烟台南山学院：《机械设计基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十三章 轴和轴毂联接、第十四章 轴承、第十五章 其它常用零、部件

144轴的材料及选择 轴对材料的要求: 具有较高的强度、刚度、较好的工艺性及热处 理性能。 轴的常用材料有: ①、碳钢 优质碳钢:35、45、50等,进行调 质或正火处理,具有较高的综合机 械性能。 普通碳钢:Q235(A3)Q275(A5),用于受力较 小和不重要的轴

14.4 轴的材料及选择 轴对材料的要求： 具有较高的强度、刚度、较好的工艺性及热处 理性能。 轴的常用材料有： ①、碳钢 优质碳钢：35、45、50等，进行调 质或正火处理，具有较高的综合机 械性能。 普通碳钢：Q235(A3)或Q275(A5)，用于受力较 小和不重要的轴

②、合金钢 40CI、40MnB、35CrMo等,调质处理,具有更高的机 械性能和更好的淬火性能,但对应力集中较敏感,多 用于有特殊要求的轴 ③、铸钢或球墨铸铁 用铸造的方法易制成外形复杂的轴。铸铁的吸振性好, 对应力集中不敏感,成本低,但品质不易控制。 注意:轴的刚度大小,由材料的弹性模量E决定 而碳钢和合金钢的E值相差不多,热处理对E值影响也 很小,故要提高轴的刚度,采用合金钢或通过热处理 都不能

②、合金钢 40Cr、40MnB、35CrMo等，调质处理，具有更高的机 械性能和更好的淬火性能，但对应力集中较敏感，多 用于有特殊要求的轴。 ③、铸钢或球墨铸铁 用铸造的方法易制成外形复杂的轴。铸铁的吸振性好， 对应力集中不敏感，成本低，但品质不易控制。 注意： 轴的刚度大小，由材料的弹性模量E决定， 而碳钢和合金钢的E值相差不多，热处理对E值影响也 很小，故要提高轴的刚度，采用合金钢或通过热处理 都不能

提高轴刚度的办法有 ①轴上受力大的零件尽量靠近轴承处; ②缩短轴的长度 3增大轴的直径。 轴的常用材料及机械性能见教材 P273(表144)

提高轴刚度的办法有： ① 轴上受力大的零件尽量靠近轴承处； ② 缩短轴的长度； ③ 增大轴的直径。 轴的常用材料及机械性能见教材 P273（表14.4）

145轴的设计 1.类比法 类比法是根据轴的工作条件,选择与其相似的轴进行 类比及结构设计,画出轴的零件图。 2.设计计算法 用设计计算法设计轴的一般步骤为: (1)根据轴的工作条件选择材料,确定许用应力。 (2)按扭转强度估算出轴的最小喳直径。 (3)设计轴的结构,绘制出轴的结构草图。具体内容 包括以下几点

14.5 轴的设计 1. 类比法 类比法是根据轴的工作条件，选择与其相似的轴进行 类比及结构设计，画出轴的零件图。 2. 设计计算法 用设计计算法设计轴的一般步骤为： (1) 根据轴的工作条件选择材料，确定许用应力。 (2) 按扭转强度估算出轴的最小直径。 (3) 设计轴的结构，绘制出轴的结构草图。具体内容 包括以下几点：

a.根据工作要求确定轴上零件的位置和固定方式 b.确定各轴段的直径 c.确定各轴段的长度; d.根据有关设计手册确定轴的结构细节,如圆角、倒 角、退刀槽等的尺寸。 (4)按弯扭合成进行轴的强度校核。一般在轴上选取 2~3个危险截面进行强度校核。若危险截面强度不够 或强度裕度太大,则必须重新修改轴的结构。 (5)修改轴的结构后再进行校核计算。这样反复交替 地进行校核和修改,直至设计出较为合理的轴的结构。 (6)绘制轴的零件图

a. 根据工作要求确定轴上零件的位置和固定方式； b. 确定各轴段的直径 c. 确定各轴段的长度； d. 根据有关设计手册确定轴的结构细节，如圆角、倒 角、退刀槽等的尺寸。 (4) 按弯扭合成进行轴的强度校核。一般在轴上选取 2～3个危险截面进行强度校核。若危险截面强度不够 或强度裕度太大，则必须重新修改轴的结构。 (5) 修改轴的结构后再进行校核计算。这样反复交替 地进行校核和修改，直至设计出较为合理的轴的结构。 (6) 绘制轴的零件图

(6)绘制轴的零件图

(6) 绘制轴的零件图

第十三章轴和轴毂联接 51 51 511 Ho one 一三

第十三章 轴和轴毂联接 §13—2 轴的结构设计 §13—1 概述 §13—3 轴的强度计算 §13—4 轴的材料及选择 §11—5 轴的设计 §13—6 轴毂连接

§131概述 轴的用途与分类 1、功用:1)支承旋转零件;2)传递转矩和运动 2、分类: 按承载情况分:转轴—扭矩和弯短 心轴—只受弯矩 传动轴—主要受扭矩而不受弯矩或 弯矩很小的轴

§13—1 概述 一、轴的用途与分类 1、功用：1）支承旋转零件；2）传递转矩和运动 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——主要受扭矩而不受弯矩或 弯矩很小的轴

按轴线形状分直轴: 光抽作传动轴(应力集中小) 阶梯轴 优点:1)便于轴上零件定位 2)便于实现等强度 曲轴 空心轴(机床主轴)和钢丝软轴(挠性轴) gm心

按轴线形状分 直轴： 阶梯轴 光轴——作传动轴（应力集中小） 曲轴： 空心轴(机床主轴)和钢丝软轴（挠性轴） 优点：1）便于轴上零件定位； 2）便于实现等强度

§13-2轴的结构设计 轴主要由轴颈,轴头,轴身三部分组成 颈轴上被支撑的部分 轴轴头安装轮毅部分 身联接轴颈和轴头的部分 (1)轴颈、轴头的直径应取标准值 (2)直径的大小有与之相配合的内孔决定 (3)最好取偶数或5进位的数 <

§13—2 轴的结构设计 轴主要由轴颈，轴头，轴身三部分组成 轴      （1） 轴颈、轴头的直径应取标准值 （2）直径的大小有与之相配合的内孔决定 （3）最好取偶数或5进位的数 轴颈——轴上被支撑的部分 轴头——安装轮毂部分 轴身——联接轴颈和轴头的部分