轴、联轴器、离合器 内容:轴的分类和材料,轴的结构设计和强度计 算;联轴器和离合器的类型、特点及应用 重点:轴的结构设计 §1 轴 轴的功用 支承旋转零件并传递运动和动力 二.轴的分类 1按载荷性质分类「心轴(弯矩M≠O,转矩r=0) 转轴(弯矩M≠0,转矩T≠0) 传动轴(弯矩M=0,转矩T≠0)合
轴、联轴器、离合器 一 . 轴的功用 支承旋转零件并传递运动和动力 § 1 轴 内容：轴的分类和材料，轴的结构设计和强度计 算；联轴器和离合器的类型、特点及应用 重点：轴的结构设计 二. 轴的分类 1按载荷性质分类 心轴（弯矩M 0，转矩T = 0） 转轴（弯矩M 0，转矩T 0） 传动轴（弯矩M = 0，转矩T 0）
传动轴 转轴 轴 固定心轴 米转动心轴
转轴 心轴 传动轴 固定心轴 转动心轴
直轴 2.按轴线形状分曲轴 挠性轴 3.按截面形状分空心轴 实心轴 设备 被驱动装置 晕非 接头 钢丝软轴 外层为护套 设备 接头 动力源
2 .按轴线形状分 3 .按截面形状分 直轴 空心轴 曲轴 挠性轴 实心轴
二、轴的设计内容、特点和步骤 1.内容:强度、刚度、振动稳定性、结构设计 2.特点:三边:边计算、边画图、边修改 三结合:估算与精算、计算与画图、轴的设计与轴上零件的设计 3.步骤ε选材→初定轴径→结构设计→>精确验算(强度校核 轴的材料和结构 轴的材料 、轴的结构 1.碳素钢35、45、50..1.满足强度、刚度的要求; 2.合金钢20cr、40r.2.满足工艺性要求: 常用材料及力学性能 轴上零件要有准确的工作位置、 (表10-1) 便于装拆和调整; 轴应有良好的制造工艺、应力集 中少,轴的受力状态好
二、轴的结构 1.满足强度、刚度的要求; 2.满足工艺性要求: 轴上零件要有准确的工作位置、 便于装拆和调整； 轴应有良好的制造工艺、应力集 中少，轴的受力状态好。 二、轴的设计内容、特点和步骤 1.内容：强度、刚度、振动稳定性、结构设计 2.特点：三边：边计算、边画图、边修改 三结合：估算与精算、计算与画图、轴的设计与轴上零件的设计 3.步骤：选材→初定轴径→结构设计→精确验算（强度校核） 轴的材料和结构 一、轴的材料 1.碳素钢 35、45、50… 2.合金钢 20Cr、 40Cr… 常用材料及力学性能 （表10-1）
(一)轴的外形结构 轴端挡圈带轮轴承盖 套筒齿轮 滚动轴承 阶梯轴 轴颈、轴头、轴身 (二)轴上零件的 定位和固定方法 轴向、周向 轴肩、套筒、轴端挡圈 圆螺母 么4,弹簧挡圈 键联接花键联接销联接过盈联接
（一）轴的外形结构 （二）轴上零件的 定位和固定方法 阶梯轴 轴颈、轴头、轴身 轴向、周向 轴肩、套筒、轴端挡圈 弹簧挡圈 圆螺母 键联接 花键联接 销联接 过盈联接
设计时应注意 ①为便于装拆→阶梯轴→轴肩→。n在最外端、必有定位轴环 ②轴承定位轴肩(套筒)不能过高(以便拆卸)非定位轴肩→便于装配 h=(0.5~1) ③轴长应略短于轮毂宽度(保证零件固定)定位轴肩→零件定位 ml ④安装标准件轴段直径,应套其内径标准 h=3.5 mm (a)滚动轴承(b)联轴器(c)密封件 轴肩圆角r<轮毂孔圆角R(倒角c) (为保证轴上零件与轴肩贴合)
定位轴肩→零件定位 h ＝3~5 mm 非定位轴肩→便于装配 h=(0.5 ～ 1)mm 为便于装拆→ 阶梯轴→轴肩→dmin在最外端、必有定位轴环 设计时应注意: 轴承定位轴肩(套筒)不能过高(以便拆卸) 轴长 轮毂宽度 安装标准件轴段直径， (a)滚动轴承 (b)联轴器 (c)密封件 轴肩圆角ｒ 轮毂孔圆角Ｒ(倒角Ｃ) 应略短于 (保证零件固定) 应套其内径标准 ＜ (为保证轴上零件与轴肩贴合)
(三)应力集中、制造工艺、受力状态 1)轴肩处要有过渡圆角 )键槽应位于同一母线上 一卡 3)螺纹退刀槽 4)砂轮越程槽 合理设计零件 位置及结构,以改善轴 0 的受力状态 Q 输出输八输出 输出输出输入
（三） 应力集中、 制造工艺、受力状态 1) 轴肩处要有过渡圆角 2) 键槽应位于同一母线上 3) 螺纹退刀槽 4) 砂轮越程槽 合理设计零件 位置及结构，以改善轴 的受力状态
三.轴结构设计步骤 1拟定轴上零件装配方案→不同的结构 较好
三. 轴结构设计步骤 1.拟定轴上零件装配方案→不同的结构 较好
2估算轴的最小直径(只计转矩→按扭转强度) T 0.23N T 9.55×10 p-C P 0.2[[]v 0.2tr Vn V 说明: ①轴上有单键,直径增大4%;有双键,直径增大10 ②P一传递的功率(kw);n-轴的转速(rmin) d-轴的直径(mm);d1-空心轴的内径; C一系数→表(10-2)
3 3 3 6 3 3 0.2 9.55 10 0.2 0.2 n P C n T p d d T W T T T T T T = = = = = 说明： ①轴上有单键，直径增大4 % ;有双键,直径增大10 % ②P－传递的功率(kw) ; n－轴的转速(r/min) ; d－轴的直径(mm) ； d1－空心轴的内径 ； C－系数→表(10-2) 2.估算轴的最小直径（只计转矩→按扭转强度）
3确定轴的各段直径及长度 1)由外向内定各段直径2)由内向外定各段长度 4确定轴上零件周向固定及结构要素 -k(-- 新 6
3.确定轴的各段直径及长度 1）由外向内定各段直径 2）由内向外定各段长度 4.确定轴上零件周向固定及结构要素