8 1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、課程名稱機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)學(xué)時4教學(xué)內(nèi)容軸得結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)進(jìn)程中得位置第次授課班級11級機(jī)電一體化專業(yè)上課地點(diǎn)多媒體室上課時間周第節(jié)至第節(jié)教學(xué)重點(diǎn)軸得結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計教學(xué)目標(biāo)專業(yè)能力目標(biāo)社會能力目標(biāo)方法能力目標(biāo)1、了解軸得功用、分類與常用材料；2、熟悉軸上零件得定位與固定方式；3、初步掌握軸得結(jié)構(gòu)設(shè)計得方法；1、小組合作能力；2、語言表達(dá)能力；3、自我表現(xiàn)得能力；1、主動思考問題得能力；2、分析問題、解 決問題得能力。預(yù)期效果學(xué)習(xí)型工作任務(wù)1、知曉軸得功用與常用材料;軸得常見結(jié)構(gòu)2、熟悉國上零件得定位與固定方式，及其工藝要求。軸得結(jié)構(gòu)設(shè)計能初步使用用類比法設(shè)計軸得結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)資料教材、多媒體課件、習(xí)題

2、冊、學(xué)習(xí)工作頁教學(xué)過程設(shè)計步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動教學(xué)時間分配教學(xué)備注1課題引入從在機(jī)械中得廣泛應(yīng)用引出軸及其功用3，材料講授軸得類型聽講并理解8，結(jié)合實例組織討論生活、生產(chǎn)中常見機(jī)械中軸得類型討論8，講授軸得常用材料及其特點(diǎn)討論、聽講6，講討結(jié)合展示軸得結(jié)構(gòu)，講授軸得組成聽講6，講授軸上零件得定位與固定方式，及其結(jié)構(gòu)要求觀察、討論14，演示討論講授軸得結(jié)構(gòu)得工藝性聽講并理解8，組織討論實例：軸上零件得固疋方式思考、討論8，組織討論實例：軸得結(jié)構(gòu)得合理性討論12，督查、指導(dǎo)完成工作任務(wù) 8-1-1 :分析軸得結(jié)構(gòu)18，點(diǎn)評7，講授軸得結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟聽講并理解12，結(jié)合實例組織討論實例：減速器

3、低速軸得結(jié)構(gòu)設(shè)計討論10，督查、指導(dǎo)完成任務(wù)8-1-2 :設(shè)計軸得結(jié)構(gòu)15，點(diǎn)評、總結(jié)8，軸得分類與軸得常見結(jié)軸得結(jié)構(gòu)設(shè)5課堂教學(xué)信息反饋:課后小結(jié)課后學(xué)生情況反饋:作業(yè)布置完成練習(xí)冊。教學(xué)相關(guān)知識備注【課題引入】軸就是組成機(jī)器中得最基本得與主要得零件。一切作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動得傳動零件，都必須安裝在軸上才能實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)與傳遞動力。功用：支承回轉(zhuǎn)零件并傳遞運(yùn)動與轉(zhuǎn)矩。8 1軸得類型與材料、軸得類型1、按軸得軸線形狀直軸：直軸在生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛：分為光軸與階梯軸曲軸：曲軸可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動改變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動或作相反得運(yùn)動轉(zhuǎn)換。撓性軸：撓性鋼絲軟軸就是由幾層緊貼在一起得鋼絲層構(gòu)成得軟軸,它可以把扭矩與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動靈活

4、地傳到任何位置。2、按軸所承受載荷不同心軸：就是用來支承轉(zhuǎn)動得零件，只受彎曲作用而不傳遞轉(zhuǎn)矩。車輛用得轉(zhuǎn)動心軸；支承滑輪用得固定心軸。轉(zhuǎn)軸：轉(zhuǎn)軸得應(yīng)用特點(diǎn)就是既支承轉(zhuǎn)動零件又傳遞動力，同時承受彎曲與扭轉(zhuǎn)兩種作用。傳動軸：只受扭轉(zhuǎn)作用而不受彎曲作用。討論：自行車得前輪軸、中軸與后輪軸就是？車床主軸、后輪驅(qū)動得汽車前輪軸、后軸軸又就是?、軸得材料1、優(yōu)質(zhì)碳素鋼，如45:價廉，對應(yīng)力集中不敏感，應(yīng)用最為廣泛。2、合金鋼，如40Cr：承載能力強(qiáng)，重量較輕及耐磨性等。3、球墨鑄鐵：可代替鋼制造外形復(fù)雜得曲軸與凸輪軸。8 2軸得常見結(jié)構(gòu)、軸得主要組成部分軸頸與軸承配合得軸段。其直徑應(yīng)符合軸承得內(nèi)徑系列。軸

5、頭支撐傳動零件得軸段。其直徑應(yīng)符合軸得標(biāo)準(zhǔn)直徑系列。軸身連接軸頸與軸頭得軸段。軸肩與軸環(huán)階梯軸上截面變化之處。、軸得結(jié)構(gòu)在考慮軸得結(jié)構(gòu)時，應(yīng)滿足三個方面得要求，即：安裝在軸上得零件,要牢固而可靠地相對固定；軸得結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工與盡量減少應(yīng)力集中：軸上得零件要便于安裝與拆卸。1、軸上零件得固定(1)軸上零件得軸向固定軸肩或軸環(huán)固定結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠與能夠承受較大軸向力，常用。用軸端擋圈、軸套與圓螺母等固定軸端擋圈只適用于軸端零件得固定。為了防止軸端擋圈松動，應(yīng)采用帶有鎖緊裝置得固定形式。軸套(也稱套筒):一般用在兩個零件得間距較小得場合。圓螺母：一般在無法采用軸套，或嫌軸套太長而選用得。圓螺母裝拆

6、方便，固定可靠，能承受較大得軸向力。其它一些軸向固定形式對受軸向力不大得或就是為了防止零件偶然沿軸向竄動得場合，可用圓錐銷固定、緊定螺釘固定與彈性擋圈固定等形式。(2)軸上零件得周向固定用鍵作周向固定：應(yīng)用最廣。用過盈配合作周向固定：用壓入法或溫差法裝配。2、軸得結(jié)構(gòu)工藝性(1)軸得形狀力求簡單，以便于加工與檢驗，軸上得臺階數(shù)不宜過多。軸肩處得過渡圓角半徑r應(yīng)小于零件孔得圓角半徑 R或倒角C：需經(jīng)磨削加工得表面，在軸肩處應(yīng)設(shè)置砂輪越程槽。軸上若要車螺紋，在螺紋尾部留有退刀槽。軸端應(yīng)有倒角，必要時為軸得兩端應(yīng)設(shè)中心孔。為了加工方便，對于在同一軸上軸徑相差不大軸段得鍵槽，應(yīng)盡可 能采用同一規(guī)格得鍵

7、槽尺寸，并且要安排在同一加工直線例：分析圖例一軸上零件得固定方式與軸得工藝結(jié)構(gòu)例：指出圖中軸得結(jié)構(gòu)有哪些不合理得地方?t>1V-'x7/廠.【任務(wù)8-1-1】分析軸得結(jié)構(gòu)8、3軸得結(jié)構(gòu)設(shè)計在軸得結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)滿足三個方面得要求:軸上零件要可靠得定位與固定;軸上零件要便于安裝與拆卸;軸得工藝性要好：便于加工、盡量減小應(yīng) 力集中等。軸得結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟:1、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸得直徑d A.3C mmV nP軸所傳遞得功率，KW ；n軸得轉(zhuǎn)速，r/min ；A與材料有關(guān)得系數(shù)，查表24-2。說明：估算得軸徑作為軸得最小直徑;若該軸段要安裝標(biāo)準(zhǔn)件，應(yīng)將計算值圓整成相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值。對于設(shè)有健槽得軸，應(yīng)

8、增大直徑以補(bǔ)償鍵槽對軸得影響：單鍵時軸徑增大3%-5%;雙鍵（同一截面）時軸徑增大7%-10% 。當(dāng)作用在軸上得彎矩較小時，A值取較小值；反之，取較大值。2、設(shè)計軸得結(jié)構(gòu)，畫出軸得結(jié)構(gòu)草圖3、確定各軸段得直徑與長度。確定各軸段直徑 若軸徑得變化就是為了固定零件或承受軸向力，則直徑變化應(yīng)大些,一般可?。?-8） mm； 若軸徑得變化就是為了裝配方便或區(qū)別加工表面則直徑變化可小些,一般可?。?-3）mm ； 當(dāng)軸段裝有滾動軸承、聯(lián)軸器等標(biāo)準(zhǔn)件時，軸徑應(yīng)取相應(yīng)得標(biāo)準(zhǔn)值。【例】已知最小軸段得直徑為30mm,試確定其它各軸段得直徑。-確定各軸段長度各軸段得長度就是由所裝零件得輪轂得位置與寬度決定。注意：采用軸套、圓螺母、軸端擋圈固定時，軸得端面與零件端面應(yīng)留 有距離L，一般可取L= （ 1-3）mm。【例】已知軸傳遞功率30KW,轉(zhuǎn)速n=970r/min,材料為45鋼，齒輪與聯(lián) 軸器得寬度均為60mm,采用深溝球軸承。試設(shè)計軸得結(jié)構(gòu)與尺寸。解：軸得