典型軸類零件的設計與加工說明書(老)

1、第一章第一章軸類零件結構設計及其分析軸類零件結構設計及其分析軸是組成機器的重要零件之一，它的主要功能是：①支承軸上零件，并使其具有確定的工作位置；②傳遞運動和動力。1.1軸的分類軸的分類軸的分類方式有很多，按照不同的方式，有著不同的種類。1、按照承受載荷情況的不同，軸可分為轉軸、心軸和傳動軸三類。⑴、轉軸。工作時既承受彎矩又傳遞轉矩的軸。如機床的主軸和減速器中的齒輪軸。它是機器中最常見的軸。⑵、心軸。工作時只承受彎矩的軸。不隨零件一同轉

2、動的心軸稱為固定心軸，如自行車的前輪和滑動軸。隨零件的一同轉動的心軸稱為轉動心軸，如火車車輪軸和滑輪軸。⑶、傳動軸。主要用以傳遞轉矩，不承受彎矩或彎矩很小的軸，如汽車變速箱與后橋差速器之間的軸。2、按照不同的軸線形狀，軸又可分為直軸、曲軸、擾性軸。直軸按其外形的不同，可分為光軸（軸外徑相同）和階梯軸兩種。光軸形狀簡單，易加工，應力集中源少，但軸上的零件不易裝配和定位，階梯軸方便軸上零件的裝拆、固定與緊固，在機器中應用廣泛，因此本課題主要

3、圍繞階梯軸的設計。1.2軸的材料軸的材料由于軸工作時產生的應力多是循環(huán)交變應力，所以軸的損壞常為疲勞破壞。而軸是機器中的重要零件，因此軸的材料應具有足夠的強度和韌性，對應力集中敏感性小和良好的工藝性，有的軸還有耐磨性要求等。軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼。碳素鋼強度雖然較合金鋼低，但價廉，對應力集中的敏感性低，故應用較廣（常采用調質處理）。常用的碳素鋼有30、40、45和50鋼，其中45鋼最常用。對于載荷不大或不重要的軸，也可用Q235、

4、255等普通碳素鋼，不需要熱處理。⑵、初步估算軸的最小直徑⑶、進行軸的結構設計⑷、按彎矩組合作用校核軸的危險截面強度⑸、繪出軸的零件工作圖1.4軸的結構設計軸的結構設計軸主要由軸頸、軸頭、軸身三部分組成。軸上被支承的部分稱為軸頸，安裝輪轂的部分稱為軸頭，連接軸頸和軸頭的部分稱為軸身。軸的結構設計就是使軸具有合理的形狀和尺寸。軸在進行結構設計時，主要考慮軸上零件要有可靠的定位，軸向固定和軸向固定；便于軸上零件的裝拆和軸的加工；有利于提高軸

5、的強度和剛度，節(jié)約材料減輕重量等。軸的直徑和長度的確定：軸頸和軸頭的直徑尺寸應與相配零件的內孔直徑一致，其他的要求如下：軸頸與滑動軸承內孔之間為間隙配合，直徑尺寸的公差等級和表面粗糙度為IT4—IT7，Ra=1.6—0.2μm，軸頸與滾動軸承相配，且為過渡配合，其直徑和長度尺寸均由滾動軸承決定，直徑尺寸的公差等級和表面粗糙度為IT6—IT7，Ra=1.6—0.8μm；軸頸長度的確定，應考慮軸承的寬度，軸的膨脹量和安裝誤差，固定鉸鏈支座處

6、的軸頸長度，僅考慮軸承的寬度；軸頭的長度尺寸應小于傳動件的寬度2—3mm；軸頭與傳動件內孔之間為過盈連接（較多采用過渡配合），并用鍵連接，確保傳動件的軸向固定；軸截面的變化處，要有合適的過渡圓角半徑，以減小應力集中；軸肩的圓角半徑應小于零件內孔的圓角半徑，或倒角尺寸；定位軸肩（軸環(huán)）能承受較大的軸力，其高度h=（0.07d3mm）—（0.1d5mm），滾動軸承的定位軸肩尺寸，可由其類型確定，非定位軸肩的高度h=1.5—2mm；軸環(huán)寬度為

7、1.4h。軸的其他長度確定，應盡可能做到結構緊湊，保證裝拆、調整零件所需的空間及零件滑動所需的距離，如減速器中，軸的輸入端和輸出端的伸長部分長度，還應考慮零件的裝拆和軸承端蓋（螺釘）的尺寸；軸上兩個傳動件之間的距離為10—20mm；傳動件與箱體內壁之間的距離為10—20mm；滾動軸承端面離開箱體內壁的距離為5—10mm。零件在軸上的軸向定位和固定方法有軸肩、軸環(huán)、套筒、圓錐面與壓板或螺母聯(lián)合使用、圓螺母、帶螺釘?shù)膿跞?、緊定螺釘、彈簧擋圈