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1、岱岳区职教中心校级示范课岱岳区职教中心校级示范课科目：机械基础课题：轴12级升学班讲课人：宋运兴2013年6月6日机械设计基础机械设计基础 2022-4-18零件零件构件构件机器机器机构机构组成组成（制造单元）（制造单元） （传递转变（传递转变 运动形式）运动形式） （运动单元）（运动单元）（利用机械能作功（利用机械能作功 或转换传递能量）或转换传递能量）机械机械知知识识回回顾顾组成组成组成组成机器机器组成组成结构结构机械设计基础机械设计基础 2022-4-1861 键联接键联接 第一节第一节 轴轴（2 2课时）课时）第五章第五章 机械零件机械零件机械设计基础机械设计基础 2022-4-18本

2、节学习内容与要求本节学习内容与要求 1.掌握轴的分类与应用特点2.初步掌握轴的材料选择 3.掌握轴上零件的固定方法及特点 4.理解轴的加工和装配工艺结构 5.掌握降低轴应力集中、提高疲劳强度的措施学习方法：理论联系实际，对接触到的轴多观察、勤思考，要善于总结并与其它课程联系。机械设计基础机械设计基础 2022-4-18轴的功能轴的功能 （1）传递运动和转矩）传递运动和转矩（2）支承回转零件）支承回转零件机械设计基础机械设计基础 2022-4-18设计合理的轴应满足如下要设计合理的轴应满足如下要求：求： （1）足够的强度 （传递运动转矩）（2）合理的结构 （支承回转零件） （3）良好的工艺性 （

3、方便加工制造）机械设计基础机械设计基础 2022-4-18机械设计基础机械设计基础 2022-4-18一、轴的分类一、轴的分类 光光 轴轴阶梯轴阶梯轴1 1、按轴线形状分、按轴线形状分直直 轴轴曲曲 轴轴软软 轴轴机械设计基础机械设计基础 2022-4-18曲曲 轴轴软轴软轴机械设计基础机械设计基础 2022-4-182 2、直轴按承受的载荷分、直轴按承受的载荷分心心 轴：轴： 只承受弯矩传动轴：传动轴：主要承受转矩转转 轴：轴： 弯矩+转矩机械设计基础机械设计基础 2022-4-18心轴受力分析：自行车前轮轴和火车轮轴心轴受力分析：自行车前轮轴和火车轮轴机械设计基础机械设计基础 2022-4

4、-18机械设计基础机械设计基础 2022-4-18心轴实例心轴实例胶带运输机托辊轴胶带运输机托辊轴机械设计基础机械设计基础 2022-4-18请同学们想一想还有什么轴属于心轴？请同学们想一想还有什么轴属于心轴？滑轮轴滑轮轴机械设计基础机械设计基础 2022-4-18机械设计基础机械设计基础 2022-4-18传动轴：传动轴：主要承受转矩主要承受转矩双万向联轴器中间轴双万向联轴器中间轴发动机发动机后桥后桥传动轴传动轴机械设计基础机械设计基础 2022-4-18请同学们想一想还有什么轴属于传动轴？请同学们想一想还有什么轴属于传动轴？机械设计基础机械设计基础 2022-4-18转转 轴：轴：既承受弯

5、矩又承受转矩既承受弯矩又承受转矩机械设计基础机械设计基础 2022-4-18机械设计基础机械设计基础 2022-4-18转轴转轴是机器中最常见的轴是机器中最常见的轴如：减速器中的齿轮轴带传动中的轴链传动中的轴机械设计基础机械设计基础 2022-4-18课堂练习课堂练习根据承载不同判断下列轴的类型根据承载不同判断下列轴的类型 1.自行车的后轮轴2.自行车的中轴 心轴转轴课堂练习课堂练习3. 车辆转向轴传动轴机械设计基础机械设计基础 2022-4-18深入认识曲轴深入认识曲轴机械设计基础机械设计基础 2022-4-18曲轴曲轴:将往复运动和旋转运动相互转换将往复运动和旋转运动相互转换兼有曲柄和转轴

6、的功能兼有曲柄和转轴的功能机械设计基础机械设计基础 2022-4-18再了解一下软轴：再了解一下软轴：把回转运动灵活地把回转运动灵活地 传到任何空间位置传到任何空间位置背负式割草机背负式割草机软轴应用软轴应用管道疏通器管道疏通器软轴砂轮机软轴砂轮机里程线里程线机械设计基础机械设计基础 2022-4-18 轴工作时候产生的应力多为变应力，所以轴的失效轴工作时候产生的应力多为变应力，所以轴的失效一般为一般为疲劳断裂疲劳断裂。对轴的材料有以下要求：对轴的材料有以下要求： 1）足够的强度，对应力集中敏感性低；）足够的强度，对应力集中敏感性低； 2）满足刚度、耐磨性、耐腐蚀性要求；）满足刚度、耐磨性、耐

7、腐蚀性要求；3）良好的加工性）良好的加工性 能；能； 4）轴的材料来源和经济性等。）轴的材料来源和经济性等。二、轴的材料二、轴的材料机械设计基础机械设计基础 2022-4-18 碳素钢：碳素钢： 价格低、对应力集中不敏感；通过热处理可获得良好的机械性能，应用最为广泛。 最常用的碳素钢为4545钢钢。 合金钢：合金钢：具有较高的力学性能，多用于对强度、耐磨性、尺寸重量、工作温度等有特殊要求的轴。 最常用的合金钢为40Cr40Cr。 球墨铸铁：球墨铸铁：良好的工艺性，吸振性好，对应力集中的敏感性低 ；用于制造结构形状复杂的曲轴 。三、轴的结构三、轴的结构 1.轴上零件的轴向固定方法 2.轴上零件的

8、周向固定方法3.轴的加工工艺结构4.轴的装配工艺结构 5.降低轴应力集中，提高轴疲劳强度的措施 6.总结轴的结构应满足的要求机械设计基础机械设计基础 2022-4-18轴上零件的轴向固定方法轴上零件的轴向固定方法轴肩、轴环、轴伸套筒紧定螺钉螺钉锁紧挡圈轴端挡圈圆锥面圆螺母弹性挡圈轴端挡板机械设计基础机械设计基础 2022-4-18轴向固定方法轴向固定方法1 轴肩、轴环、轴伸轴肩、轴环、轴伸机械设计基础机械设计基础 2022-4-18应用：应用：齿轮、链轮、带轮、联轴器和轴承等定位齿轮、链轮、带轮、联轴器和轴承等定位轴肩、轴环固定特点：轴肩、轴环固定特点： 结构简单、定位可靠，可承受较大轴向力。

9、结构简单、定位可靠，可承受较大轴向力。但但使轴的直径增加，容易引起应力集中，加工不便。使轴的直径增加，容易引起应力集中，加工不便。机械设计基础机械设计基础 2022-4-181.1.要求轴段的圆角要求轴段的圆角r r应小于零件内孔的半径应小于零件内孔的半径R R或倒角或倒角C C。轴肩设计注意事项：轴肩设计注意事项：正确正确错误错误即：即：r r轴轴RR孔孔或或r r轴轴CC孔孔 机械设计基础机械设计基础 2022-4-182.2.轴肩要小于轴承内圈高度。轴肩要小于轴承内圈高度。轴肩设计注意事项：轴肩设计注意事项：正确正确错误错误轴向固定方法轴向固定方法2 套筒套筒注意：注意：L L轴轴LL毂

10、毂 （2-3mm)2-3mm)机械设计基础机械设计基础 2022-4-18注意：注意：套筒的高度不应高于轴承内圈套筒的高度不应高于轴承内圈机械设计基础机械设计基础 2022-4-18应用：应用：零件间距较小场合，零件间距较小场合， 转速很高不宜采用。转速很高不宜采用。套筒固定特点：套筒固定特点： 结构简单、定位可靠，不影响轴强度。结构简单、定位可靠，不影响轴强度。机械设计基础机械设计基础 2022-4-18特点：特点：同时起轴向和周向同时起轴向和周向 固定作用，但固定固定作用，但固定 力较小，转速不高力较小，转速不高应用：应用：光轴上零件的定位光轴上零件的定位轴向固定方法轴向固定方法3 紧定螺

11、钉紧定螺钉机械设计基础机械设计基础 2022-4-18轴向固定方法轴向固定方法4 螺钉锁紧挡圈螺钉锁紧挡圈特点与应用同紧定螺钉特点与应用同紧定螺钉但不具有周向固定作用但不具有周向固定作用机械设计基础机械设计基础 2022-4-18轴向固定方法轴向固定方法5 轴端挡圈轴端挡圈特点：特点：可承受剧可承受剧 烈振动和烈振动和 冲击载荷冲击载荷应用：应用：轴端零件轴端零件 的固定的固定机械设计基础机械设计基础 2022-4-18轴向固定方法轴向固定方法6 圆锥面圆锥面特点：特点：可消除轴与轮毂孔间的径向间隙，装拆方便可兼作可消除轴与轮毂孔间的径向间隙，装拆方便可兼作 周向固定，能承受冲击载荷周向固定，

12、能承受冲击载荷应用应用: : 轴端零件固定，与轴端挡圈或螺母联合使用，可使轴端零件固定，与轴端挡圈或螺母联合使用，可使 零件获得双向轴向固定零件获得双向轴向固定机械设计基础机械设计基础 2022-4-18螺母防松螺母防松机械设计基础机械设计基础 2022-4-18轴向固定方法轴向固定方法7 7 圆螺母圆螺母机械设计基础机械设计基础 2022-4-18圆螺母固定特点：圆螺母固定特点：固定可靠，装拆方便，可承固定可靠，装拆方便，可承 受较大轴向力。但轴上切制螺纹使轴强度降低。受较大轴向力。但轴上切制螺纹使轴强度降低。应用：应用：用双圆螺母或止动垫圈固定轴端零件，用双圆螺母或止动垫圈固定轴端零件，

13、当零件间距较大时，也可代替套筒用于当零件间距较大时，也可代替套筒用于轴中间部位零件的固定。轴中间部位零件的固定。机械设计基础机械设计基础 2022-4-188.弹性挡圈弹性挡圈:结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力应用：应用：常用于固定滚动轴承常用于固定滚动轴承机械设计基础机械设计基础 2022-4-189.轴端挡板轴端挡板适于心轴和轴端固定适于心轴和轴端固定机械设计基础机械设计基础 2022-4-18课后作业课后作业总结各种轴向固定方法的特点总结各种轴向固定方法的特点1.可承受较大轴向力的是不可承受较大轴向力的是2.可用于轴端零件固定的是可用于轴中间零件的是3

14、.影响轴强度的方法有不影响轴强度的方法有4.同时具有轴向与周向固定作用的是5.可承受冲击振动载荷的是6.用于光轴上零件固定的是7.不能用于较高转速的是8.用于心轴零件固定的是9.用于滚动轴承固定的是机械设计基础机械设计基础 2022-4-18本堂小结本堂小结 1. 轴的分类与应用特点2. 轴的常用材料 3.轴上零件的轴向固定方法课下预习课下预习1.1.周向固定方法周向固定方法2.2.轴的加工工艺结构轴的加工工艺结构3.3.轴的装配工艺结构轴的装配工艺结构4.4.降低轴的应力集中提高疲劳强度的措施降低轴的应力集中提高疲劳强度的措施p 经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly, And You Will Know Everything. The More You Know, The More Powerful You Will Be写在最后Thank You在别人的演说中思考，在自己的故事里成长Thinking In Other PeopleS Speeches，Growing Up In Your Own Story讲师：XXXXXX XX年XX月XX日