機(jī)械設(shè)計(jì)第15章軸-文庫吧資料
2025-03-09 04:21本頁面
【正文】 ω T F’ NV1 Fa Ma=Fa r 2) 作出彎矩圖和扭矩圖 MH MH MV1 MV2 M1 M2 T 2. 按彎扭合成強(qiáng)度 條件計(jì)算 1) 作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 VH MMM 22 ??Ft 22 4 ??? ??ca3) 校核軸的強(qiáng)度 按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力 M ?對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力， T ?常不是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。 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(jiǎn)圖 ◆ 軸的支承簡(jiǎn)化 ◆ 軸的載荷簡(jiǎn)化 分布 載荷 簡(jiǎn)化為集中力，其作用點(diǎn)取在載荷分布段的中點(diǎn)。 2. 按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算 步驟如下： 1) 作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 ◆ 軸的支承簡(jiǎn)化 通常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的梁 ，支反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布置方式有關(guān)。 （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。 彎矩較小或只受扭矩作用、載荷較平穩(wěn)、無軸向載荷或只有較小的軸向載荷、減速器的低速軸、軸只作單向旋轉(zhuǎn)； 反之， [τT] 取較小值， A0 取較大值。 （一）軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 傳動(dòng)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。 167。 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。 152 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ④ 為便于軸上零件的裝拆，一般軸都做成從軸端逐漸向中間增大的 階梯狀 。 一般說， 軸的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，工藝性越好。 152 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （五）軸的結(jié)構(gòu)工藝性 指軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于加工和裝配軸上的零件，且生產(chǎn)率高，成本低。 通過碾壓、噴丸等強(qiáng)化處理時(shí)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。 152 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸上開卸載槽 應(yīng)力集中系數(shù)可減少 40% 輪轂上開卸載槽 應(yīng)力集中系數(shù)可減少 15~25% 增大軸的直徑 應(yīng)力集中系數(shù)可減少 30~40% d d ~1.06d d 4） 在輪轂上或軸上開卸載槽或加大配合部分的直徑 可以減小過盈配合處的局部應(yīng)力 ； 5 ) 用盤銑刀加工的鍵槽比鍵槽銑刀產(chǎn)生的應(yīng)力集中??； 6 ) 盡可能避免在軸上受載較大的區(qū)段切制螺紋。 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)。 應(yīng)力集中處 措施： 1) 用圓角過渡； 2) 盡量避免在軸上開橫孔、切口或凹槽 。 Q 方案 b T Q 方案 a 軸徑大 軸徑小 167。圖 b中軸同時(shí)受彎矩和扭矩作用。 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(dòng)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。 167。 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小； 基本原則： 1. 與標(biāo)準(zhǔn)件（如滾動(dòng)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。 說明： 1. 軸直徑的變化是根據(jù)軸上零件的受力、裝拆、 固定、以及對(duì)軸加工工藝的要求確定的。 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。 167。 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(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 軸向力較小時(shí)， 可采彈性擋圈、緊定螺釘及鎖緊擋圈來實(shí)現(xiàn)。 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(dòng)軸承的外圈得到軸向定位。 152 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)兩個(gè)零件間距離較大時(shí)，可采用圓螺母定位。 152 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) D d r R D 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(jiǎn)單，定位可靠。 特別注意： 軸肩的高度可查手冊(cè)中軸承的安裝尺寸。 定位軸肩 非定位軸肩 軸肩的尺寸要求 : 軸肩 定位軸肩 非定位軸肩 h =（ ~ ） d h = 1~2 mm D d r D d b h r R 軸環(huán)寬度： b ≥ h 167。 方案一 方案二 （二） 軸上零件的定位 軸上零件的定位 軸向定位 周向定位 167。 s a B c L a 二級(jí)圓錐圓柱 齒輪減速器 方案二多了一個(gè)用于軸向定位的長套筒，使機(jī)器的零件增多，重量增大。 152 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸上零件的裝配方案不同，則軸的結(jié)構(gòu)形狀也不相同。 c = 10 ~ 20 mm s = 3 ~ 5 mm 一般?。? a = 10 ~ 15 mm （一） 擬定軸上零件的裝配方案 裝配方案： 軸上零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系。 152 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 158 軸上零件裝配與軸的結(jié)構(gòu)示例 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，已知的條件有： ◆ 軸的裝配簡(jiǎn)圖； ◆ 軸的轉(zhuǎn)速 n (rpm)； ◆ 軸傳遞的功率 P (KW )。 典型軸系結(jié)構(gòu) 2. 軸上零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整； 1. 軸和軸上零件要有準(zhǔn)確的工作位置； (定位 ) 3. 軸應(yīng)具有良好的制造工藝性。設(shè)計(jì)時(shí)必須針對(duì)軸的具體情況作具體分析。 152 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有較大的靈活性和多樣性。 167。 151 概 述 表 151 軸的常用材料及其主要力學(xué)性能 材料牌號(hào) 熱處理 毛坯直徑 硬度 mm HBS 抗拉強(qiáng)
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