《机械设计》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三篇 轴系零、部件 第十五章 轴

第十五章轴 §15-1概述 §15-2轴的结构设计 §15-3軸的计算 第 章

第 十 五 章 轴 第十五章 轴 §15-1 概述 §15-2 轴的结构设计 §15-3 轴的计算

§15-1概述 轴的用途 ●轴的主要功能是支持回转委件,传递力、转矩和 运动。常见的轴分为直轴和曲轴,本章只介绍直 轴 轴的分类 二、轴设计的主要内容 三、轴的材料 第 章

第 十 五 章 轴 §15-1 概述 轴的用途 ⚫ 轴的主要功能是支持回转零件，传递力、转矩和 运动。常见的轴分为直轴和曲轴，本章只介绍直 轴。 一、轴的分类 二、轴设计的主要内容 三、轴的材料

轴的分类 按承载情况 传动轴 ●2)心轴 ●3)转轴 卷筒 2、按轴线形状 1)直轴 ●2)曲轴 W□ ●3)饶性轴 ●3、按实体情况 实心轴 ●2)空心轴 第 五 章 轴

第 十 五 章 轴 一、轴的分类 ⚫ 1 、按承载情况分： ⚫ 1 ）传动轴 ⚫ 2 ）心轴 ⚫ 3 ）转轴 ⚫ 2 、按轴线形状分： ⚫ 1 ）直轴 ⚫ 2 ）曲轴 ⚫ 3 ）饶性轴 ⚫ 3 、按实体情况 ⚫ 1 ）实心轴 ⚫ 2 ）空心轴 ⅣⅢ Ⅰ Ⅱ W 卷筒

轴设计的主要内容 ●选择轴的适宜材料; ●合理地确定轴的结构 ●计算轴的承载能力 1、轴的结构设计:根据轴上零件的的安裝、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。轴的结构设计是轴设计中的重要内容。 2、轴的工作能力设计包括:轴的强度、刚度和振动稳 定性等方面的设计。 ●轴的结构设计是轴设计的重点内容 第 章

第 十 五 章 轴 ⚫ 选择轴的适宜材料； ⚫ 合理地确定轴的结构； ⚫ 计算轴的承载能力 ⚫ 1、轴的结构设计：根据轴上零件的的安装、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。轴的结构设计是轴设计中的重要内容。 ⚫ 2、轴的工作能力设计包括：轴的强度、刚度和振动稳 定性等方面的设计。 ⚫ 轴的结构设计是轴设计的重点内容 二、轴设计的主要内容

、轴的材料 轴对材料的要求:具有较高的抗疲劳强度、较低的应力 集中敏感性和良好的加工性能 轴的主要材料:碳素钢和合金钢 1)碳素钢:比合金钢价康,对应力集中的敏感性低,而 且可以用热处理的方法提高其耐磨性和抗疲芬强度,应 用较广。常用的有35、45、50等优质中碳钢。其中45 钢应用最广。 2)合全钢:具有较高的力学性能和较好的可谇性,常用 于受力较大而且要求直径较小、质量轻或要求耐磨性较 好的轴。常用的有20G「、40G「等 注意: 各种碳素钢和合金钢的弹性模量相差无几,因此不能试 图通过选用合金钢来提高轴的刚度 3)球墨铸铁、合金铸铁 表15-1轴的常爆材料亵其主要力拳性能由

第 十 五 章 轴 三、轴的材料 ➢ 轴对材料的要求：具有较高的抗疲劳强度、较低的应力 集中敏感性和良好的加工性能 ➢ 轴的主要材料： 碳素钢和合金钢 1）碳素钢：比合金钢价廉，对应力集中的敏感性低，而 且可以用热处理的方法提高其耐磨性和抗疲劳强度，应 用较广。常用的有35、45、50等优质中碳钢。其中45 钢应用最广。 2）合金钢：具有较高的力学性能和较好的可淬性，常用 于受力较大而且要求直径较小、质量轻或要求耐磨性较 好的轴。常用的有20Gr、40Gr等。 ➢ 注意： 各种碳素钢和合金钢的弹性模量相差无几，因此不能试 图通过选用合金钢来提高轴的刚度。 3）球墨铸铁、合金铸铁 表15-1 轴的常用材料及其主要力学性能

§15-2轴的结构设计 轴的结构设计包括:合理的外形和全部结构尺寸。 轴的结构主要取决于: 11、轴在机器中的安装位置及形式;(轴的结构形 状应满足使用要求;) 22、轴上安装的委件的类型、尺寸、数量以及和轴 联接的方法; 33、载荷的性质、大小、方向及分布情况 44、轴的加工及装配的工艺性。 5、轴的结构应有利于提高轴的强度和刚度; 第 章

第 十 五 章 轴 § 15-2 轴的结构设计 轴的结构设计包括：合理的外形和全部结构尺寸。 轴的结构主要取决于： 11、轴在机器中的安装位置及形式；（轴的结构形 状应满足使用要求；） 22、轴上安装的零件的类型、尺寸、数量以及和轴 联接的方法； 33、载荷的性质、大小、方向及分布情况； 44、轴的加工及装配的工艺性。 5、轴的结构应有利于提高轴的强度和刚度；

§15-2轴的结构设计 拟订轴上委件的装配方案 轴上委件的定位 各段轴直径和长度的确定 提高的强度的常用措施 五、轴的结构工艺性 第 章

第 十 五 章 轴 § 15-2 轴的结构设计 一、拟订轴上零件的装配方案 二、轴上零件的定位 三、各段轴直径和长度的确定 四、提高轴的强度的常用措施 五、轴的结构工艺性

拟订轴上委件的装配方案

第 十 五 章 轴 一、拟订轴上零件的装配方案

轴上委件的定位 轴肩定位:多用于轴向力较大的场合 轴套筒定位:多用于两个零件之间的定位 圆螺母定位:可承受大的轴向力,一般用于 定 位轴端零件的固定 的 轴端挡圈:用于轴端零件的固定。 其它:用于较小轴向力的场合。如:弹性挡圈、 紧定螺钉、锁紧挡圈、圆锥面定位等。 第 章

第 十 五 章 轴 二、轴上零件的定位 轴 向 定 位 的 方 法 轴肩定位：多用于轴向力较大的场合。 套筒定位：多用于两个零件之间的定位。 圆螺母定位：可承受大的轴向力，一般用于 轴端零件的固定。 轴端挡圈：用于轴端零件的固定。 其它：用于较小轴向力的场合。如：弹性挡圈、 紧定螺钉、锁紧挡圈、圆锥面定位等

轴上委件的定位 1、轴上委件的轴向定位 2、轴上季件的周向定位 第 章

第 十 五 章 轴 二、轴上零件的定位 1、轴上零件的轴向定位 2、轴上零件的周向定位