典型軸類零件的設(shè)計與加工說明書(老)

1、第一章第一章軸類零件結(jié)構(gòu)設(shè)計及其分析軸類零件結(jié)構(gòu)設(shè)計及其分析軸是組成機(jī)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(zhuǎn)軸、心軸和傳動軸三類。⑴、轉(zhuǎn)軸。工作時既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩的軸。如機(jī)床的主軸和減速器中的齒輪軸。它是機(jī)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(zhuǎn)

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(zhuǎn)動的心軸稱為轉(zhuǎn)動心軸，如火車車輪軸和滑輪軸。⑶、傳動軸。主要用以傳遞轉(zhuǎn)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(yīng)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(jī)器中應(yīng)用廣泛，因此本課題主要

3、圍繞階梯軸的設(shè)計。1.2軸的材料軸的材料由于軸工作時產(chǎn)生的應(yīng)力多是循環(huán)交變應(yīng)力，所以軸的損壞常為疲勞破壞。而軸是機(jī)器中的重要零件，因此軸的材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和韌性，對應(yīng)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(qiáng)度雖然較合金鋼低，但價廉，對應(yīng)力集中的敏感性低，故應(yīng)用較廣（常采用調(diào)質(zhì)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(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計⑷、按彎矩組合作用校核軸的危險截面強(qiáng)度⑸、繪出軸的零件工作圖1.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計就是使軸具有合理的形狀和尺寸。軸在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)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(qiáng)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(yīng)與相配零件的內(nèi)孔直徑一致，其他的要求如下：軸頸與滑動軸承內(nèi)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(yīng)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(yīng)小于傳動件的寬度2—3mm；軸頭與傳動件內(nèi)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(yīng)力集中；軸肩的圓角半徑應(yīng)小于零件內(nèi)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(yīng)盡可能做到結(jié)構(gòu)緊湊，保證裝拆、調(diào)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(yīng)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(nèi)壁之間的距離為10—20mm；滾動軸承端面離開箱體內(nèi)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