轴系及受力分析.ppt
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轴系零部件资料
第五章 轴系零部件
按轴线情况的不同，轴还可分为直轴和曲轴（图4-5c）。 直轴又分为光轴（图4-5a）和阶梯轴（图4-5b）两种。 此外，还有一些特殊用途的轴，如钢丝软轴（图5-6），这 种轴具有良好的挠性，它可不受限制地把旋转运动传递到空 间任何位置，常用于机械式远距离控制机构、仪表传动及手 持电动小型机具等。
第五章 轴系零部件
五、轴的结构设计 轴的结构设计就是使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。 主要有以下要求： 1）轴应便于加工，轴上零件要易于装拆； 2）轴和轴上零件要有准确的工作位置（定位）； 3）各零件要牢固而可靠地相对固定； 4）改善受力状况，减小应力集中。 下面逐项讨论这些要求，并结合图5-7所示的单级齿轮减速 器的高速轴加以说明。 1. 制造安装要求 为便于轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯轴。对于一般剖 分式箱体中的轴，它的直径从轴端逐渐向中间增大。如图5-7 所示，可依次将齿轮、套筒、左端滚动轴承、轴承盖和带轮 从轴的左端装拆，另一滚动轴承从右端装拆。为方便轴上零 件易于安装，轴端及各轴段的端部应有倒角。
第五章 轴系零部件
1．心轴 只承受弯矩（支撑转动零件）而不承受扭矩（不传递转矩） 的轴称为心轴。当心轴随转动零件转动时称为转动心轴，如 火车车轴（图5-1）；而固定不旋转的心轴称为固定心轴，如 自行车轴（图5-2）。
图5-1 转动心轴
图5-2 固定心轴
2. 传动轴 主要传递转矩，不承受或很少承受弯矩的轴称为传动轴， 如汽车的主传动轴、转向轴等（图5-3）。 3. 转轴 工作时既承受弯矩（支撑转动零件），又承受转矩（传递 动力）的轴称为转轴，如减速器中的轴（图5-4）。这是机器 中最常见的轴。
图5-5 轴
图5-6 钢丝软轴
第五章 轴系零部件
轴的校核和受力分析
SEU-QRM
21
轴向定位和固定——
⑦ 锁紧挡圈、紧定螺钉
锁紧挡圈用紧定螺钉固定在轴上，装拆方便，但不能承 受大的轴向力。
SEU-QRM
22
2. 零件在轴上的周向定位和固定——
定位方式的选择——考虑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。
常用周向定位方法——键、 花键、成形、销、过盈配合 等，通称轴毂连接。紧定螺 钉也可作周向定位，但仅用 于转矩不大的场合。
Mandrel(心轴)——只承受弯矩而不承受转矩的轴，如自 行车轮轴。按轴转动与否，又可分为转动心轴和固定心 轴。
Transmitting Shaft(传动轴)——指只受转矩不受弯矩或 受很小弯矩的轴，如连接汽车发动机输出轴和后桥的轴。
SEU-QRM
4
Rotating shaft
Transmitting shaft
SEU-QRM
11
19.2 Structure Design of Shafts 轴的结构设计
轴结构设计的任务——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，合理地确定轴的结构形状和全部尺寸。
轴的组成—— 轴颈(journal)——轴上被支承部分； 轴头——安装轮毂(hub)部分； 轴身——连接轴颈和轴头的部分。
19.1 Introduction 概述
轴用于安装传动零件(如齿轮、凸轮、带轮等)，使其有确定 的工作位置，实现运动和动力的传递，并通过轴承支承在 机架或机座上。
SEU-QRM
1
19.1.1 Classification of Shafts 轴的分类
按轴线形状分——直轴(straight shaft)、曲轴(crankshaft) 和软轴(flexible shaft)。
轴系结构课件
轴系结构
按所受载荷特点分三种： 心 轴： 只承受弯矩; 如：惰轮轴 传动轴：只承受转矩; 较少，如万向轴 转 轴：同时承受弯矩和转矩;大部分轴
按轴的结构形状分： 直轴，曲轴，光轴，阶梯轴，挠性轴 培养能力：2D转3D能力，善于使用剖视图发现问题和解决问题
曲轴实际上是曲柄滑块机构，把曲柄和轴做为一体，当活塞做 上下运动，曲轴做旋转运动，多个曲柄表示多缸发动机。搭配 滑动轴承使用
只能轴向定位：套筒、轴承 、轴肩、卡簧（易变性，能承受 的轴向力较小）、轴端挡圈
只能径向定位：键、花键 两个方向都可以定位： 紧定螺丝（使用方便，90度分布两个受力不大，400w以下电 机速比4以下，可替代键槽） 固定环 涨紧套
一般皮带轮，齿轮、链轮都 开的有键槽，和轴上的键槽 配合。
也有自带涨紧套的，拆卸方 便，调节方便。
柔性：
利用联轴器中的弹性元件的变形，来补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减 振的能力。 非标中最常用的联轴器： 伺服或步进电机：双膜片、单膜片、沟槽式 三相交流电机、单相调速电机：十字形、爪型也可以使用膜片式和沟槽式，
键：平键、花键、半圆键、楔键、切向键
非标设计一般轴直径为12、15（轻载）16、 20 （中载） 22、25（重 载）
键槽长度一般为宽度的3倍到9倍之间，如果用来导向的话可以适当选 择长一点的。
一般轴的直径选择好的话，键尺寸也就固定了，不需要校核。
联轴器
联轴器：p785 用来把主动轴和从动轴联接在一起， 以传递运动与转矩，机器停止运转 后才能接合或分离的一种装置。
2D到3D的转化，轴系结构机械手册中一般都是2D剖视图，要有2D到3D转 化的能力
碳素钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性低，可通过热处理改善 其综合性能，加工工艺性好，故应用最广；一般用途的轴，多用含碳量 为0.25～0.5%的优质碳素钢，尤其是45号钢。
按所受载荷特点分三种： 心 轴： 只承受弯矩; 如：惰轮轴 传动轴：只承受转矩; 较少，如万向轴 转 轴：同时承受弯矩和转矩;大部分轴
按轴的结构形状分： 直轴，曲轴，光轴，阶梯轴，挠性轴 培养能力：2D转3D能力，善于使用剖视图发现问题和解决问题
曲轴实际上是曲柄滑块机构，把曲柄和轴做为一体，当活塞做 上下运动，曲轴做旋转运动，多个曲柄表示多缸发动机。搭配 滑动轴承使用
只能轴向定位：套筒、轴承 、轴肩、卡簧（易变性，能承受 的轴向力较小）、轴端挡圈
只能径向定位：键、花键 两个方向都可以定位： 紧定螺丝（使用方便，90度分布两个受力不大，400w以下电 机速比4以下，可替代键槽） 固定环 涨紧套
一般皮带轮，齿轮、链轮都 开的有键槽，和轴上的键槽 配合。
也有自带涨紧套的，拆卸方 便，调节方便。
柔性：
利用联轴器中的弹性元件的变形，来补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减 振的能力。 非标中最常用的联轴器： 伺服或步进电机：双膜片、单膜片、沟槽式 三相交流电机、单相调速电机：十字形、爪型也可以使用膜片式和沟槽式，
键：平键、花键、半圆键、楔键、切向键
非标设计一般轴直径为12、15（轻载）16、 20 （中载） 22、25（重 载）
键槽长度一般为宽度的3倍到9倍之间，如果用来导向的话可以适当选 择长一点的。
一般轴的直径选择好的话，键尺寸也就固定了，不需要校核。
联轴器
联轴器：p785 用来把主动轴和从动轴联接在一起， 以传递运动与转矩，机器停止运转 后才能接合或分离的一种装置。
2D到3D的转化，轴系结构机械手册中一般都是2D剖视图，要有2D到3D转 化的能力
碳素钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性低，可通过热处理改善 其综合性能，加工工艺性好，故应用最广；一般用途的轴，多用含碳量 为0.25～0.5%的优质碳素钢，尤其是45号钢。
轴系配图讲解快速了解哦 ppt课件
轴系配图讲解快速了解哦
(2)下锥面滚动圆柱轴系 蔡司(Zeiss)轴系
优点：转动灵活、工艺性好，克 服了下顶点圆柱轴系不能做成空 心轴的缺点
缺点：摆动大，稳定性差
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(3)上平面滚动圆柱轴系
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§8—6 流体摩擦静压轴系
在圆柱形滑动摩擦轴系中，如果通过外部的供油(气)系统，使轴颈 和轴承的工作表面完全处于流体摩擦状态，则称为流体(液体或气 体)静压轴系。
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
二、轴的材料及其选择 碳素钢——常用45#，正火调质 合金钢——对应力集中较敏感。
注意：①采用合金钢并不能提高轴的刚度。 ②轴的热处理和表面强化可提高轴的疲劳强度。
②结构设计前按扭矩初估轴的直径dmin
强度条件
T
T WT
9.55106
0.2d3
P
n [T]
设计公式
59.55106P
P
d3
[T]n
A03 n
轴上有键槽时：放大轴径：一个键槽：3~5% 二个键槽：7~10% 取标准植
二、按弯扭合成强度条件计算 条件：已知支点、扭距，弯矩 步骤： 1、作轴的空间受力简图
轴系配图讲解快速了解哦
§8—5 圆柱轴系的发展形式
轴系配图讲解快速了解哦
(1)上锥面滚动圆柱轴系
具有摩擦力小(f小于0.005)、 耐磨的特点，利于批量生产。
其缺点是：工艺要求高， 轴套支承锥面的顶点应与 圆柱导向面轴线相重合， 锥面投影呈圆环形，不应 有过大的椭圆度，对钢球 尺寸精度要求高，钢球直 径的允差为0.5—1mm。
(2)下锥面滚动圆柱轴系 蔡司(Zeiss)轴系
优点：转动灵活、工艺性好，克 服了下顶点圆柱轴系不能做成空 心轴的缺点
缺点：摆动大，稳定性差
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(3)上平面滚动圆柱轴系
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§8—6 流体摩擦静压轴系
在圆柱形滑动摩擦轴系中，如果通过外部的供油(气)系统，使轴颈 和轴承的工作表面完全处于流体摩擦状态，则称为流体(液体或气 体)静压轴系。
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
二、轴的材料及其选择 碳素钢——常用45#，正火调质 合金钢——对应力集中较敏感。
注意：①采用合金钢并不能提高轴的刚度。 ②轴的热处理和表面强化可提高轴的疲劳强度。
②结构设计前按扭矩初估轴的直径dmin
强度条件
T
T WT
9.55106
0.2d3
P
n [T]
设计公式
59.55106P
P
d3
[T]n
A03 n
轴上有键槽时：放大轴径：一个键槽：3~5% 二个键槽：7~10% 取标准植
二、按弯扭合成强度条件计算 条件：已知支点、扭距，弯矩 步骤： 1、作轴的空间受力简图
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§8—5 圆柱轴系的发展形式
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(1)上锥面滚动圆柱轴系
具有摩擦力小(f小于0.005)、 耐磨的特点，利于批量生产。
其缺点是：工艺要求高， 轴套支承锥面的顶点应与 圆柱导向面轴线相重合， 锥面投影呈圆环形，不应 有过大的椭圆度，对钢球 尺寸精度要求高，钢球直 径的允差为0.5—1mm。
机械基础课件：第9章轴系零件
(3)作安全装置中的被切断零件 如图2所示在传递横向力或转矩过载时，销就会被剪断，从 而保护了联接件，这种销称为安全销。安全销可用于传动装置的过载保护，如安全联轴器等 过载时的被剪断零件。
9.2.1 轴的分类和应用特点
1.轴的类型 （1）根据轴的功用和承载情况分类 ①心轴 承受弯矩，不传递转矩的轴。如自行车前轮轴(图1)。心轴有固定心轴和转动心轴。 ②传动轴 以传递转矩为主，不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴。如汽车变速箱与后桥之 间的传动轴(图2)。 ③转轴 既传递转矩，又承受弯矩的轴。如齿轮减速器的输出轴（图3）。
9.3 轴承
轴承是支承机器转动或摆动零、部件的零件。其功用是支承轴及轴上零件， 保持轴的旋转精度和减少轴与支承间的摩擦和磨损。
轴承按照工作时摩擦性质不同，可分为滑动轴承和滚动轴承(图19和图20)。 滑动轴承适用于高速、高精度、重载和有较大冲击的场合，也应用于不重要的低 速机器中。滚动轴承具有摩擦阻力小，易起动，适用范围广，轴向尺寸小，润滑 和维修方便，应用广泛。
9.1.1 键联接的类型及其特点
键主要用于轴和轴上的旋转零件或摆动零件之间的周向固定，并传递转矩；有时可作导向零 件。因键的结构简单，工作可靠，装拆方便，因此应用较广。
键是标准件，根据键在联接时的松紧状态不同，可分为松键联接和紧键联接两类。 1．松键联接 常用的松键联接有：平键、半圆键、花键联接。 松键联接以键的两侧面为工作面，故键宽与键槽需紧密配合，而键的顶面与轴上零件之间有 一定的间隙。因此松键联接时轴与轴上零件联接时的对中性好，特别在高速精密传动中应用更多。 但松键联接不能承受轴向力，所以轴上零件需要轴向固定时，则需应用其他固定方法。 (1)平键联接 平键分为普通平键、导向平键和滑键三种。 ①普通平键 如图所示，这种键应用最广。根据端部结构不同，分为圆头(A型)、方头(B型) 和单圆头(C型)三种。A型平键用于端铣刀加工的轴槽，常用于轴的中部。B型平键用于盘铣刀加 工的轴槽，常用于轴端或轴的中部。C型平键一般用于轴端的联接。
《机械基础》课件——第十五章 轴
4. 轴承的类型选择和组合是否合理？特别是采用角接触球轴承 或圆锥滚子轴承时，应检查是否为成对使用，其内外圈传力 点处是否设置有传力件。
5. 轴承的内、外圈厚度是否高出与之相接触的定位轴肩或定位 套筒的高度。
6. 轴伸透盖处有无密封及间隙。
7. 轴承的游隙如何调节？
8. 整个轴系相对于箱体轴向位置是否可调?
三、轴的结构设计
3）为增大轴肩处的圆角半径，可采用内凹圆角或 过渡肩环。
4）在轮毂上或轴上开卸载槽或加大配合部分的直径 可以减小过盈配合处的局部应力； 30˚
5) 用盘铣刀加工的键槽比键槽铣刀产生的应力集中小； 6) 尽可能避免在轴上受载较大的区段切制螺纹。
三、轴的结构设计
4.改善轴的表面质量以提高轴的疲劳强度
为便于轴上零件的装拆，一般轴都做成从轴端逐渐 向中间增大的阶梯状。
装零件的轴端应有倒角 ， 车螺纹的轴端应有退刀槽 ， 需要磨削的轴端有砂轮越程槽 。
（四）轴的加工工艺结构
◆ 为了加工方便，同一轴上不同轴段的键槽应布置在 轴的同一母线上。 ◆ 为减少刀具种类和提高劳动力生产力：
轴上直径相近处的圆角、倒角、键槽宽度、砂轮越程 槽宽度和退刀槽宽度等应尽可能采用相同的尺寸。
D
D
d
d
轴环宽度：b ≥ 1.4 h
三、轴的结构设计
特别注意： 为了便于拆卸，滚动轴承的定位轴肩高度不能超
过轴承内圈端面的高度。 轴肩的高度可查手册中轴承的安装尺寸。
结构不合理！
轴肩的尺寸要求:
轴肩
定位轴肩 h =（0.07~ 0.1）d 非定位轴肩 h = 1~2 mm
为了使零件能靠紧轴肩而得到准确可靠的定位： r < C1 或 r < R
5. 轴承的内、外圈厚度是否高出与之相接触的定位轴肩或定位 套筒的高度。
6. 轴伸透盖处有无密封及间隙。
7. 轴承的游隙如何调节？
8. 整个轴系相对于箱体轴向位置是否可调?
三、轴的结构设计
3）为增大轴肩处的圆角半径，可采用内凹圆角或 过渡肩环。
4）在轮毂上或轴上开卸载槽或加大配合部分的直径 可以减小过盈配合处的局部应力； 30˚
5) 用盘铣刀加工的键槽比键槽铣刀产生的应力集中小； 6) 尽可能避免在轴上受载较大的区段切制螺纹。
三、轴的结构设计
4.改善轴的表面质量以提高轴的疲劳强度
为便于轴上零件的装拆，一般轴都做成从轴端逐渐 向中间增大的阶梯状。
装零件的轴端应有倒角 ， 车螺纹的轴端应有退刀槽 ， 需要磨削的轴端有砂轮越程槽 。
（四）轴的加工工艺结构
◆ 为了加工方便，同一轴上不同轴段的键槽应布置在 轴的同一母线上。 ◆ 为减少刀具种类和提高劳动力生产力：
轴上直径相近处的圆角、倒角、键槽宽度、砂轮越程 槽宽度和退刀槽宽度等应尽可能采用相同的尺寸。
D
D
d
d
轴环宽度：b ≥ 1.4 h
三、轴的结构设计
特别注意： 为了便于拆卸，滚动轴承的定位轴肩高度不能超
过轴承内圈端面的高度。 轴肩的高度可查手册中轴承的安装尺寸。
结构不合理！
轴肩的尺寸要求:
轴肩
定位轴肩 h =（0.07~ 0.1）d 非定位轴肩 h = 1~2 mm
为了使零件能靠紧轴肩而得到准确可靠的定位： r < C1 或 r < R
第八讲：轴系零件
8.1 轴
5.轴的常用材料及热处理
轴的常用材料是碳素钢和合金钢。
碳素钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性低，可 通过热处理改善其综合性能，加工工艺性好，故应用最 广，一般用途的轴，多用含碳量为0.25～0.5%的优质碳 素钢，尤其是45号钢。对于不重要或受力较小的轴也可 用Q235、 Q275 等碳素结构钢。
滚动轴承的类型 根据滚动体的形状，滚动轴承分为： 球轴承
滚子轴承
按照滚动轴承所能承受的主要负荷方向，又可分为：
向心轴承：主要承受径向载荷
推力轴承：承受轴向载荷
向心推力轴承：能同时承受径向载荷和轴向载荷
深沟球轴承
双列深沟球轴承
调心球轴承
调心滚子轴承
圆锥滚子轴承
圆柱滚子轴承
单向推力球轴承
推力圆柱滚子轴承
合金钢具有比碳钢更好的机械性能和淬火性能，但对应 力集中比较敏感，且价格较贵，多用于对强度和耐磨性 有特殊要求的轴。如20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢，经 渗碳淬火处理后可提高耐磨性；20CrMoV、38CrMoAl等 合金钢，有良好的高温机械性能，常用于在高温、高速 和重载条件下工作的轴。
8.1 轴
？3.轴的强度计算
4.轴的常用材料及热处理
5.轴的设计
8.2
滚动轴承
1.轴承的功用、类型和特点
2.滚动轴承的组成、类型及代号 3.滚动轴承的组合设计
4.滚动轴承的配合
5.滚动轴承的安装与拆卸
1.轴承的功用、类型和特点
功用：支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度，减少转轴 与支承之间的摩擦和磨损。 分类：根据支承处相对运动表面的摩擦性质，轴承分为滑 动摩擦轴承和滚动摩擦轴承，分别简称为滑动轴承和滚动 轴承。 特点：滚动轴承具有摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、旋 转精度高、润滑简便和装拆方便等优点，被广泛应用于各 种机器和机构中。滚动轴承为标准零部件，由轴承厂批量 生产，设计者可以根据需要直接选用。滑动轴承具有承载 能力大、回转精度高、高速性能好等优点，但其启动摩擦 阻力大，维护比较复杂。
第14章-轴
150
90
铸钢
400
500
100
50
30
120
70
40
折合系数取值：α=
0.3 ----转矩不变； 0.6 ----脉动变化；
1 ----频繁正反转。
设计公式： d 3 M e
mm
0.1[ 1b ]
表14-3 轴旳许用弯曲应力
材料
σb
[σ+1b]
[σ0b]
[σ-1b]
400
对称130循环状态下70旳
分类：
转轴---传递扭矩又承受弯矩。
按承受载荷分有：
类 型 按轴旳形状分有：
带式运 送机
设计：潘存云
电动机
减速器 转轴
§14-1 轴旳功用和类型
功用：用来支撑旋转旳机械零件，如齿轮、带轮、 链轮、凸轮等。
分类：
转轴---传递扭矩又承受弯矩。
按承受载荷分有： 传动轴---只传递扭矩
类
型 按轴旳形状分有：
静应70力状态下旳40
170
许用75 弯曲应力45
200
95
55
700
230
110
65
800
合金钢
900
270
130
75
300
140
80
1000
330
150
90
铸钢
400
500
100
50
30
120
70
40
折合系数取值：α=
0.3 ----转矩不变； 0.6 ----脉动变化；
1 ----频繁正反转。
F
F2F F F1F 4500 4803 9303 N
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例题1：
例题1答案：
例题2：
例题2答案：
例3：齿轮用油润滑，轴承采用脂润滑。按序 号说明错误原因，并将图中的错误结构改正
例题3答案：
例题3答案：
• ⑴ 转动件与静止件接触：图中标号为 1、2、14处； • ⑵ 轴上零件未定位和固定：图中标号 为3、4、5、6处； • ⑶ 工艺不合理： • 加工：精加工面过长且装拆轴承不便 （图中标号为7处）；联轴器未打通 （图中标号为8处）；箱体加工面与非 加工面没分开（图中标号为9、12处）。
斜齿轮1
基 座
斜齿轮2
斜齿轮1
基 座
斜齿轮2
• 图示蜗杆--圆锥齿轮传动。已知蜗杆1主动， 大锥齿轮4的转向如图示。试求： • （1）为使Ⅱ轴轴向力小，定出蜗轮齿旋向和 蜗杆螺旋线方向； • （2）画出各轴转向； • （3）画出Ⅱ轴上两轮各分力的方向。
• 图示蜗杆与斜齿轮组合轮系。已知斜齿轮4的旋向 与转向如图所示。蜗杆为单线，d1=20mm，d2=280mm， z2=60，斜齿轮3的分度圆直径d3=300mm，中间轴的 扭矩T2=i12T1。 • 试求：（1）为使中间轴轴向力相反（小），试确 定蜗轮旋向、蜗杆转向及齿轮3的旋向。 • （2）标出各轮受力方向。 2
例题3答案：
• 安装：轴肩过高无法拆卸轴承（图中标 号为10、13处）；键过长套筒无法装入 （图中标号为11处）。 • 调整：无垫片，无法调整轴承游隙（图 中标号为9、12处）。 • ⑷ 润滑与密封：齿轮油润滑、轴承脂 润滑无挡油圈，外伸轴端无密封（图中 标号为1、14处）。
如下图所示为一未设计完成的轴系结构，轴上 零件位置已定。试根据装拆、定位及固定等要求， 完成轴系结构设计。（说明：斜齿轮2的孔径未 定；滚动轴承采用“一端固定，一端游动”支撑 结构；轴向力不太大；倒角、圆角可省略。）
3
Ⅱ
手柄
Ⅲ 4 蜗轮 卷筒 G
2
v
1
Ⅰ
3手柄ⅡⅢ Nhomakorabea2 蜗轮
4
v
卷筒 G
受力分析：在图示的手动提升机构中，重物G悬 挂于钢丝绳上，转动手柄可提升重物。试： 1、在图中画出提升重物时手柄的转向； 2、若要求Ⅱ轴上所受的轴向力较小，确定斜齿 轮2的轮齿螺旋线方向； 3、画出斜齿轮2和蜗杆3上作用的六个（Ft12、 Fr2、Fa2、Ft3、Fr3、Fa3）的方向。 Ⅰ
3
1
4
受力分析：在图示的手动提升机构中，重物G悬 挂于钢丝绳上，转动手柄可提升重物。试： 1、在图中画出提升重物时手柄的转向； 2、若要求Ⅱ轴上所受的轴向力较小，确定斜齿 轮2的轮齿螺旋线方向； 3、画出斜齿轮2和蜗杆3上作用的六个（Ft12、 Fr2、Fa2、Ft3、Fr3、Fa3）的方向。 Ⅰ
3
Ⅱ
手柄
Ⅲ 4 蜗轮 卷筒 G
2
v
1
Ⅰ
3
手柄
Ⅱ
Ⅲ
2 蜗轮
4
v
卷筒 G
例题
2
右 旋
4
n4
Fr 4
n2
Ⅱ
Fr 2
Ft 2
Ft 4
Fa4
Ft 3
Fa 3
3
Fr 3
Fa 2
І
Ft1
Fa1
n1
1
Fr1
结论:为使Ⅱ轴轴向 力小, Ⅱ轴上两齿 轮同旋向。
例题1答案：
例题2：
例题2答案：
例3：齿轮用油润滑，轴承采用脂润滑。按序 号说明错误原因，并将图中的错误结构改正
例题3答案：
例题3答案：
• ⑴ 转动件与静止件接触：图中标号为 1、2、14处； • ⑵ 轴上零件未定位和固定：图中标号 为3、4、5、6处； • ⑶ 工艺不合理： • 加工：精加工面过长且装拆轴承不便 （图中标号为7处）；联轴器未打通 （图中标号为8处）；箱体加工面与非 加工面没分开（图中标号为9、12处）。
斜齿轮1
基 座
斜齿轮2
斜齿轮1
基 座
斜齿轮2
• 图示蜗杆--圆锥齿轮传动。已知蜗杆1主动， 大锥齿轮4的转向如图示。试求： • （1）为使Ⅱ轴轴向力小，定出蜗轮齿旋向和 蜗杆螺旋线方向； • （2）画出各轴转向； • （3）画出Ⅱ轴上两轮各分力的方向。
• 图示蜗杆与斜齿轮组合轮系。已知斜齿轮4的旋向 与转向如图所示。蜗杆为单线，d1=20mm，d2=280mm， z2=60，斜齿轮3的分度圆直径d3=300mm，中间轴的 扭矩T2=i12T1。 • 试求：（1）为使中间轴轴向力相反（小），试确 定蜗轮旋向、蜗杆转向及齿轮3的旋向。 • （2）标出各轮受力方向。 2
例题3答案：
• 安装：轴肩过高无法拆卸轴承（图中标 号为10、13处）；键过长套筒无法装入 （图中标号为11处）。 • 调整：无垫片，无法调整轴承游隙（图 中标号为9、12处）。 • ⑷ 润滑与密封：齿轮油润滑、轴承脂 润滑无挡油圈，外伸轴端无密封（图中 标号为1、14处）。
如下图所示为一未设计完成的轴系结构，轴上 零件位置已定。试根据装拆、定位及固定等要求， 完成轴系结构设计。（说明：斜齿轮2的孔径未 定；滚动轴承采用“一端固定，一端游动”支撑 结构；轴向力不太大；倒角、圆角可省略。）
3
Ⅱ
手柄
Ⅲ 4 蜗轮 卷筒 G
2
v
1
Ⅰ
3手柄ⅡⅢ Nhomakorabea2 蜗轮
4
v
卷筒 G
受力分析：在图示的手动提升机构中，重物G悬 挂于钢丝绳上，转动手柄可提升重物。试： 1、在图中画出提升重物时手柄的转向； 2、若要求Ⅱ轴上所受的轴向力较小，确定斜齿 轮2的轮齿螺旋线方向； 3、画出斜齿轮2和蜗杆3上作用的六个（Ft12、 Fr2、Fa2、Ft3、Fr3、Fa3）的方向。 Ⅰ
3
1
4
受力分析：在图示的手动提升机构中，重物G悬 挂于钢丝绳上，转动手柄可提升重物。试： 1、在图中画出提升重物时手柄的转向； 2、若要求Ⅱ轴上所受的轴向力较小，确定斜齿 轮2的轮齿螺旋线方向； 3、画出斜齿轮2和蜗杆3上作用的六个（Ft12、 Fr2、Fa2、Ft3、Fr3、Fa3）的方向。 Ⅰ
3
Ⅱ
手柄
Ⅲ 4 蜗轮 卷筒 G
2
v
1
Ⅰ
3
手柄
Ⅱ
Ⅲ
2 蜗轮
4
v
卷筒 G
例题
2
右 旋
4
n4
Fr 4
n2
Ⅱ
Fr 2
Ft 2
Ft 4
Fa4
Ft 3
Fa 3
3
Fr 3
Fa 2
І
Ft1
Fa1
n1
1
Fr1
结论:为使Ⅱ轴轴向 力小, Ⅱ轴上两齿 轮同旋向。