7-1-2 轴（课件）《机械基础》同步精品课堂（高教版·第三版）

7-1-2支撑零部件- 轴 机械基础 同步精品课堂 高等教育出版社 1 知识结构 轴 支承零部件 轴的分类与特点 轴的常用材料 轴的结构 滑动轴承 滑动轴承的结构、特点及应用 滑动轴承的材料 轴瓦及其材料 滑动轴承的安装与维护 滚动轴承 滚动轴承的特点与应用 滚动轴承的结构与分类 滚动轴承的代号与类型的选择 滚动轴承的固定方法与拆装 滚动轴承滚动轴承的失效形式 轴系零部件：轴、轴承、轴上传动件；轴上零件的固定方式 任务描述 学习目标 （1）熟练掌握轴的分类、和应用； （2）了解轴的结构和材料； （3）熟练掌握轴的结构应满足的基本要求； （4）熟练掌握轴上零件的固定方法，轴的加工工艺以及轴上零件的拆装等具体要求，并能解决实际问题。 （5）理解滑动轴承的类型 、特点、主要结构和应用； （6）掌握滚动轴承的特点、结构组成、常见类型、应用及代号。 引入 轴在人们的生产、生活中到处可见，请列举生产、生活中的应用实例。 三、轴的结构 1、轴的结构：主要由轴伸、轴颈、轴头、轴身、轴肩和轴环组成。 （1）轴伸：轴的伸出端称为轴伸。 （2）轴颈：与轴承配合（被轴承支承）的轴承段称为轴颈。 （3）轴头：支撑传动零件（安装轮毂）的轴段称为轴头。 （4）轴身：联接轴颈与轴头的轴段称为轴身。 （5）轴肩与轴环：用于固定轴上零件的轴段。 轴 颈 轴 颈 轴 环 轴 肩 轴 头 轴 身 轴 头 滚动轴承 齿 轮 套 筒 轴 承 盖 联轴器 说出轴及轴上零件名称 三、轴的结构 2、影响轴结构的主要因素： （1）轴上载荷的性质、大小、方向及分布情况。 （2）轴与轴上零件、轴承和机架等零件的结合关系。 （3）轴的加工工艺和装配工艺。 对比转向轴与齿轮轴的区别 三、轴的结构 3、轴结构应该满足的基本要求： （1）轴的结构受力合理，有利于提高轴的强度和刚度。 （2）轴相对于机架与轴上零件相对于轴定位准确、固定可靠。 （3）轴便于加工制造，轴上零件便于装拆和调整。 （4）尽量避免或减少应力集中，并节省材料减轻重量、降低成本。 三、轴的结构 www.themegallery.com 4、轴上零件的固定 通过对轴及轴上零件，进行准确的定位和可靠的固定，以保证机械的正常工作。固定形式可分为轴向固定和周向固定两种。 （1）轴向固定 使轴上零件沿轴线方向准确定位和固定的方法称为轴向固定。目的是防止轴上零件沿轴线方向 窜动，并承受轴向力。 具体固定方法： 轴肩轴环固定 轴套固定 轴承 齿轮 套筒 轴肩 轴环 三、轴的结构 特点：结构简单，定位可靠 ，可承受较大的轴向力 应用：齿轮、带轮、联轴器、 轴承等的轴向定位 三、轴的结构 ①阶梯轴上常采用轴肩或轴环定位。轴肩或轴环是阶梯轴上截面变化的部分，由定位面和过渡圆角组成。轴肩结构简单，能承受较大的轴向力，应用较多 三、轴的结构 错误 正确 要求r轴<R孔或r轴<C孔 h=R(C)+(0.5~2)mm 三、轴的结构 ②在轴的中部，当两个零件间距离较小时，常用套筒作相对固定。使用套筒可简化轴的结构，避免在轴上制出螺纹、环形槽等，能有效地提高轴的疲劳强度，但增加了一些重量，故套筒不应太长。且因套筒与轴的配合较松,，所以也不宜用于高速轴。 特点: 结构简单，固定可靠，轴上不需要开槽、钻孔和切制螺纹，可较大承受轴 向力，但套筒不宜过长 应用:套筒与轴配合较松，多用于零件间距较小的场合，靠位置已定的零件来固定。轴转速很高时不宜采用 三、轴的结构 注意：L轴<L毂（2--3mm) ③螺钉锁紧挡圈-用紧定螺钉固定在轴上，但不能承受大的轴向力。 特点：结构简单、调整灵活，不能承受的较大的轴向力，不宜用于高速。 应用：常用于光轴上零件的定位。 三、轴的结构 ④圆锥面固定 圆锥面 特点：轴和轮毂之间无径向间隙、装拆方便，能承受冲击载荷，但锥面加工较为麻烦。 应用：多用于轴端零件固定，常与轴端压板或螺母联合使用，使零件获得双向轴向固定。 三、轴的结构 圆螺母 特点：固定可靠，装拆方便，可承受较大的轴向力 。由于轴上切制螺 纹，使轴的疲劳强度下降。 应用：常用双圆螺母或圆螺母与止动垫圈固定轴端零件。当零件间距较大时，亦可用圆螺母代替套筒以减小重量 三、轴的结构 ⑤圆螺母 ⑥轴端挡圈 应用：用于轴端零件的固定，可用轴端挡圈与轴肩使零件双向固定，挡圈用螺钉紧固在轴端。但需在轴端加工螺纹孔。 特点；可承受剧烈振动和冲击载荷。 三、轴的结构 应用：常用于固定滚动轴承等的轴向定位 特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力。 三、轴的结构 ⑦弹性挡圈：这种固定方法简单，但承受轴向力小,且轴上需设沟槽,也会因应力集中而削弱轴的强度 应用：适用于轴向力很小，转速低的场合 特点：紧定螺钉同时起轴向和周向固定作用，但轴向力和周向力均较小，转速也不高。 ⑧紧定螺钉 三、轴的结构 （2）周向固定 使轴上零件沿圆周方向准确定位和紧固的方法 ，称为周向固定 。目的是防止轴上零件沿圆周方向相对滑动，并承受周向力。 三、轴的结构 键 过盈配合 销 花键 平键联接 键 三、轴的结构 特点：加工容易，装拆方便。但轴向不能固定，不能承受轴向力 ① 三、轴的结构 ②花键 特点：适用于载荷较大、定心要求高的静、动连接 圆柱销 圆锥销 特点：周向、轴向都可以固定。互换性好、拆装方便，但受力均匀性差。 应用：常用作安全装置，过载时可被剪断，防止破坏其他零件，对轴削弱较大。不能承受较大载荷（只能传递较小的转矩） 三、轴的结构 ③销钉连接 三、轴的结构 结构简单，对中性好，承载能力高， 可同时起周向和轴向定位作用， 用于承受较大振动和冲击载荷的场合。 拆卸不便，不宜用于重载和多次装拆。 过盈配合 紧定螺钉联接 紧定螺钉端部拧入轴上凹坑（加工时配作）实现固定。结构简单，不能承受较大载荷，只适用于辅助连接 练习3： 1、轴套也称 ，一般用在两个零件间距 的场合，靠位置已定的零件来固定。 套筒 较小 2、为保证圆螺母的固定，常采用 或 方法来防松。 双圆螺母 圆螺母与止动垫圈固定轴端零件 3、为保证零件传扭，防止零件和轴的相对转动，轴上的转动件要有 固定，常用的固定方法有 和 ，其中 形式应用最广泛。 周向 键连接 过盈配合 键连接 4、轴上零件常见的轴向固定方式是（ ） A、键连接 B、过盈配合 C、轴肩、轴环 D、以上均是 C 三、轴的结构 1、加工工艺性 轴的结构中，应有加工工艺所需的结构要素： （1）需磨削的轴段，阶梯处应设有砂轮越程槽 砂轮越程槽 四、轴的结构工艺性 （2）需切制螺纹的轴段，应设有螺纹退刀槽 退刀槽 四、轴的结构工艺性 （3）中心孔：当轴伸出端的长度是直径4倍时，轴两端应该开设中心孔，以便加工时用顶尖支承和保证各轴段同轴度。 四、轴的结构工艺性 （4）为了减少刀具品种、节省换刀时间，同一根轴的圆角半径、倒角尺寸、键槽的尺寸、环形切槽宽度等应尽量各自统一。轴上不同轴段的键槽应布置在轴的同一母线上，以便一次装夹后用铣刀切出。一根轴上不同轴段的花键尺寸最好统一。加工精度和表面粗糙度应定的合理。 四、轴的结构工艺性 砂轮越程槽 螺纹退刀槽 键槽在同一母线上 四、轴的结构工艺性 四、轴的结构工艺性 2、装配工艺性结构 （1）装配时，各个部位不能相互干涉。 （2）轴的结构应便于轴上零件的装配。阶梯轴的直径中间大两端小，便于轴上零件的装拆。轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部份要设置倒角和过渡圆弧，以便于轴上零件装配，并减小应力集中 四、轴的结构工艺性 1、改进轴的结构，降低应力集中，提高疲劳强度 改进结构形状对消除和减少应力集中，提高轴的疲劳强度起着非常重要的作用。 2、降低表面粗糙度值，采用精车或磨削，减小轴表面的加工刀痕，有利于减小应力集中，提高轴的疲劳强度。 3、采用表面热处理（表面淬火。渗碳、碳氮共渗）和冷加工（滚压、喷丸）均能明显提高轴的疲劳强度 卸荷槽 例题 1.轴段L1直径为 mm，长度为 mm（75，78，80） 。 如图所示这一输出轴的结构草图，要求轴上斜齿轮与轴向采用H 7/r6配合，齿轮内孔径为 Ф65，宽度为80mm，选用轴承内孔口圆角r1.5，内孔径为 Ф60mm，试回答下列问题？ 8.轴上右边零件安装顺序为 。 6.左边轴环、轴肩的圆角半径为 （1；1.5；2）。 5.齿轮、联轴器与轴间的两个键槽应安排在 ，以便于加工。 4.按承载情况，该轴是 轴。 3.齿轮的轴向是用 和 固定。 2.为保证该轴能传递大载荷，承受冲击，齿轮和轴间应采用 和 周向固定。 7.d1和d2不相等是为 了 和 。 Ф 65 78 键联接 过盈配合 轴环 轴套 转 同一直线上 1 便于轴承的装拆 减少精加工表面 齿轮——轴套——轴承——端盖——联轴器 d1 d2 四、轴的结构工艺性 练习4： 1.轴端的倒角是为了（ ）。 A.装配方便 B.便于加工 C.减小应力集中 D.便于轴上零件的定位 A 2.增大轴在剖面过度处的圆角半径，其目的是____。 A. 使零件轴向定位可靠 B. 降低应力集中 C. 使轴的加工方便 B 3.轴上的多个键槽应布置成相互位置为90。（ ） × 4．为便于零件装拆，阶梯轴各段直径应 ，轴端应制出 。 从轴端分别向中间增大 倒角 小结 1.轴的结构 2.轴的结构应满足的要求 3.轴上零件轴向固定的目的及方法 4.轴上零件周向固定的目的及方法 5.轴的结构应该满足的工艺性要求 6.减少应力集中，提高轴的强度的措施 感谢观看 $$