第十二章轴的设计 《机械设计基础》教案(机电专业90学时 2、心轴 心轴只需承受弯矩而不传递转距,例如铁路车辆的轴 自行车的前轴等。按轴旋转与否分为转动心轴和固定心轴两 3、传动轴 转动心轴 固定心轴 只承受扭矩而不承受弯矩或承受弯矩较小的轴。例如图 图12-7 所示的汽车传动轴。 图12-8 二、轴的材料 由于轴工作时产生的应力多为变应力,所以轴的失效多为疲劳损坏,因此轴的材料应具有足 的疲劳强度、较小的应力集中敏感性和良好的加工性能等。 轴的主要材料是碳钢和合金钢 碳钢:价格低廉,对应力集中的敏感性较低,可以利用热处理提高其耐磨性和抗疲劳强度 常用的有35、40、45、50钢,其中以45钢使用最广。对于受力较小的或不太重要的轴,可以 使用Q235、Q275等普通碳素钢。 合金钢:对于要求强度较高、尺寸较小或有其它特殊要求的轴,可以采用合金钢材料。耐磨 性要求较高的可以采用20cr、20 CrMnti等低碳合金钢要求较高的轴可以使用40r(或用355iMn、 40MnB代替)、40rNi(或用38 SiMaO代替)等进行热处理。 合金钢比碳素钢机械强度高,热处理性能好。但对应力集中敏感性高,价格也较高。设计时 应特别注意从结构上避免和降低应力集中,提高表面质量等。 219第十二章 轴的设计 《机械设计基础》教案（机电专业 90 学时） 219 2、心轴 心轴只需承受弯矩而不传递转距，例如铁路车辆的轴、 自行车的前轴等。按轴旋转与否分为转动心轴和固定心轴两 种，如图所示。 3、传动轴 只承受扭矩而不承受弯矩或承受弯矩较小的轴。例如图 所示的汽车传动轴。 二、轴的材料 由于轴工作时产生的应力多为变应力，所以轴的失效多为疲劳损坏，因此轴的材料应具有足 够的疲劳强度、较小的应力集中敏感性和良好的加工性能等。 轴的主要材料是碳钢和合金钢。 碳钢：价格低廉，对应力集中的敏感性较低，可以利用热处理提高其耐磨性和抗疲劳强度。 常用的有 35、40、45、50 钢，其中以 45 钢使用最广。对于受力较小的或不太重要的轴，可以 使用 Q235、Q275 等普通碳素钢。 合金钢：对于要求强度较高、尺寸较小或有其它特殊要求的轴，可以采用合金钢材料。耐磨 性要求较高的可以采用20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢；要求较高的轴可以使用40Cr（或用35SiMn、 40MnB 代替）、40CrNi(或用 38SiMnMo 代替)等进行热处理。 合金钢比碳素钢机械强度高，热处理性能好。但对应力集中敏感性高，价格也较高。设计时 应特别注意从结构上避免和降低应力集中，提高表面质量等。 图 12－7 图 12－8