一、概述
1、主要功用
1)支承軸上回轉(zhuǎn)零件(如齒輪);
2)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。
二、分類(lèi)
1、按承載分
1)轉(zhuǎn)軸:工作中既承受彎矩又承受扭矩的軸。
如:減速器中的軸。
該圓柱齒輪減速器中,兩軸將承受來(lái)自軸承及齒輪處的橫向力所產(chǎn)生的彎矩,同時(shí)在齒輪與聯(lián)軸器之間的軸段還將承受扭矩,故為轉(zhuǎn)軸。
2)心軸:工作中只承受彎矩而不承受扭矩的軸。
根據(jù)工作時(shí)軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)可分為:
◆轉(zhuǎn)動(dòng)心軸:工作時(shí)僅承受彎矩且轉(zhuǎn)動(dòng)的軸。
◆固定心軸:工作時(shí)僅承受彎矩且不轉(zhuǎn)的軸。
問(wèn)題】自行車(chē)前輪軸屬于哪種?
自行車(chē)工作時(shí)前輪輪轂和滾珠一起相對(duì)于前叉和車(chē)軸轉(zhuǎn)動(dòng),而車(chē)軸本身固定不動(dòng),且僅承受橫向力產(chǎn)生的彎矩,故自行車(chē)前輪軸為固定心軸。
3)傳動(dòng)軸:工作中只承受扭矩而不承受彎矩的軸。
如:汽車(chē)中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸
汽車(chē)的傳動(dòng)軸用于將發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)傳遞給汽車(chē)后橋,僅傳遞轉(zhuǎn)矩,而不承受彎矩,故為傳動(dòng)軸。
2、按軸線形狀分
1)直軸:各軸段軸線為同一直線。
直軸按外形不同又可分為:
◆光軸:形狀簡(jiǎn)單,應(yīng)力集中少,易加工,但軸上零件不易裝配和定位。常用于心軸和傳動(dòng)軸。
◆階梯軸:特點(diǎn)與光軸相反,常用于轉(zhuǎn)軸。
光軸和階梯軸
注:直軸一般為實(shí)心,若需在軸中裝設(shè)其它零件或減小軸的質(zhì)量則可將軸制成空心的。
2)曲軸:各軸段軸線不在同一直線上,專(zhuān)用零件,主要用于內(nèi)燃機(jī)中。
3)鋼絲軟軸:軸線可任意彎曲、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。
三、軸的材料
1、碳素鋼: 30、35、 45、 50(正火或調(diào)質(zhì)) 45應(yīng)用最廣。價(jià)廉,對(duì)應(yīng)力集中不敏感,良好的加工性。
2、中、低碳合金鋼:強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng),對(duì)應(yīng)力集中敏感,用于重載、小尺寸的軸。
問(wèn):當(dāng)軸的剛度不足時(shí),如何提高軸的剛度?結(jié)構(gòu)。
四、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、目的:確定軸的尺寸、形狀:d、1——靈活性很大。
2、要求
1)軸與軸上零件要有確定的工作位置;
2)受力合理——軸結(jié)構(gòu)有利于提高軸的強(qiáng)度和剛度;
3)軸有良好的加工、裝配工藝性、減少應(yīng)力集中;
3、階梯軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1)擬定軸上零件裝配方案
2)零件在軸上的固定
(1)軸向固定
a、借助軸本身形狀定位:軸肩、圓錐形軸頭;
b、借助擋圈、圓螺母、套筒等定位。
(2)周向固定
鍵、花鍵、成形連接、彈性環(huán)連接、過(guò)盈、銷(xiāo)等——軸轂連接。
4、軸的結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)
1、需磨削的軸段:砂輪越程槽。
2、需切制螺紋的軸段:螺紋退刀槽。
3、軸端應(yīng)有倒角: cX45°——便于裝配。
4、裝配段不宜過(guò)長(zhǎng)。
5、固定不同零件的各鍵槽應(yīng)布置在同一母線上,以減少裝夾次數(shù)。
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