机械设计_第10章 轴
机械设计手册---连接与紧固

求最大 时的 角
d d
d
d
tan
tan(
)
0
得: 450 时,螺旋副的效率 最高。
2
但 过大时,螺旋加工困难。
一般取: 200 ~ 250
3. 螺旋的自锁
滑块沿斜面等速下滑:
水平支持力 F (防止滑块加速下滑 的平衡力)
5. P—螺距、螺纹相邻两牙在中径线上对应点之间的轴向 距离。
6. S—导程 螺纹上任一点沿螺旋线旋转一周所移动的轴向距离。
单线螺纹: S=P
多线螺纹:S=nP
7.ψ—螺纹升角
螺旋线的切 线与垂直螺纹轴 线平面间的夹角。 各直径处的ψ不 同,ψ指螺纹中 径处的升角。
arctan nP (10-1) d2
s d2 tan
8. 牙形角
通过螺纹轴线的平面内螺纹牙两侧边的夹角。
9.牙侧角
牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。
对于对称牙形
2
对于非对称牙形 锯齿形螺纹工作边牙侧角:
3
10. 工作高度 h
内外螺纹间的径向接触高度。
§10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
一 .矩形螺纹( 0 ) 1. 受力分析
引入当量摩擦系数后,当滑块沿非矩形螺纹等速下滑时 的计算式为:
水平支持力 相应力矩 自锁条件:
F Fa tan( )
T
1 2
Fa d 2
tan(
)
(10-6a) (10-6b)
§10-3 机械制造常用螺纹
1. 三角螺纹 (1) 普通螺纹
机械设计全套课件 ppt课件

凡具备上述(1)、(2)两个特征的实物组合体称为机构。 机器能实现能量的转换或代替人的劳动去做有用的机械功,而 机构则没有这种功能。
仅从结构和运动的观点看,机器与机构并无区别,它们 都是构件的组合,各构件之间具有确定的相对运动。因此,通 常人们把机器与机构统称为机械。
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7
机械设计基础
绪论
如图1-1所示的内燃机,
图1-5(a)闭式运动链
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图1-5(a)开式运动链
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• 将运动链中的一个构件固定,并且它的一个 或几个构件作给定的独立运动时,其余构件 便随之作确定的运动,此时,运动链便成为 机构。
• 机构的组成:
• 机 架:固定不动的构件
• 原动件:输入运动的构件
• 从动件:其余的活动构件
1)运动副:两构件之间直接接触并能产生一定的相对
运动的连接称为运动副。
运动副元素:两构件上直接参与接触而构成运动副的部分— —点、线或面。
2) 运动副的分类
平面
运 运动副 动 副
空间 运动副
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高副:点、线接触 低副:面接触
球面副 螺旋副
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运动副 转动副
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图1-2 转动副
图1-3 移动副
是由汽缸体1、活塞2、连杆3、曲轴4、 小齿轮5、大齿轮6、凸轮7、推杆8等系列 构件组成,其各构件之间的运动是确定的。
0.1.2 构件与零件
机构是由具有确定运动的单元体组成的,这 些运动单元体称为构件。
组成构件的制造单元体称为零件。 零件则是指机器中不可拆的一个最基本的 制造单元体。构件可以由一个或多个零件组成。
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机械设计基础
【机械设计基础】(第五版)课后习题答案10-14章答案(精选五篇)[修改版]
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第一篇:【机械设计基础】(第五版)课后习题答案10-14章答案10-1证明当升角与当量摩擦角符合时,螺纹副具有自锁性。
当时,螺纹副的效率所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时,其效率必小于50%。
10-2解由教材表10- 1、表10-2查得,粗牙,螺距,中径螺纹升角,细牙,螺距,中径螺纹升角对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中,细牙螺纹的升角较小,更易实现自锁。
10-3解查教材表10-1得粗牙螺距中径小径螺纹升角普通螺纹的牙侧角,螺纹间的摩擦系数当量摩擦角拧紧力矩由公式可得预紧力拉应力查教材表9-1得35钢的屈服极限拧紧所产生的拉应力已远远超过了材料的屈服极限,螺栓将损坏。
10-4解(1)升角当量摩擦角工作台稳定上升时的效率:(2)稳定上升时加于螺杆上的力矩(3)螺杆的转速螺杆的功率(4)因速下降,,该梯形螺旋副不具有自锁性,欲使工作台在载荷作用下等需制动装置。
其制动力矩为10-5解查教材表9-1得Q235的屈服极限,查教材表10-6得,当控制预紧力时,取安全系数由许用应力查教材表10-1得的小径由公式得预紧力由题图可知,螺钉个数,取可靠性系数牵曳力10-6解此联接是利用旋转中间零件使两端螺杆受到拉伸,故螺杆受到拉扭组合变形。
查教材表9-1得,拉杆材料Q275的屈服极限,取安全系数,拉杆材料的许用应力所需拉杆最小直径查教材表10-1,选用螺纹()。
10-7解查教材表9-1得,螺栓35钢的屈服极限,查教材表10-6、10-7得螺栓的许用应力查教材表10-1得,的小径螺栓所能承受的最大预紧力所需的螺栓预紧拉力则施加于杠杆端部作用力的最大值10-8解在横向工作载荷作用下,螺栓杆与孔壁之间无间隙,螺栓杆和被联接件接触表面受到挤压;在联接接合面处螺栓杆则受剪切。
假设螺栓杆与孔壁表面上的压力分布是均匀的,且这种联接的预紧力很小,可不考虑预紧力和螺纹摩擦力矩的影响。
挤压强度验算公式为:其中;为螺栓杆直径。
螺栓杆的剪切强度验算公式其中表示接合面数,本图中接合面数。
机械原理(PDF)孙桓复习笔记chapter10

齿顶高 ha:分圆到顶圆的经向距离。 齿根高 hf: 根圆到分圆的经向距离。
全齿高 h: 根圆到顶圆的经向距离。即 h = h a + hf 任意圆 ri: 以任意半径所作的圆;其齿厚、齿槽宽、齿距分别以
注: 单个齿轮无节圆。
si、ei、pi表示
基 节 pb: 相邻两齿同侧齿廓沿基圆的弧长。
pb = pcos α
2 .刀具标准位置: 齿条型刀具的分度线与被切齿轮的分度圆相切并纯滚。
注: 因刀具在分度线上的齿厚等于齿槽宽,所以被加工齿轮的分度圆的
齿厚也等于齿槽宽,即切制成的齿轮为标准齿轮。
三.渐开线齿郭的根切现象和标准齿轮不发生根切的最少齿数
1.根切现象: 用范成法加工齿轮时,轮齿根部的部分渐开线齿廓
被切去的现象。(图 8-12 )
α
P
se
p
1
ha hf α
才能使齿顶部分的齿廓均为渐开线)
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《机械原理》 (第七版)孙桓主编
§10—5 渐开线直 齿圆柱齿轮的 啮合传动 一.一对渐开线齿轮正确啮合的条件
由于渐开线齿轮副的接触点都在线
1 2上
所以各齿对要在 1 2上同时啮合,两轮的法节应相等:
pn1=p b1=πmc1os α =K1 K′=πm cos2α =p b22=p n2
5 )基圆内与渐开线(∵ nn 总与基圆相切)
二.渐开线方程方 方 程 程 式 式 及 及 渐 渐 开 开 线 线 函 函 数 数 当齿轮绕轴心 O 转动时,渐开线齿廓 AK 上 K 点的速度 vk⊥rk,又该齿廓与另一 轮的齿廓在 K 接触时,所受法向力 F n必沿 nn。
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《机械原理》 (第七版)孙桓主编
*
轴的设计计算

轴的设计计算2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度如上图 从左到右依次为1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 与大带轮配合的轴 mm d 381= mm d d d 08.4408.63808.02112=+=⨯+= 取mm d 452= mm d d 4523=≥ 且此处为基孔制配合(其中孔为轴承内孔) 取mm d 503=mm d d 5034=≥ 取mm d 554= mmd d d 8.638.85508.02445=+=⨯+=取mm d 645=mm d d d 5885008.02336=+=⨯+= mm d d 5037== mm l 831=mm l 502252=⨯=∆++=s b l 3由于使用的轴承为深沟球轴承6010(GB/T276-1993)查《机械设计手册》P64表6-1得b=16mm主动轴如左图的装配方案mm d 381=mm d 452=mm d 503=mm d 554=mm d 645=mm d 586=对于从动轴:1)拟定轴上零件的装配方案现选用如图所示的装配方案从动轴如左图所示的装配方案mm mm h b 1422⨯=⨯,键槽用键槽铣刀加工,长为80mm ,选择齿轮轴毂与轴的配合为67k H ;同样半联轴器与轴的连接,选用平键为mm mm mm l h b 901118⨯⨯=⨯⨯,半联轴器与轴的配合为67k H 。
滚动轴承与轴的周向定位是通过过渡配合来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为m64)确定轴上圆角和倒角尺寸 参考《机械设计》教材P365表15-2 mm d 601= mm d 757= 取轴端倒角为0452⨯,各轴肩处的圆角半径见轴的俯视图上标注(3) 按弯扭合成应力校核轴的强度 1)主动轴的强度校核圆周力 1t F =112000d T =2000×255.86/93=5502.37N 径向力1r F =1t F tan α=5502.37×tan20°=5502.37×0.36=1980.85N 由于为直齿圆柱齿轮,轴向力1a F =0带传动作用在轴上的压力齿轮轴毂与轴的配合为67k H半联轴器与轴的配合为67k H 。
机械设计作业集10、11答案

第十章齿轮传动一、选择题10—1 在齿轮传动的设计计算中,对下列参数和尺寸应标准化的有__A、G__;应圆整的有D、E__;没有标准化也不应圆整的有B、C、F、H、I、J。
A斜齿轮的法面模数m n B斜齿轮的端面模数m t C直齿轮中心距aD斜齿轮中心距a E齿宽B F齿厚s G分度圆压力角αH螺旋角βI锥距R J齿顶圆直径d a10—2 材料为20Cr钢的硬齿面齿轮,适宜的热处理方法是______B____。
A整体淬火B渗碳淬火C调质D表面淬火10—3 将材料为45钢的齿轮毛坯加工成为6级精度的硬齿面直齿圆柱齿轮,该齿轮制造工艺顺序应是_______A______为宜。
A滚齿、表面淬火、磨齿B滚齿、磨齿、表面淬火C表面淬火、滚齿、磨齿D滚齿、调质、磨齿10—4为了提高齿轮传动的齿面接触强度应__B__。
A分度圆直径不变增大模数B增大分度圆直径C分度圆直径不变增加齿数D减小齿宽10—5为了提高齿轮齿根弯曲强度应___A_____。
A 增大模数B增大分度圆直径C增加齿数 D 减小齿宽10—6一减速齿轮传动,主动轮1和从动轮2的材料、热处理及齿面硬度均相同,则两轮齿根的弯曲应力_A_。
A F1>F2B F1<F2C F1=F210—7一减速齿轮传动,小齿轮1选用45钢调质,大齿轮2选用45钢正火,它们的齿面接触应力__C__。
A H1>H2B H1<H2C H1=H210—8 一对标准圆柱齿轮传动,若大、小齿轮的材料或热处理方法不同,则工作时,两齿轮间的应力关系属于下列第 C 种。
A H1≠H2,F1≠F2,[H]1=[H]2,[F]1=[F]2B H1=H2,F1=F2,[H]1≠[H]2,[F]1≠[F]2C H1=H2,F1≠F2,[H]1≠[H]2,[F]1≠[F]2D H1≠H2,F1=F2,[H]1≠[H]2,[F]1≠[F]2(H、F、[H]、[F]分别为齿轮的接触应力、弯曲应力、许用接触应力、许用弯曲应力)10—9一对正确啮合的标准渐开线齿轮作减速传动时,若两轮的材料、热处理及齿面硬度均相同且寿命系数K N1=K N2,则两轮的弯曲强度为___A_____。
机械原理-第10章 齿轮机构及其设计

2)斜齿圆柱齿轮机构: helical gear mechanism
3)人字齿轮机构: double-helical gear mechanism
2.用于相交轴间传动的齿轮机构
锥齿轮机构:bevel gear mechanism
锥齿轮也称为伞齿轮
直齿锥齿轮机构 曲线齿锥齿轮机构
3.用于交错轴间传动的齿 轮机构 交错轴斜齿轮机构 crossed helical gear mechanism (也称为螺旋齿轮机构)
基圆齿厚
sb ( srb / r ) 2rb inv s cos 2r cosinv cos ( s mzinv )
§10-5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
1.一对渐开线齿廓正确啮合条件 因为 pn= pb pn1= pn2
所以,要使齿轮能正确啮合,必须有 pb1= pb2 又因 pb=πmcosα 所以 πm1cosα1=πm2cosα2 故 m1cosα1= m2cosα2 要满足上式,则应 m1=m2=m ,α1=α2=α 渐开线齿轮正确啮合的条件是: 两齿轮的模数和压力角应分别相等。
(5)齿距:任意圆周上量得的相邻两齿同侧齿廓间的弧长,用pk
表示。(也称为周节)
pk= sk+ ek (6)法向齿距:相邻两齿同侧齿廓间沿 法线方向量得的直线距
离,
用pn表示。
p n= p b
Pb称为基节,指基圆 上的齿距。
(7)分度圆:计算基准圆,用d 和r 表示。 p= s+ e
(8)齿顶高:介于分度圆与齿顶圆之间的轮齿部分的径向高
蜗杆机构:worm and worm wheel mechanism
§ 10-2 齿轮的齿廓曲线
1.齿廓啮合的基本定律
机械设计习题 第十章

⑶画出轴Ⅱ上齿轮2、3所受各力的方向;
2.不相同。小齿轮的齿面硬度比大齿轮高30~50HBS。当小齿轮与大齿轮具有较大的硬度差且速度又较高时,较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应,从而提高了大齿轮齿面的疲劳强度。
3.当轮齿在靠近节线处啮合时,由于相对滑动速度低,形成油膜条件差,润滑不良,摩擦力较大,特别是直齿齿轮传动,通常只有一对齿啮合,轮齿受力也最大,所以点蚀首先发生在靠近节线的齿根一侧。
A.20CrMnTi B.40Cr C.45#钢
19.高速重载齿轮传动,当润滑不良时,最可能出现的失效形式是。
A.齿面胶合B.齿面磨损C.轮齿疲劳折断
20.齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为。
A.齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿B.齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿
C.齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火
⑷若使Ⅱ轴上的轴承不受轴向力,则齿轮3的螺旋角β3=?(忽略摩擦损失)。
一、选择题:
1.C2.A3.B4.D 5.C 6.C7.C 8.A 9.C 10.C11.B12.A13.C 14.B15.B16.C17.B18.B19.A20.B21.A22.A
二、简答题:
1.在轮齿间有润滑油存在,可使接触面变大,降低了接触应力,这样可延迟点蚀的发生,润滑油粘度越大越好,但是裂纹一旦产生以后,润滑油进入裂纹中,以后被与之相啮合的齿轮封住,会在裂纹中形成高压,将金属薄片崩掉,这就会加速点蚀的产生与扩展。
7.锥齿轮应置于高速级,因为当传递功率一定时,低速级的转矩大,则齿轮的尺寸和模数也大,而锥齿轮的锥距和模数大时,加工困难,加工成本大为提高。
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第10章 轴
提示: 本章主要介绍直轴的结构设计和直轴的设计计算基本方法,掌握轴结构设计中轴上零件轴向及周向定位方法及其结构的工艺性,并掌握轴上零件定位可靠、安装方法及受力分析。
基本要求: 应了解轴、转轴和传动轴的载荷和应力特点。 在机械零件设计中,轴的设计有一定的代表性,通过它可以学到典型的设计方法,掌握结构设计与强度计算的关系,将两者密切的结合起来。 在设计轴之前应先完成轴上零件的主要参数和结构设计,并进行受力分析。 由于轴上零件的轮毂尺寸和轴承尺寸需根据轴径来定,而计算轴径所需的受力点和支点位置又与轴上零件和轴承尺寸位置有关。因此,轴的设计过程常常是先估算轴径,再进行轴的结构草图设计,然后进行轴的强度计算。在此基础上,再对轴的结构进行修改,并“细化”个部分尺寸。所以轴的强度计算和结构设计要交替进行,边画图边计算,逐步完善。
10.1 概述 轴是组成机器的重要零件之一。用于支承作回转运动或摆动的零件来实现其回转或摆动,使其有确定的工作位置
10.1.1 分类 1.按照轴线形状分类:轴可分为直轴、曲轴和软轴 (1)直轴:直轴按外形不同可分为光轴、阶梯轴及一些特殊用途的轴,如凸轮轴、花键轴齿轮轴及蜗杆轴等。
(2)曲轴:曲轴是内燃机、曲柄压力机等机器上的专用零件,用以将往复运动转变为旋转运动,或作相反转变。见图19-1。
3)软轴:软轴主要用于两传动轴线不在同一直线或工作时彼此有相对运动的空间传动,也可用于受连续振动的场合,以缓和冲击。见图19-2。
2.按照所受载荷性质分类:轴可分为心轴、转轴和传动轴。
Page 1of 17第10章 轴2011-03-18(1)心轴:通常指只承受弯矩而不承受转矩的轴。如自行车前、后轮轴,汽车轮轴。 (2)转轴:既受弯矩又受转矩的轴。转轴在各种机器中最为常见。 (3)传动轴:只受转矩不受弯矩或受很小弯矩的轴。车床上的光轴、连接汽车发动机输出轴和后桥的轴,均是传动轴。
10.1.2材料与毛坯 1.轴的材料:首先应有足够的强度,对应力集中敏感性低;还应满足刚度、耐磨性、耐腐蚀性及良好的加工性。常用的材料主要有碳钢、合金钢、球墨铸铁和高强度铸铁。
选择轴的材料时,应考虑轴所受载荷的大小和性质、转速高低、周围环境、轴的形状和尺寸、生产批量、重要程度、材料机械性能及经济性等因素,选用时注意如下几点:
(1) 碳钢有足够高的强度,对应力集中敏感性较低,便于进行各种热处理及机械加工,价格低、供应充足,故应用最广。一般机器中的轴,可用30、40、45、50等牌号的优质中碳钢制造,尤以45号钢经调质处理最常用。
Page 2of 17第10章 轴2011-03-18(2) 合金钢机械性能更高,常用于制造高速、重载的轴,或受力大而要求尺寸小、重量轻的轴。至于那些处于高温、低温或腐蚀介质中工作的轴,多数用合金钢制造。常用的合金钢有:12CrNi2、12CrNi3、20Cr、40Cr、38SiMnMo等。
(3) 通过进行各种热处理、化学处理及表面强化处理,可以提高用碳钢或合金钢制造的轴的强度及耐磨性。特别是合金钢,只有进行热处理后才能充分显示其优越的机械性能。
(4) 合金钢对应力集中的敏感性高,所以合金钢轴的结构形状必须合理,否则就失去用合金钢的意义。另外,在一般工作温度下,合金钢和碳钢的弹性模量十分接近,因此依靠选用合金钢来提高轴的刚度是不行的,此时应通过增大轴径等方式来解决。
(5)球墨铸铁和高强度铸铁的机械强度比碳钢低,但因铸造工艺性好,易于得到较复杂的外形,吸振性、耐磨性好,对应力集中敏感性低,价廉,故应用日趋增多。
2.轴的毛坯: 可用轧制圆钢材、锻造、焊接、铸造等方法获得。对要求不高的轴或较长的轴,毛坯直径小于150mm时,可用轧制圆钢材;受力大,生产批量大的重要轴的毛坯可由锻造提供;对直径特大而件数很少的轴可用焊件毛坯;生产批量大、外形复杂、尺寸较大的轴,可用铸造毛坯。
10.1.3 失效形式与设计准则 1. 轴的失效形式:主要有因疲劳强度不足而产生的疲劳簖裂、因静强度不足而产生的塑性变形或脆性簖裂、磨损、超过允许范围的变形和振动等。
2.轴的设计应满足如下准则: (1)根据轴的工作条件、生产批量和经济性原则,选取适合的材料、毛坯形式及热处理方法。
(2)根据轴的受力情况、轴上零件的安装位置、配合尺寸及定位方式、轴的加工方法等具体要求,确定轴的合理结构形状及尺寸,即进行轴的结构设计。
(3)轴的强度计算或校核。对受力大的细长轴(如蜗杆轴)和对刚度要求高的轴,还要进行刚度计算。在对高速工作下的轴,因有共振危险,故应进行振动稳定性计算。
10.2 轴的结构设计 轴的结构设计的任务,就是在满足强度、刚度和振动稳定性的基础上,根据轴上零件的定位要求及轴的加工、装配工艺性要求,合理地定出轴的结构形状和全部尺寸。
10.2.1 轴结构的组成
Page 3of 17第10章 轴2011-03-18轴主要由轴颈、轴头、轴身三部分组成,见图19-3。轴上被支承部分叫做轴颈;安装轮毂部分叫做轴头;连接轴颈和轴头的部分叫轴身。
10.2.2 零件在轴上的定位 1. 零件在轴上的轴向定位:零件在轴上的轴向定位方法 主要取决于它所受轴向力的大小。此外,还应考虑轴的制造及轴上零件装拆的难易程度、对轴强度的影响及工作可靠性等因素。
常用轴向定位方法有:轴肩(或轴环)、套筒、圆螺母、挡圈、圆锥形轴头等,见图19-4。
(1)轴肩:轴肩由定位面和过度圆角组成。为保证零件端面能靠紧定位面,轴肩圆角半径必须小于零件毂孔的圆角半径或倒角高度;为保证有足够的强度来承受轴向力,轴肩高度值为h=(2-3)R。如图19-5。
Page 4of 17第10章 轴2011-03-18 (2)轴环:轴环的功用及尺寸参数与轴肩相同,宽度b=1.4h。若轴环毛坯是锻造而成,则用料少、重量轻。若由圆钢毛坯车制而成,则浪费材料及加工工时。
(3)轴套:轴套是借助于位置已经确定的零件来定位的,它的两个端面为定位面,因此应有较高的平行度和垂直度。为使轴上零件定位可靠,应使轴段长度比零件毂长短2-3mm。使用轴套可简化轴的结构、减小应力集中。但由于轴套与轴配合较松,两者难以同心,故不宜用在高速轴上,以免产生不平衡力。
(4)圆螺母:当轴上两个零件之间的距离较大,且允许在轴上切制螺纹时,可用圆螺母的端面压紧零件端面来定位。圆螺母定位装拆方便,通常用细牙螺纹来增强防松能力和减小对轴的强度消弱及应力集中。
(5)轴端挡板:当零件位于轴端时,可用轴端挡板与轴肩、轴端挡板与圆锥面使零件双向固定。挡板用螺钉紧固在轴端并压紧被定位零件的端面。该方法简单可靠、装拆方便,但需在轴端加工螺纹孔。
(6)圆锥面:可与轴端挡板及圆螺母配合使用。锥合面的锥度小时,所需轴向力小,但不易拆卸;反之则相反。通常取锥度1:30-1:8。图19-6。
(7)弹性挡圈:在轴上切出环形槽,将弹性挡圈嵌入槽中,利用它的侧面压紧被定位零件的端面。这种定位方法工艺性好、装拆方便,但对轴的强度消弱较大,常用于所受轴向力小而刚度大的轴。
Page 5of 17第10章 轴2011-03-18(8)圆锥销、锁紧挡圈、紧定螺钉:这三种定位方法常用于光轴。 2. 零件在轴上的周向定位:定位方式根据其传递转矩的大小和性质、零件对中精度的高低、加工难易等因素来选择。常用的周向定位方法有:键、花键、成形、弹性环、销、过盈等联结,通称轴毂联结。这些联结的详细内容见 第15.3,15.4章节。
10.2.3 轴结构的工艺性 所谓轴的结构的工艺性,是指轴的结构应尽量简单,有良好的加工和装配工艺性,以利减少劳动量,提高劳动生产率及减少应力集中,提高轴的疲劳强度。
1. 设计合理的结构,利于加工和装配 (1)为减少加工时换刀时间及装夹工件时间,同根轴上所有圆角半径、倒角尺寸、退刀槽宽度应尽可能统一;当轴上有两个以上键槽时,应置于轴的同一条母线上,以便一次装夹后就能加工。
(2)轴上的某轴段需磨削时,应留有砂轮的越程槽;需切制螺纹时,应留有退刀槽。 (3)为去掉毛刺,利于装配,轴端应倒角 (4)当采用过盈配合联结时,配合轴段的零件装入端,常加工成导向锥面。若还附加键联结,则键槽的长度应延长到锥面处,便于轮毂上键槽与键对中。见图19-7
(5)如果需从轴的一端装入两个过盈配合的零件,则轴上两配合轴段的直径不应相等,否则第一个零件压入后,会把第二个零件配合的表面拉毛,影响配合
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2011-03-182.改进轴的结构,减少应力集中 (1)轴上相邻轴段的直径不应相差过大,在直径变化处,尽量用圆角过渡,圆角半径尽可能大。当圆角半径增大受到结构限制时,可将圆弧延伸到轴肩中,称为内切圆角。也可加装过渡肩环使零件轴向定位。如图19-8所示。
(2)轴上与零件毂孔配合的轴段,会产生应力集中。配合越紧,零件材料越硬,应力集中越大。其原因是,零件轮毂的刚度比轴大,在横向力作用下,两者变形不协调,相互挤压,导致应力集中。尤其在配合边缘,应力集中更为严重。改善措施有:在轴、轮毂上开卸载槽;如图19-9。
(3)选用应力集中小的定位方法。采用紧定螺钉、圆锥销钉、弹性挡圈、圆螺母等定位时,需在轴上加工出凹坑、横孔、环槽、螺纹,引起较大的应力集中,应尽量不用;用套筒定位无应力集中。在条件允许时,用渐开线花键代替矩形花键,用盘铣刀加工的键槽代替端铣刀加工的键槽,均可减小应力集中。
10.2.4轴结构的设计步骤 轴的结构设计须在经过初步强度计算,已知轴的最小直径以及轴上零件尺寸(主要是毂孔直径及宽度)后才进行。其主要步骤为:
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