軸和聯(lián)軸器資料

軸和聯(lián)軸器資料第1頁/共38頁2轉(zhuǎn)軸心軸傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)心軸固定心軸第2頁/共38頁32.按軸線形狀分3.按截面形狀分直軸空心軸曲軸撓性軸實(shí)心軸第3頁/共38頁4階梯軸:

曲軸：

第4頁/共38頁5二、軸的結(jié)構(gòu)1.滿足強(qiáng)度、剛度的要求;2.滿足工藝性要求:

軸上零件要有準(zhǔn)確的工作位置、便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)有良好的制造工藝、應(yīng)力集中少，軸的受力狀態(tài)好。二、軸的設(shè)計(jì)內(nèi)容、特點(diǎn)和步驟1.內(nèi)容：強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.特點(diǎn)：三邊：邊計(jì)算、邊畫圖、邊修改三結(jié)合：估算與精算、計(jì)算與畫圖、軸的設(shè)計(jì)與軸上零件的設(shè)計(jì)3.步驟：選材初定軸徑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精確驗(yàn)算（強(qiáng)度校核）

軸的材料和結(jié)構(gòu)一、軸的材料1.碳素鋼35、45、50…2.合金鋼20Cr、40Cr…

常用材料及力學(xué)性能（表9-1）第5頁/共38頁6（一）軸的外形結(jié)構(gòu)（二）軸上零件的定位和固定方法階梯軸軸頸、軸頭、軸身軸向、周向軸肩、套筒、軸端擋圈彈簧擋圈圓螺母鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接銷聯(lián)接過盈聯(lián)接第6頁/共38頁7

定位軸肩→零件定位

h＝3~5mm

非定位軸肩→便于裝配

h=(0.5～1)mm為便于裝拆→階梯軸→軸肩→dmin在最外端、必有定位軸環(huán)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意:軸承定位軸肩(套筒)不能過高(以便拆卸)軸長(zhǎng)輪轂寬度安裝標(biāo)準(zhǔn)件軸段直徑，

(a)滾動(dòng)軸承(b)聯(lián)軸器(c)密封件軸肩圓角ｒ輪轂孔圓角Ｒ(倒角Ｃ)應(yīng)略短于(保證零件固定)應(yīng)套其內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)＜(為保證軸上零件與軸肩貼合)第7頁/共38頁81、零件的軸向定位

1）軸肩和軸環(huán)

要求r軸<R孔或r軸<C孔

錯(cuò)誤

正確第8頁/共38頁92）套筒

3）軸用圓螺母

錯(cuò)誤

正確要求軸肩高度<滾動(dòng)軸承內(nèi)圈高度第9頁/共38頁10當(dāng)用軸肩、軸環(huán)、套筒、圓螺母、軸端擋圈進(jìn)行零件的軸向定位時(shí)，為保證軸向定位可靠，要求L軸<L轂4）軸端擋圈

錯(cuò)誤

正確正確第10頁/共38頁115）軸承端蓋

6）彈性擋圈

7）鎖緊擋圈、緊定螺釘或銷

軸承端蓋與機(jī)座間加墊片，以調(diào)整軸的位置

第11頁/共38頁12（三）應(yīng)力集中、制造工藝、受力狀態(tài)1)軸肩處要有過渡圓角2)鍵槽應(yīng)位于同一母線上3)螺紋退刀槽4)砂輪越程槽同一軸上鍵槽位于圓柱同一母線上，且取相同尺寸第12頁/共38頁13三.軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟1.擬定軸上零件裝配方案→不同的結(jié)構(gòu)較好第13頁/共38頁142.估算軸的最小直徑（1）類比法：參考同類型已有機(jī)器的軸的結(jié)構(gòu)合尺寸，經(jīng)分析對(duì)比，確定所設(shè)計(jì)的軸的直徑。（2）經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：對(duì)一般減速器，可采用經(jīng)驗(yàn)公式來估算軸的直徑。高速輸入軸的直徑d可按與其相聯(lián)的電動(dòng)機(jī)軸的直徑D估算，d＝（0.8～1.2）D，各級(jí)低速軸的直徑d可按同級(jí)齒輪傳動(dòng)中心距a估算，d＝（0.3～0.4）a第14頁/共38頁15說明：①軸上有單鍵，直徑增大4%;有雙鍵,直徑增大10%②P－傳遞的功率(kw);n－軸的轉(zhuǎn)速(r/min);d－軸的直徑(mm)；C－系數(shù)→表(9-2)

(3)只計(jì)轉(zhuǎn)矩→按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度第15頁/共38頁163.確定軸的各段直徑及長(zhǎng)度

1）由外向內(nèi)定各段直徑

2）由內(nèi)向外定各段長(zhǎng)度4.確定軸上零件周向固定及結(jié)構(gòu)要素第16頁/共38頁17兩端軸承蓋與箱體之間無調(diào)整墊片；軸承與齒輪之間無定位軸套、裝齒輪的軸段長(zhǎng)度過長(zhǎng)；齒輪與軸之間無鍵聯(lián)接；軸肩過高，難以拆卸軸承；軸頸過長(zhǎng)，軸承裝拆不方便；無退刀槽。軸承蓋與軸之間無間隙，且無密封件；聯(lián)軸器無定位軸肩；鍵過長(zhǎng)（應(yīng)短于輪轂長(zhǎng)度）。第17頁/共38頁18軸系結(jié)構(gòu)改錯(cuò)四處錯(cuò)誤正確答案三處錯(cuò)誤正確答案第18頁/共38頁19兩處錯(cuò)誤1.左側(cè)鍵太長(zhǎng)，套筒無法裝入2.多個(gè)鍵應(yīng)位于同一母線上第19頁/共38頁20

四軸的計(jì)算

軸的工作能力主要取決于強(qiáng)度和剛度，高速軸還要校核振動(dòng)穩(wěn)定性。

軸的強(qiáng)度計(jì)算、軸的剛度計(jì)算(略)一、軸的強(qiáng)度計(jì)算1.按扭矩計(jì)算應(yīng)用條件：軸只傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受彎矩（或很小的彎矩）彎矩未知，按扭矩作初步計(jì)算。第20頁/共38頁212.按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算（當(dāng)量彎矩）應(yīng)用條件：已知軸承位置以及作用在軸上的載荷性質(zhì)、大小、方向和作用點(diǎn)。步驟：繪制受力計(jì)算簡(jiǎn)圖，計(jì)算所有力引起的彎矩，合成彎矩M；計(jì)算扭矩，合成當(dāng)量彎矩MV。合成彎矩當(dāng)量彎矩設(shè)計(jì)公式校正系數(shù)見P236：不變的轉(zhuǎn)矩0.3

脈動(dòng)的轉(zhuǎn)矩0.6

對(duì)稱的轉(zhuǎn)矩1[-1b]見表9-3軸上有單鍵，直徑增大4%;有雙鍵,直徑增大10%第21頁/共38頁22§2聯(lián)軸器和離合器

聯(lián)軸器和離合器主要是用于軸與軸間的聯(lián)接，使兩根軸一起旋轉(zhuǎn)并傳遞扭矩。

聯(lián)軸器聯(lián)接的兩根軸，必須停車后，經(jīng)拆卸后才能將兩軸分。

離合器聯(lián)接的兩軸，在工作時(shí)能很方便的將兩軸分離和接合。兩者的區(qū)別：

聯(lián)軸器和離合器均已標(biāo)準(zhǔn)化了，應(yīng)用時(shí)根據(jù)需要選用。

類型？型號(hào)？▲

安全聯(lián)軸器與離合器----機(jī)器工作時(shí)，若轉(zhuǎn)矩超過規(guī)定值，即可自行斷開或打滑，以保證機(jī)器中的主要零件不因過載而損壞；▲

特殊功用的聯(lián)軸器與離合器—用于某些特殊要求處，如：在一定的回轉(zhuǎn)方向或達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，聯(lián)軸器或離合器即可自動(dòng)接合或分離等；第22頁/共38頁23一、聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸的相對(duì)位移兩軸線的相對(duì)位移:軸向、徑向、角度、綜合。由于制造、安裝或工作時(shí)零件的變形等原因，被聯(lián)接的兩軸不一定度能精確對(duì)中，因此會(huì)出現(xiàn)兩軸之間的軸向位移、徑向位移和角位移，或其組合。yα

α

xy軸向x徑向角度綜合制造誤差安裝誤差受力變形被聯(lián)接的兩軸不能精確對(duì)中第23頁/共38頁24被聯(lián)接兩軸間的各種相對(duì)位移無補(bǔ)償能力，故對(duì)兩軸對(duì)中性的要求高。當(dāng)兩軸有相對(duì)位移時(shí)，會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)引起附加載荷。這類聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。

剛性聯(lián)軸器

撓性聯(lián)軸器

無彈性元件撓性聯(lián)軸器：聯(lián)軸器具有撓性，可補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。

有彈性元件撓性聯(lián)軸器：因聯(lián)軸器中裝有彈性元件，不僅可以補(bǔ)償兩軸間的相對(duì)位移，而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲(chǔ)蓄的能量越多，則聯(lián)軸器的減振能力越強(qiáng)。這類聯(lián)軸器的品種多，應(yīng)用廣泛。對(duì)被聯(lián)接兩軸間的各種相對(duì)位移有補(bǔ)償能力，進(jìn)一步分為：第24頁/共38頁25

傳遞的轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、壽命長(zhǎng)；對(duì)沖擊載荷較敏感、要求兩軸對(duì)中。適用于兩軸嚴(yán)格對(duì)中的場(chǎng)合。聯(lián)軸器剛性撓性凸緣聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器夾殼聯(lián)軸器盤銷聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性圓盤聯(lián)軸器金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器二、聯(lián)軸器的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用

具有緩沖、吸振性；強(qiáng)度低、壽命短。適用于頻繁啟動(dòng)、高速及雙向運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。無彈性元件有彈性元件第25頁/共38頁26套筒聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器第26頁/共38頁27夾殼聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器第27頁/共38頁28潘存云教授研制滾子聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：利用一條公用的雙排鏈條同時(shí)與兩個(gè)齒數(shù)相同的并列鏈輪嚙合來實(shí)現(xiàn)兩半鏈軸器的聯(lián)接。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、質(zhì)量小、裝拆方便、維修容易、成本低廉。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、質(zhì)量小、裝拆方便、維修容易、成本低廉，有一定的補(bǔ)償性能和緩沖性能。缺點(diǎn)：因鏈條的套筒與鏈輪之間存在間隙，不適于逆向傳動(dòng)和啟動(dòng)頻繁或立式軸傳動(dòng)。同時(shí)受離心力的影響不適于高速傳動(dòng)。第28頁/共38頁29尼龍銷擋板cc銷與擋板之間留有間隙彈性柱銷聯(lián)軸器特點(diǎn)：上述兩種聯(lián)軸器的動(dòng)力通過彈性元件傳遞，緩和沖擊、吸收振動(dòng)。第29頁/共38頁彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性圓盤聯(lián)軸器潘存云教授研制c圓柱孔圓錐孔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：外觀與凸緣聯(lián)軸器相似，用帶橡膠彈性套的柱銷聯(lián)接兩個(gè)半聯(lián)軸器。第30頁/共38頁31二、聯(lián)軸器的選擇1.根據(jù)工作條件確定類型對(duì)中性？轉(zhuǎn)速?轉(zhuǎn)矩？載荷平穩(wěn)性？…2.由軸徑d、轉(zhuǎn)矩T、轉(zhuǎn)速n確定型號(hào)計(jì)算轉(zhuǎn)矩=工作情況系數(shù)名義轉(zhuǎn)矩原則第31頁/共38頁32三、離合器的基本類型、特點(diǎn)及應(yīng)用牙嵌離合器摩擦離合器自動(dòng)離合器安全離合器磁粉離合器定向離合器單盤式離合器