機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸(文件)
【正文】 d C1 r h h C1 R b 軸肩的尺寸要求 : 軸肩 定位軸肩 非定位軸肩 h =（ ~ ） d h = 1~2 mm r C1 或 r R 為了使零件能靠緊軸肩而得到準(zhǔn)確可靠的定位： h 軸和零件上的倒角和圓角尺寸的常用范圍見 表 152 套筒 套筒定位結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠。 特點(diǎn)： 軸端擋圈 軸承蓋 套筒 軸承端蓋用螺釘與箱體聯(lián)接而使?jié)L動軸承的外圈得到軸向定位。 軸端擋圈 2. 零件的周向定位 目的 限制軸上零件與軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。 作法： 1. 按軸所受的扭矩初步估算軸徑，并將其作為承受 扭矩的軸段的最小直徑 dmin。 152 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸段直徑大小取決于作用在軸上的載荷大??； 基本原則： 1. 與標(biāo)準(zhǔn)件（如滾動軸承、聯(lián)軸器、密封圈等）相配 合的軸徑，應(yīng)采用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。 T2 T1 T1+T2 T1 T1+T2 T2 合理 不合理 1. 合理布置軸上零件以減少軸的載荷 為減少軸所受的彎矩： ◆ 傳動件應(yīng)盡量靠近軸承， ◆ 盡量不采用懸臂的支承形式， ◆ 盡量縮短支承跨距及懸臂長度。 Q 方案 b T Q 方案 a 軸徑大 軸徑小 167。 30? r 凹切圓角 過渡肩環(huán) 3） 為增大軸肩處的圓角半徑，可采用內(nèi)凹圓角 或 過渡肩環(huán)。 通過碾壓、噴丸等強(qiáng)化處理時可使軸的表面產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，從而提高軸的抗疲勞能力。 一般說， 軸的結(jié)構(gòu)越簡單，工藝性越好。 車螺紋的軸端應(yīng)有 退刀槽 ， ◆ 為了加工方便，同一軸上不同軸段的 鍵槽應(yīng)布置在 軸的同一母線上。 （一）軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 傳動軸 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算 轉(zhuǎn) 軸 按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算 心 軸 按彎曲強(qiáng)度條件計(jì)算 1. 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： 軸的直徑： mmnPA 30 ?? MPaT ][?? 36dnP??TT WT??336][nPdT??? ?式中： [τT] 及 A0 查表 153 （ 151） （ 152） 167。 （一般是作為軸的外伸端軸頭的直徑） L1 L2 L3 A B C D 減速器中齒輪軸的受力為典型的彎扭合成。 L1 L2 L3 A B C D Fr Fa Ft A B C D ω T L1 L2 L3 1) 作出軸的計(jì)算簡圖 ◆ 軸的支承簡化 ◆ 軸的載荷簡化 分布 載荷 簡化為集中力，其作用點(diǎn)取在載荷分布段的中點(diǎn)。 折合系數(shù)： α= ][ 1?? ?2224 ??????????????WTWMca??彎曲應(yīng)力： 扭切應(yīng)力： WM??TWT?? T2?代入式（ 154）， W軸的抗彎截面系數(shù)，見表 154 2) 軸的強(qiáng)度校核 ? ? 22 4 ??? ?ca計(jì)算應(yīng)力： （ 154） 則軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為 WTM 22 )(???[σ1]對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力，其值 按表 15— 1選用。 （ 15 6） （ 15 7） （ 15 8） 4. 按靜強(qiáng)度條件進(jìn)行校核 對于瞬時過載很大，或應(yīng)力循環(huán)的不對稱性較為嚴(yán)重的軸，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行靜強(qiáng)度校核。 ● 軸的外伸端必須考慮密封問題 ● 軸承的潤滑問題（油或脂） ● 調(diào)整墊片調(diào)整軸承的游隙 ● 箱體的加工面與非加工面要分開。 ② 套筒與軸承外圈 ⑥ 卡圈無用。 ⑧ 聯(lián)軸器孔未打通。 ⑿ 無墊片，無法調(diào)整軸承游隙。 軸的結(jié)構(gòu)改錯問題通常從以下幾個方面考慮 : 1. 軸與軸上零件是否用鍵作周向固定 ,若軸上有多個零件時，其鍵槽是否在同一母線。 6. 軸伸透蓋處有無密封及間隙。 具有良好的潤滑和密封條件。 。 已知：作用在齒輪上的 圓周力 Ft=17400N，徑向力 Fr=6140N, 軸向力 Fa=2860N，齒輪分度圓直徑 d2=146 mm， 作用在軸右端帶輪上外力 F=4500N（方向未定） , L=193 mm， K=206 mm L/2 L K Ft Fr Fa F FA Fa Fr F1v F2v =Fa d2 167。 按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算軸徑的一般步驟： 1. 將外載荷分解到水平面和垂直面。 2. 若計(jì)算結(jié)果大于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步估計(jì)的軸徑，則強(qiáng)度不夠，應(yīng)修改設(shè)計(jì)； 3. 若計(jì)算結(jié)果小于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步估計(jì)的軸徑，且相差不大，一般以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的軸徑為準(zhǔn)。 配合軸段的直徑應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)件和配合性質(zhì)確定。對于重要的軸，還必須用安全系數(shù)法作精確校核計(jì)算。 2. 作垂直彎矩 MV圖和彎矩 MH圖 。 154 軸的設(shè)計(jì)實(shí)例 a a d 1 2 L/2 L K Ft Fr Fa F FA Fa Fr F1v F2v 1 2 =Fa d2 a a d N930348034500 ???Mav M’ av F1H F2H MaH F1F F2F 2) 求水平面的支反力 NL KFF F 4803193 20645001 ????? 87002/21 ??? tHH FFF3) 求 F力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力 FF FF 12 ??4) 繪制垂直面的彎矩圖 2/ ??aVM 2/2 LFM VaV ?? mN ?? 4142/ ??aV 2/139。 ，減少應(yīng)力集中，應(yīng)取相同的倒角、圓角尺寸。 軸上零件應(yīng)定位準(zhǔn)確、固定可靠。 3. 軸上零件的兩端軸上定位如何？ 4. 軸承的類型選擇和組合是否合理？特別是采用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承時，應(yīng)檢查是否為成對使用，其內(nèi)外圈傳力點(diǎn)處是否設(shè)置有傳力件。 4. 潤滑與密封的問題 ⒀ 齒輪油潤滑，軸承脂潤滑而無擋油環(huán)。 ⑩ 臺肩過高，無法拆卸軸承。軸承采用脂潤滑 。 例題 2： ① 兩軸承應(yīng)當(dāng)正裝； ② 端蓋與軸間應(yīng)有間隙并加密封圈； ③ 精加工面過長，應(yīng)設(shè)一非定位軸肩，以便軸承的安裝； ⑤ 軸段過長，套筒抵不住齒輪； ⑥ 右端軸承應(yīng)有定位軸肩； ⑦ 處應(yīng)加調(diào)整墊片； ⑧ 套筒過高，不便拆缷軸承 ④ 鍵不能伸入端蓋，軸的伸出部分應(yīng)加長；同時應(yīng)為軸上零件 設(shè)一定位軸肩 。 （ 15 9） 167。 表 15— 4 抗彎、抗扭截面系數(shù)計(jì)公式 截面 W WT 截面 W
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