模塊四輪系與軸系零件

項目二軸任務一概述任務二軸的設計一、軸的用途與分類

1、功用：1)支承回轉零件；2)傳遞運動和動力

任務一概述2、分類：

按受載情況分：轉軸（既受彎矩又受轉矩）、心軸（只受彎矩）傳動軸（主要受轉矩）自行車的前軸滑輪軸按軸線形狀分直軸：階梯軸

光軸曲軸:軟軸（撓性軸）：二、軸的材料軸的功用是承受彎矩和轉矩，工作時產生的應力多為變應力，所以軸的失效一般為疲勞斷裂。軸的材料是決定軸的承載能力的重要因素。選擇材料時應主要考慮如下因素：

1.軸的強度、剛度及耐磨性要求；

2.軸的熱處理方法及機加工工藝性的要求；

3.軸的材料來源和經濟性等。

軸的常用材料是碳鋼和合金鋼。最常用的碳鋼為45鋼，一般應進行正火或調質處理，以改善其力學性能。對于承受較大載荷，要求強度高、結構緊湊或耐磨性較好的軸，可采用合金鋼。常用的合金鋼有20Cr、40Cr、35SiMn等。采用合金鋼時必須進行相應的熱處理，以便更好地發揮材料的性能。一、軸的設計要求：

任務二軸的設計

設計軸時主要應滿足軸的強度要求，保證其在正常工作時不發生斷裂；對于剛度要求高的軸（如機床主軸、電機轉子軸），要限制變形量；對于一些高速機械的軸（如汽輪機主軸），要考慮滿足振動穩定性的要求。除此之外，還要對軸的結構進行設計，也就是確定軸的結構形狀和尺寸。其主要考慮軸和軸上零件的軸向和周向定位與固定、軸上零件的裝拆和調整、軸的受力情況、軸的加工工藝與裝配工藝等。二、軸各部分的名稱單級減速器的主動軸

軸分為軸頭、軸徑、軸身三部分。支承齒輪、帶輪、聯軸器等傳動件，并與這些零件保持一定配合的軸段稱為軸頭；與軸承配合的軸段稱為軸頸；連接軸頭與軸頸的軸段稱為軸身。軸肩或軸環是階梯軸上截面尺寸變化的部位。三、最小軸徑的估算

式中：C為由軸的材料和承載情況確定的系數，由課本176頁表4-2-1可查得。P為軸傳遞的功率kW；n為軸的轉速，r/min.

當截面上開有鍵槽時，要增大軸徑d，有一個鍵槽，d增大5%，有兩個鍵槽時，增大10%。四、軸上零件的周向固定：

鍵聯接、銷聯接、過盈配合、緊定螺釘聯接保證軸可靠地傳遞動力和運動五、軸上零件的軸向固定：

定位軸肩高度：h≈（0.07～0.1）d非定位軸肩高度：h≈1.5～2mm軸環的寬度：b≈1.4h軸肩、套筒、圓螺母、彈性擋圈、軸端擋圈用套筒、螺母、軸端擋圈定位時，零件輪轂的長度要比相配合軸段長度長2～3mm六、軸的結構工藝性

1）階梯軸的直徑中間大，兩端小，以便于軸上零件的裝拆。2）滿足需要的情況下，階梯軸的級數應盡可能少，方便加工。

3）直徑的過渡部位應有倒角或圓角，便于零件裝配，避免劃傷配合表面，并減小應力集中。同一軸上的所有圓角半徑和倒角尺寸應統一，以便加工。4）退刀槽和越程槽越程槽：保證砂輪能磨到軸肩及軸肩的垂直度；退刀槽：加工螺紋時，退刀槽可保證刀具退出。軸的結構工藝性

5）多個鍵槽，應布置在同一母線上。以便減少裝夾次數。6）保證軸上零件壓緊可靠，軸上零件寬度應大于相配軸段長度。軸套LBL=B-(2～3）mm7）軸肩的高度不能妨礙零件的拆卸。

例：已知軸傳遞功率30KW,轉速n=970r/min,材料為45鋼，齒輪和聯軸器的寬度均為60mm,采用深溝球軸承。試設計軸的結構和尺寸。⑴軸的結構草圖解：⑵軸的最小直徑查表，A=107～118，取A=110

考慮鍵的影響，將軸徑增大3%～5%，另外還需符合聯軸器的標準孔徑，查聯軸器標準確定：

d1=38mm⑶確定各軸段