機械行業(yè)管理及軸系零件管理分析

1、第四篇 軸系零部件本篇將要講授如下幾章：第九章 軸第十章 滾動軸承第十一章 滑動軸承第十二章 聯(lián)軸器與離合器第九章 軸9-1 軸的功用及分類一、功用支承旋轉零件、傳遞運動與動力。二、分類：轉軸最常見，受彎+扭心軸只承受彎曲而不承受扭矩。傳動軸只受扭而不受彎（或彎矩很小）分為三類轉動心軸如火車輪軸固定心軸如自行車前輪軸 又分為按承載性質直軸曲軸撓性鋼絲軸分為三類按軸線形狀光軸階梯軸空心軸9-2 軸的設計要點一、主要內容：二、軸常用材料：結構設計指安裝、定位及制造工藝等工作能力設計指強度、剛度、穩(wěn)定性等碳鋼30、40、45等。 載荷小時可用Q235A、Q275等。熱處理方法常調質、正火。 此外：還

2、可高頻淬火、滲碳、氮化、氰化、 強化處理（噴丸、滾壓等）。合金鋼常用20Cr、40Cr等。 其它材料高強度鑄鐵、合金鑄鐵、球墨鑄鐵等， 易鑄造成型。主要用毛坯（鋼制）常選軋制圓鋼或鍛件、或圓型材，少用鑄造）9-3 軸的結構設計一、要素含外形和尺寸軸頭安裝輪轂的軸段軸環(huán)軸端軸頸與軸承配合處軸肩軸段不安裝任何零件直徑最好為偶數(shù)或5的倍數(shù)。軸身軸頸與軸頭之間的軸段軸肩二、結構能使軸上零件位置確定便于裝拆和調整易于制造毛坯類型常為階梯軸結構。要求應考慮軸上力的分布和大小安裝位置及順序、配合性質、固定方法軸承類型、尺寸軸的加工方法、裝配方法 軸結構設計要點解說 （1）各段配合直徑d應盡量符合標準尺寸規(guī)定

3、。與滾動軸承、聯(lián)軸器、油封等標準件相配合處的軸徑，應符合標準件規(guī)定的內徑系列。 軸結構設計要點解說 （2）與軸上零件（如齒輪）相配合的一段軸的長度，要比軸上相配零件的寬度短2-3mm,（即軸不露頭），這樣才可將軸上零件固定。23mm23mm23mm23mm23mm 軸結構設計要點解說 （3）臺階有兩類：定位用臺階如圖中 處非定位用臺階如圖中A B 處若臺階過低，則定位欠可靠；若臺階過高，則徑向尺寸和應力集中增大。一般取h= 23 C或R（ ）C倒角尺寸R圓角直徑AB這類臺階是為了裝配時容易讓零件通過而設，一般臺階高度很小，在直徑方向上差13mm即可。 軸結構設計要點解說 （4）軸的過渡圓角半徑

4、r應比與之相配合的零件的倒角C或圓角半徑R小，這樣才可使零件的端面緊貼軸的臺肩，起到定位作用。（5）為制造方便，同一根軸上的圓角半徑、倒角尺寸、中心孔尺寸等應盡量一致，鍵槽的布置宜處于同一直線上。 軸結構設計要點解說 返 回三、零件在軸上的定位方法1、軸向定位方法軸肩定位軸肩高度h=（0.070.1）d，分為套筒定位軸端擋圈定位圓螺母定位彈性擋圈定位緊定螺釘定位鎖緊擋圈定位（套上開螺孔、用緊定螺釘限位）定位軸肩非定位軸肩雙圓螺母單圓螺母+止動墊圈見前圖見后頁圖見后頁圖見后頁圖緊定螺釘定位鎖緊擋圈定位單螺釘加止動銷定位雙螺釘加止動墊片定位單螺釘加止動片定位軸端擋圈定位2、周向定位方法鍵、花鍵定位

5、銷定位過盈配合定位緊定螺釘定位=1030不宜用于重載和多次裝配的場合四、加工和裝配工藝性1）、形狀盡量簡單，階梯級數(shù)盡量少注意2）、各段的鍵槽、圓角半徑、倒角、中心孔等尺寸盡量統(tǒng)一3）、注意車削退刀槽、砂輪越程槽4）、多處有鍵槽時，宜同向（同母線）5）、軸端有倒角便于裝配6）、宜中間大、兩邊小；或一邊大、一邊小7）、勿使零件裝配時接觸其它配合面9-4 軸的強度、剛度設計計算一、注意事項：1、接近等強度條件。按等強度理論設計出等彎截面梁參 考魚腹梁疊板彈簧2、盡量避免截面突變以產生應力集中現(xiàn)象。 ?？紤]過渡處倒圓角半徑r越大，效果越好，但因仍要可靠地軸向定位，所以可加裝中間環(huán)（又稱肩環(huán)、隔離環(huán)等

6、）內凹圓角也是措施之一3、過盈配合的軸和孔在剛進入配合處應力集中較嚴重，此時可考慮用減(卸)載槽、或加大配合部分直徑的方法改善。配合交界處產生應力集中在軸上開減載槽K約減小40%在輪轂上開減載槽K約減小20%增大配合處的軸徑K約減小35%d1=(1.061.08)dr(0.10.2)d4、盡量避免在軸上開橫孔、切口或凹槽、切螺紋等。5、注意減小Ra，避免產生疲勞裂紋。對應力集中敏感的高強度材料，尤應注意。用端銑刀加工用盤銑刀加工此法加工的鍵槽對軸的削弱小些。應力集中程度也小些。橫孔若無法避免，則應將孔口倒角，或用滾珠輾壓棱邊，且孔的表面粗糙度等級盡量高些；6、可用碾壓、噴丸、滲碳、氮化等強化表

7、面的方法以提高軸的疲勞強度。7、注意軸上零件的布置。輸入輸入輸出輸出輸出輸出齒輪和卷筒軸聯(lián)在一起，扭矩直接傳給卷筒，軸則只受彎矩，不受扭矩；若如右圖，則軸既彎又扭，軸徑必然加大。二、強度計算：1、扭轉強度計算?；驅憺樵O計公式形式：P=MnWn9.551060.2d3n9.551060.2d3Pn=只適應于僅受扭轉的傳動軸d9.55106P0.2 nPnC3=3MPamm3Nmm 注意：若開鍵槽，應d值： 開一個鍵槽d 值增大 35%。開兩個鍵槽d 值增大 710%。d值應圓整為標準值因為鍵槽削弱了軸的強度2、按彎曲強度條件計算。僅用于只受彎矩的心軸按材料力學中介紹的方法計算3、按彎扭組合變形計算。僅用于既彎又扭的轉軸按材料力學中介紹的組合變形方法計算。xd=MxdW=0.1d3M2+ Mn（ ）2要求 ：扭轉切應力為靜應力時：取=0.3；扭轉切應力為脈動循環(huán)交變應力時：取=0.6；扭轉切應力為