机械基础课件第十章 轴

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《汽车机械基础(机工版)》教学课件—10轴

《汽车机械基础(机工版)》教学课件—10轴

A. 圆锥面固定 B. 普通平键固定 C. 轴端挡圈固定 D. 轴肩或轴环固定
3. 结构简单、定位可靠、能承受较大轴向力的轴向固定形式是( )。
A. 轴肩或轴环固定 B. 弹性挡圈固定
C. 轴套或圆螺母固定 D. 圆锥销固定
4. 能减少轴径变化, 简化轴的结构, 保证轴强度, 承受较大轴向力的轴向定位方法是( )。
A. 轴肩(环) 固定 B. 轴套固定
C. 圆螺母固定
D. 圆锥销固定
第十章 轴
目录
四、简答题 1. 简述常用轴的分类依据和类型。 2. 简述轴上零件的轴向固定方法。
第十章 轴
目录
三、轴及轴上零件的定位和固定 1.轴及轴上零件的定位 2.轴上零件的固定 (1)轴上零件的轴向固定 轴向固定是为了防止零件在轴上滑动,并且使其还能够承受轴向载荷。
第十章 轴
目录
第十章 轴
目录
(2)轴上零件的周向固定 周向固定是为了防止零件绕轴转动,并且还能够承受径向载荷。 1)用普通平键做周向固定。
第十章 轴
目录
一、轴的概念 二、轴的用途 三、轴的分类 1.曲轴
第十章 轴
目录
2.直轴 (1)根据轴承受载情况分类
1)转轴:工作时既承受弯矩又承受转矩,是机械中最常见的轴,如图10-2所示的自行车的中轴。 2)心轴:用来支承转动零件,只承受弯矩而不传递转矩。 ① 转动心轴。图10-3所示的铁路车辆的转动心轴工作时要转动。 ② 固定心轴。图10-4所示的自行车前、后轮的固定心轴工作时不转动。 3)传动轴:主要用来传递转矩而不承受弯矩,如图10-5所示的汽车传动轴。 (2)根据直径变化分类 1)光轴:直径不变化,如图10-6所示。 2)阶梯轴:直径分段变化,如图10-7 所示。

机械设计基础第10章链传动ppt课件

机械设计基础第10章链传动ppt课件

P
实际使用区域
2
1
3
密封润滑不良
4
其极限功率急剧下降;
n1
极限功率曲线 对应每种失效形式,可得出一个极限功率
表达式。常用线图表示。
单排滚子链的极限功率曲线。
1是在正常润滑条件下,铰链磨损限定的极限功率曲线; 2是链板疲劳强度限定的极限功率曲线; 3是套筒、滚子冲击疲劳强度限定的极限功率曲线; 4是铰链(套筒、销轴)胶合限定的极限功率曲线。
24
Ι—人工定期润滑 Π—滴油润滑 12.7
15.875
链 19.05

Ι
Π
距 25.4
p(mm) 31.75
38.1
44.45
50.8
0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1
2
推荐的润滑方式
Ш—油浴或 Ⅳ—压力喷
飞溅润滑
油滑润
Ш

3 4 5 6 8 10
20
链速v(m/s)
编辑版pppt
25
300
计算;
编辑版pppt
28
Kp为多排链系数(表10-12)。
载荷性质
表10-10 工作情况系数KA 原动机
电动机或汽轮机
内燃机
载荷平稳
1.0
1.2
中等冲击
1.3
1.4
较大冲击
1.5
1.7
表10-11
小链轮齿数系数Kz和 K
' z
功率 200
150
p0(kw) 100
80
60
40
单排
A
20 15
系列 10
滚子
8 6
链的 4
功率 2

《机械设计基础》第10章轴及轴毂联接PPT课件

《机械设计基础》第10章轴及轴毂联接PPT课件
(1)碳素结构钢,如Q235、Q275等。 (2)35、40等优质碳素钢,其中价廉物美的45
应用最普遍。
(3)合金钢,如35CrMo、40Cr等,比碳钢更好 的机械性能和淬透性,价格更高。
(4)球墨铸铁,代替合金结构钢做形状复杂 的轴,吸振性好,对应力敏感性低。
3.轴的毛坯形式 一般采用轧制的圆钢或锻件。
② 即使是塑性较好材料,经过多次应力循环后, 也会和脆性材料一样发生突然断裂,断裂前 没有明显的塑性变形。
③断口上呈现明显的两个区域: 光滑区和粗糙区。
(3)与特点对应的原因
交变应力超过一定限度并反复作用
最大应力处或材料薄弱处产生裂纹
裂纹扩展 脆性断裂
形成光滑区 形成粗糙区
2.疲劳极限(或持久极限) 指材料试样经过无穷多次应力循环而不发生破
第10章 轴及 轴毂联接
第10章 轴及轴毂联接
10.1 轴的类型及其材料 10.2 动载荷与交变应力 10.3 轴的结构设计 10.4 轴的强度设计 10.5 轴毂连接
10.1 轴的类型及其材料
一、轴的功用及其类型
1.功用 1)支承回转运动零件;2)传递运动和动力 2.类型 ①按其结构形状分为光轴和阶梯轴。
R1或C1
表11.6.1 圆角半径R1和倒角C1/mm
>10~ >18~ >30~ >50~ >80~
18
30
50
80
100
0.8
1.0
1.6
2.0
2.5
1.6
2.0
3.0
4.0
5.0
(2)套筒和圆螺母 套筒
应力集中,削弱强度
注意:轴上两零件相距较近时, 一般采用套筒;当两零件相距 较远时 ,可采用圆螺母。

机械基础轴PPT教案

机械基础轴PPT教案
第17页/共49页
任务二 轴的结构设计
第18页/共49页
轴的结构设计 ➢ 轴的结构组成; ➢ 轴上零件的定位; ➢ 影响轴结构的因素。
第19页/共49页
一.轴的结构组成
•轴头:与传动零件或联轴器、离合器相配部分; •轴颈:与轴承相配部分 •轴身:联接轴头和轴颈之间部分;
(轴的结构图)
轴端
轴头
轴颈 轴身
第36页/共49页
5) 键槽
轴上沿长度方向开有几个键槽时,应将键槽安 排在轴的同一母线上。
第37页/共49页
轴系结构改错
四处错误
正确答案
三处错误
第38页/共49页
正确答案
轴系结构改错
两处错误
1.左侧键太长,套筒无法装入 2.多个键应位于同一母线上
第39页/共49页
韧性和耐磨性。 轴的常用材料是:碳素钢和合金钢等。 在一般工作温度下,各种碳钢和合金钢的弹性模
量相差不大,故在选择钢的种类和热处理方法时, 所依据的主要是强度和耐磨性,而不是轴的弯曲 刚度和扭转刚度等。
第14页/共49页
1、碳素钢:
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;
要求r轴<R孔或r轴<C孔
错误
正确
轴环与轴肩尺寸:h=(0.07d+3)—(0.1d+5)mm
轴环宽度: b≈l.4h
第25页/共49页
要求轴肩高度<滚动轴承内圈高度




2)套筒 3)轴用圆螺母
特点:定位可靠 ,装拆方便,可 承受较大的轴向 力 由于切制螺纹使 轴的疲劳强度下 降。
应用:常用于轴 的中部和端部

机械基础 第十章 轴

机械基础 第十章 轴

转轴的结构
轴向固定
轴肩 或轴环 轴端 挡圈
圆螺母
轴套
弹性 挡圈 紧定螺钉 与挡圈
圆锥面
能消除轴与轮毂间的径向间隙 ,装拆方便,可兼做周向固定。常 与轮端挡圈联合使用,实现零件的 双向固定。适用于有冲击载荷和对 中性要求较高的场合,常用于轴端 零件的固定。
转轴的结构
轴上零件的周向固定
平键 连接
目的——保证轴能可靠地传递运动和转矩, 防止轴上零件与轴产生相对转动。
目的——保证零件在轴上有确定的轴 向位置,防止零件作轴向移动,并能承受 轴向力。
这是一种常用的轴向固定方法。轴 肩或轴环的过渡圆角半径r小于轴上零 件孔端的圆角半径R或倒角C(即r<R或 r<C),这样才能使轴上零件的端面紧 靠定位面。它具有结构简单,定位可靠 和能够承受较大轴向力等优点,广泛应 用于各种轴上零件的固定。
常用于医疗器械和电动手持小 型机具,例如铰孔接头机、刮削机 等。
轴的用途和分类
直轴的分类及特点
心轴
转动心轴 固定心轴
转动心轴
火车轮轴 固定心轴
自行车前轴
用来支承转动的零件,工作 时只承受弯矩作用而不传递动力 。例如车辆用的转动心轴;支承 滑轮用的固定心轴。
轴的用途和分类
直轴的分类及特点
心轴
转轴
传动齿轮轴
传动轴
发动机曲轴
汽车传动轴
轴的用途和分类
二、轴的分类 根据轴心线形状的不同,可以把轴分为直轴、曲轴和挠性钢丝软轴(简称挠性轴)三大类。 生产及生活中常用的是直轴。根据直轴所受的承载情况不同,又可分为心轴、转轴和传动轴三类。
轴的类型及特点
直轴
光轴 阶梯轴
直轴的轴线为一直线。按直轴 外形不同,又分为光轴(直径无变 化)和阶梯轴(直径有变化)。

机械设计基础 轴系PPT课件

机械设计基础 轴系PPT课件
3)连续正反转、载荷不稳定:切应力接近对称循环,r = -1;
[ 1b 第] 2[1页/1共b ]25页1
6)确定危险截面。
7)强度条件:
c
M W
M 2 ( T )2 [ ] MPa
0.1d 3
d 3 M
mm
0.1 [ ]
式中: W —— 轴的抗弯截面系数; [σ] —— 轴的许用弯曲应力,见表 14-1。
四、轴设计的主要问题 失效形式: 1、疲劳破坏 2、变形过大 3、振动折断 4、塑性变形
疲劳强度校核 刚度验算(如机床主轴) 高速轴,自振频率与轴转速接近 短期尖峰载荷 验算屈服强度
第8页/共25页
设计的主要问题: 1、合理的结构设计 —→ 保证轴上零件有可靠的工作位置,装配、拆卸方便,
周向、轴向固定可靠,便于轴上零件的调整; 2、工作能力计算 a、有足够的强度
轴圆角半径 r < 轴上零件倒角尺寸 c < 轴肩高度 h 或:轴圆角半径 r < 轴上零件圆角半径 R < 轴肩高度 h
第13页/共25页
轴肩 定位轴肩: h = ( 0.07 ~ 0.1 ) d ; d :轴颈尺寸 非定位轴肩: h = ( 1 ~ 2 ) mm
(2)周向固定 键、花键、成形联接、弹性环联接、过盈、销等 —— 轴毂联接
强度条件:
T WT
9.55106 0.2 d 3
P n
MPa
d 3 9.55106 P mm
0.2[ ]n
式中:WT —— 抗扭截面系数,mm3 [τ ] —— 许用切应力,MPa
第17页/共25页
公式应用: a)传动轴精确计算; b)转轴的初估轴径 dmin —— 结构设计,逐步阶梯化 di
α —— 根据转矩性质不同而引入的应力校正系数。 σ —— 一般为对称循环变化(弯矩引起的弯曲应力) 1)单向旋转、载荷稳定:切应力接近不变 r = +1;

轴的ppt课件

轴的ppt课件
(1)转动灵活,间隙合适。 (2)轴瓦与座体贴实,上、下轴瓦比剖分面高 0.1mm。 (3)油路畅通。 (4)润滑良好。
2、键连接 采用键、花键、销、过盈配合等方式,其结构形式、 特点与应用见表16-3。
1)平键 2)花键
平键、半圆键连接 主要是实现轴上零件的周向固定,并能传递较大的 扭矩,而且拆装方便,应用很广泛。以普通平键中的A型 应用最为普遍。以键的两侧面来传递扭矩,顶面与被联 结件不接触,留有间隙。
基本代号(数字、字母)
五 ∣ 四 ∣ 三 ∣ 二 ∣ 一
后置代号 (字母+数字)
∣ ∣ ∣ ∣ ∣∣∣
轴 承 分 部 件 代 号
类 型 代 号
宽 度 系 列 代 号
直 径 系 列 代 号
内 径 代 号
密 封 与 防 尘 代 号
保特 持殊 架轴 及承 材材 料料 代代 号号
公 差 等 级 代 号
内游其 部隙他 结代代 构号号 代 号
代号
/P2、/P4、/P5、/P6、/P6X、/P0
(4)轴承的径向游隙 (5)保持架代号 注: 滚动轴承代号比较复杂,上述代号仅为最常用的、最有规 律的部分。具体应用时,若遇到看不懂的代号时,应查阅 GB/T272-93。
滚动轴承代号举例说明: 6308 6--深沟球轴承,3--中系列,08--内径d=40mm, 公差等级为“0”级,游隙组为“0”组; N--圆柱滚子轴承,1--特轻系列,05--内径d=25mm, 公差等级为5级,游隙组为“0”组; 7--角接触球轴承,2--轻系列,14--内径d=70mm,公 差等级为4级,游隙组为“0”组,公称接触角α=15°;
3)紧定螺钉、销
4)过盈配合
销连接
销连接主要用来固定零件间的相对置,与平键 连接相比较,它所承受的载荷要小,主要起定位作 用。分圆柱销和圆锥销两种。圆锥销标准锥度为1: 50,且以小端直径为标准。两者都选过渡配合。有 时也用开口销。

机械基础10轴和键销联接(可编辑)

机械基础10轴和键销联接(可编辑)

第十讲 轴和键销联接一、轴概况1.作用轴是重要的机械零件。

支承回转运动的传动零件,传递运动和转矩、承受载荷。

保证轴上的零件具有确定的工作位置和具有一定的回转精度。

2.分类曲轴、直轴;光轴、台阶轴;心轴、传动轴、转轴。

(1)心轴只受弯曲作用而不传递动力的轴。

(2)转轴同时承受弯曲和扭转两种作用的轴。

(3)传动轴只受扭转作用而不受弯曲。

二、轴上零件的固定1.轴的结构的要求具有合理的形状和尺寸,轴的结构应满足下述三个方面的要求: 轴上的零件可靠固定;轴便于加工和尽量避免或减小应力集中;轴上零件便于安装和拆卸。

2.名称支承轴颈-轴承支承的部位。

配合轴颈-支承回转零件的部位。

轴身-连接各轴颈其余的部位。

各部位直径应符合标准尺寸系列,支承轴颈的直径还必须符合轴承内孔 的直径系列。

3.轴上零件的轴向固定轴目的:确定的轴向位置,防止零件作轴向移动。

方法:轴肩、轴环、圆锥面、轴端挡圈、轴套、圆螺母、弹性挡圈等固定。

(1)圆螺母、弹性挡圈等固定(2)用轴肩和轴环固定(3)用轴端挡圈和圆锥面固定4.轴上零件的周向固定目的:传递转矩、防止相对转动。

方法:键、过盈配合、销、螺钉等。

5.轴的结构工艺性1)阶台轴的直径应该是中间大,两端小,由中间向两端依次减小,以便于轴上零件的装拆。

2)倒角或过渡圆角,以便于轴上零件的装配,避免划伤配合表面,并减小应力集中。

3)轴上有螺纹时,应有退刀槽。

4)有导向锥面,以便于装配。

5)必要时应设置中心孔。

三、键连接描述:通过键将轴与轴上零件(齿轮、带轮、凸轮等)结合在一起,实现周向固定,并传递转矩的连接称为键连接。

特点:键连接属于可拆连接,具有结构简单、工作可靠、装拆方便及已经标准化等特点,故得到广泛的应用。

类型:常用的键连接类型有:平键连接、半圆键连接、楔键连接、切向键连接和花键连接等。

1.平键连接(1)普通平键(松键连接)二侧面为工作面。

对中性良好,装拆方便,适用于高速、高精度和承受变载、冲击的场合,但不能实现轴上零件的轴向定位。

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能力目标
情感目标






教学重点
轴的分类、结构、要求。
教学难点
轴上零件的固定。
教学
辅助
教具
多媒体
学科资源
课件、模型
教学过程(师生活动、教法、学法)
备注
第一学时:
安全教育:
讲评作业:
复习上讲内容:
讲授新课:§10-1轴的用途和分类
一、轴的分类和应用
作用:用于支承作回转运动的传动零件(如齿轮、带轮、链轮等)、传递运动和动力。
机械基础_学科单元教学计划电子教案10
班级
单元主题
总学时
备注(修改)

2




本单元
教学的
主要内容
1.轴的用途与分类。
2.转轴的结构。




知识目标
1.了解轴的用途与分类方法。
2了解转轴的结构特点。
1.会分析轴的工艺结构。
2.会判断轴的类型。
1.具备良好的道德品质、职业素养、竞争和创新意识。
2.具有良好的人际交往、团队协作能力及健康的心理。
班级
课题
学时
备注(修改)
§10-1轴的用途和分类§10-2轴的结构
2/2




本学时
教学
内容
掌握轴的用途、分类、结构、要求和轴上零件的固定。




知识目标
掌握链传动的工作原理
会传动比的计算
1.具备良好的道德品质、职业素养、竞争和创新意识。
2.具有良好的人际交往、团队协作能力及健康的心理。
3.具有通过多种途径获取信息、学习新知识的能力。
一般要求:足够的强度,合理的结构和良好的工艺性能。
1、按形状不同,分为直轴、曲轴和挠性钢丝软轴(挠性轴)。
2、根据受载荷不同,直轴又可分为心轴、转轴和传动轴。
§10-2传轴的结构
一、轴的结构
1、轴由轴头、轴颈和连接各轴颈的轴身组成。
2、轴的结构的一般要求:
为使轴的结构和其各个部位都具有合理的形状和尺寸,在考虑轴的结构时,应满足三个要求:
(1)轴和装在轴上的零件可靠的轴向固定和周向固定。
(2)轴应便于加工和尽量避免或减少应力集中。
(3)轴上零件应便于安装和拆卸。
二、轴上零件的固定
1、轴上零件的轴向固定
目的:防止零件沿轴线方向移动,并承受轴向力。
常用的方法有:利用轴肩、轴环、圆锥面,以及采用轴端挡圈、轴套、圆螺母、弹性挡圈等零件进行轴向固定。
2、轴上零件的周向固定
目的:传递转矩,防止零件与轴产生相对转动。
一般采用键或过盈配合等方法。
三、轴上常用的工艺结构
1、轴的结构和形状应便于加工、装配和维修。
2、阶梯轴的直径应中间大,两端小,以便轴上零件的装拆。
3、轴端、轴颈与轴肩(或轴环)的过渡部位应有倒角或过渡圆角,以便于轴上零件的装配,避免划伤配合表面,减小应力集中,应尽可能使倒角(或圆角半径)一致,便于加工。
3.具有通过多种途径获取信息、学习新知识的能力。
4.具有运用信息技术进行交流和处理信息的能力。
能力目标
情感目标


重点难点
教学重点
1. 轴的用途与分类。
2. 转轴的结构特点。
教学难点
1.轴的工艺结构。
2.轴科资源
1.教学模型。
2.多媒体课件。
_ 机械基础__学科电子教案58
4、轴上有螺纹时,应设置退刀槽,以便螺纹车刀退出。需要磨削的台阶轴,应设置越程槽。
5、当轴上有两个以上键槽时,槽宽应尽可能相同,并布置在同一母线上,以利于加工。如
小结:轴的结构。轴上零件的固定。轴上常用的工艺结构。
作业:练习册
教学
反思
这门课属于技术类课程,在实践中发现,课堂教学是一方面,主要的学习还是应该放在生产实践中,可能在课堂上难教又难懂的知识,只要让学生见到实物,看到它是怎么工作的就能很快理解。
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