第3 1軸 一 軸的用途及分類 3 1概述 用途 支承回轉零件及傳遞運動和動力 除了剛性軸外 還有鋼絲軟軸 可以把回轉運動靈活地傳到不開敞地空間位置 軸一般是實心軸 有特殊要求時也可制成空心軸 如航空發動機的主軸 按軸線形狀分 直軸 階梯軸 光軸 曲軸 3 1軸 1 光軸特點 形狀簡單 加工容易 應力集中源較少 軸上零件不易裝配及定位 如自行車心軸 車床光杠 3 1軸 2 階梯軸特點 加工復雜 應力集中源較多 容易實現軸上零件裝配及定位 如減速器中的軸 3 1軸 3 曲軸特點 常用于將回轉運動轉變為直線往復運動或將直線往復運動轉變為回轉運動 主要用于各類發動機中 如內燃機 空氣壓縮機 活塞泵及沖床中的軸等 3 1軸 4 繞性軸特點 由幾層緊貼在一起的鋼絲構成 可以把回轉運動靈活地傳到任何位置 適用于連續振動的場合 具有緩和沖擊的作用 常用于醫療器械和電動手持小型機具 如絞孔機 刮削機 中 根據承載情況不同 直軸又可以分為 心軸 傳動軸和轉軸三類 心軸 傳動軸 轉軸 轉動心軸 固定心軸 特點 工作時只承受彎矩 起支撐作用 特點 工作時只承受扭距 不承受彎矩或承受很小的彎矩 僅起傳遞動力的作用 特點 工作時既承受彎矩 又承受扭距 既起支撐作用又起傳遞動力作用 是機器中最常用的一種軸 心軸 只受彎矩不傳遞扭矩 自行車前軸屬于哪種 傳動軸 主要受扭矩 轉軸 同時受扭矩和彎矩 轉軸的結構 軸的結構應滿足的要求 加工工藝性要好 即軸應便于加工 便于軸上零件裝拆 調整方便 軸上零件要有準確的定位 軸上零件要有可靠的固定 盡量使軸的受力合理 盡量減少應力集中 一 加工工藝要求 階梯軸 軸的結構 軸頸 支撐部分 與軸承相配的部分 軸頭 工作部分 與輪轂相配的部分 軸身 連接部分 連接軸頸與軸頭的部分 軸的結構 為便于軸上零件的裝拆 常將軸做成階梯軸 對于一般剖分式箱體中的軸 它的直徑從軸端逐漸向中間增大 可依次將齒輪 套筒 左端滾動軸承 軸承蓋和帶輪從軸的左端裝拆 另一滾動軸承從右端裝拆 為使軸上零件易于安裝 軸端及各軸段的臺階處都應有倒角 磨削的軸段應留有砂輪越程槽 車制螺紋的軸段應留有退刀槽 二 制造安裝要求 軸的結構 軸端 軸頸與軸肩 或軸環 的過渡部位應有倒角或過度圓角 便于軸上零件的裝配 避免劃傷配合表面 減少應力集中 盡可能使倒角 或圓角半徑 一致 以便于加工 螺紋退刀槽或砂輪越程槽 防止破壞零件左端面 當軸上有兩個以上鍵槽時 槽寬應盡可能相同 并布置在同一條直線上 以利于加工 倒角 砂輪越程槽 1 軸肩 軸環 特點 結構簡單 定位可靠 可承受較大軸向力 但是使軸徑增大 引起應力集中 特點 結構簡單 定位可靠 可承受較大的軸向力 應用 齒輪 帶輪 聯軸器 軸承等的軸向定位 錯誤 正確 2 套筒 套筒定位 軸向固定方法 特點 固定可靠 承受軸向力大 應用 多用于軸上相鄰兩零件相距不遠的場合 彈性擋圈 特點 結構簡單 常用于滾動軸承的軸向固定 只能承受很小的軸向力 特點 結構簡單緊湊 只能承受很小的軸向力 應用 常用于固定滾動軸承等的軸向定位 彈性擋圈固定 軸向固定方法 圓螺母加止動墊片 特點 多用于軸端 可承受較大軸向力 但螺紋對軸削弱較大 注意 圓螺母與軸的相應端面應留有間隙 特點 定位可靠 裝拆方便 可承受較大軸向力 應用 常用于軸的中部和端部 圓螺母定位 軸向固定方法 軸端擋圈固定 軸向固定方法 特點 工作可靠 結構簡單 應用 用于軸端定位 可承受劇烈振動和沖擊 套筒 軸用圓螺母 錯誤 正確 螺紋退刀槽 砂輪越程槽 圓錐面 擋圈 螺母 適用于有沖擊載荷和對中性要求較高的場合 常用于軸端零件的固定 鍵聯接 周向固定方法 特點 制造簡單 裝拆方便 對中性好 應用 應用最廣 同一軸上鍵槽位于圓柱同一母線上 且取相同尺寸 花鍵聯接 周向固定方法 特點 接觸面積大 承載能力高 對中性和導向性好 應用 適用于載荷較大和對定心精度要求較高的動聯接或靜聯接 緊定螺釘固定 周向固定方法 特點 結構簡單緊湊 只能承受很小的軸向力 應用 適用于軸向力小 轉速低的場合 輔助連接 過盈配合聯接 周向固定方法 特點 結構簡單 對中性好 選擇不同的配合可有不同的聯接強度 應用 不適用于重載和經常拆卸的場合 軸系結構改錯 四處錯誤 正確答案 三處錯誤 正確答案 兩處錯誤 正確答案 碳素鋼 常用45 正火調質 合金鋼 對應力集中較敏感 注意 采用合金鋼并不能提高軸的剛度 軸的熱處理和表面強化可提高軸的疲勞強度 軸的材料 1 階梯軸的直徑應該是中間大 兩端小 以便于軸上零件的裝拆 三 軸的結構工藝性 2 軸端 軸頸與軸肩 或軸環 的過渡部位應有倒角或過渡圓角 并應盡可能使倒角大小一致和圓角半徑相同 以便于加工 3 軸上需要切制螺紋或進行磨削時 應有螺紋退刀槽或砂輪越程槽 4 當軸上有兩個以上鍵槽時 槽寬應盡可能統一 并布置在同一直線上 以利加工 鍵槽 課堂練習 一 選擇1 具有固定可靠 裝拆方便等特點 常用于軸上零件距離較大處及軸端零件的軸向固定是 圓螺母B 圓錐面C 軸肩與軸環2 在軸上支承回轉零件的部分稱為 A 軸頸B 軸頭C 軸身3 具有結構簡單 定位可靠 能承受較大的軸向力等特點 廣泛應用于各種軸上零件的軸向固定是 A 緊定螺釘B 軸肩與軸環C 鍵連接4 接觸面積大 承載能力強 對中性和導向性都好的周向固定是 A 緊定螺釘B 花鍵連接C 平鍵連接5 加工容易 裝拆方便 應用最廣泛的周向固定是 A 平鍵連接B 過盈配合C 花鍵連接 A A B