠的轴向固定和周向固定。（2）便于轴的加工和轴上零件的装拆。（3）有利于提高轴的强度和刚度，以及节省材料，减轻重量。图10-6越程槽和退刀槽（2）轴上所有键槽应沿轴的同一母线布置。减少加工装夹次数。(4)为便于加工，应使轴上直径相近处的圆角、倒角、键槽、退刀槽和越程槽等尺寸一致。五、提高轴的强度和刚度的常用措施3.减小应力集中第三节、轴的工作能力分析二、按弯扭合成强度计算轴的结构设计初步完成后，通常要对转轴进行弯扭合成强度校核。对于钢制轴可按第三强度理论计算，强度条件为弯扭合成强度的计算按下列步骤进行：(1)绘出轴的计算简图，标出作用力的方向及作用点的位置。求考虑到键槽对轴的削弱，将d值增大4%，故得：【例11-2】：设计带式运输机减速器的主动轴.已知传递功率P=10kW,转速n=200r/min,齿轮齿宽B=100mm,齿数z=40,模数m=5mm,螺旋角β＝，轴端装有联轴器。轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径，需开键槽，故将最小轴径增加5%，变为42.525mm。查《机械设计手册》，取标准直径45mm。根据计算转矩、最小轴径、轴的转速，查标准GB5014-85或手册，选用弹性柱销联轴器，其型号为：6、轴的结构设计由于联轴器型号已定，左端用轴端挡圈定位,右端用轴肩定位。故轴段6的直径即为相配合的半联轴器的直径，取D6=45mm。轴段6的长度比半联轴器的毂孔长度要(为84mm)短2～3mm，这样可保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故该段轴长取为L6=82mm。轴段1和轴段4均是放置滚动轴承的，所以直径与滚动轴承内圈直径一样，为D1=D4=55mm,轴段1的长度即为滚动轴承的宽度，查手册为L1=21mm轴承端盖的总宽度为25mm（由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离l=20mm，故取轴段5的长度为L5=45mm。取齿轮距箱体内壁之距离为10mm，考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离，取5mm。已知滚动轴承宽度为21mm，齿轮轮毂长为100mm,则轴段4的长度为：10＋5＋(100-98)+21=38mm齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。对于齿轮，由手册查得平键的截面尺寸宽×高=16×10(GB1095-79)，键槽用键槽铣刀加工，长为80mm(标准键长见GB1096-79),同时为了保证齿轮轮毂与轴的配合为H7/n6；画轴空间受力简图c，将轴上作用力分解为垂直面受力图d和水平受力图e。分别求出垂直面上的支反力和水平面上支反力。对于零件作用于轴上的分布载荷或转矩(因轴上零件如齿轮、联轴器等均有宽度)可当作集中力作用于轴上零件的宽度中点。对于支反力的位置，随轴承类型和布置方式不同而异，其中a值参见滚动轴承样本，跨距较大时可近似认为支反力位于轴承宽度的中点(3)计算轴的弯矩，并画弯、转矩图(5)校核轴的强度三、轴的刚度计算图11-1轴的饶度和转角图11-2轴的扭角表11-5轴的挠度、偏转角和扭转角的允许值轴的振动概念轴的临界转速取决于回转零件的质量和轴的刚度，质量越大，刚度越小，则轴的临界转速越低。工作转速n低于一阶临界转速的轴称为刚性轴，超过一阶临界转速的轴称为挠性轴。通常情况下，对于刚性轴，应使n＜0.85nc1；对于挠性轴，应使n＞1.15nc1满足上述条件并避开各高阶临界转速的轴，都具有振动稳定性。第四节轴毂联接工作面（2）导向平键加长平键，轴向移动量不大的动联接，用螺钉固定在轴上2.半圆键联接