1、 v軸的結構設計就是按照軸上零件的定位和固定（周向、軸軸的結構設計就是按照軸上零件的定位和固定（周向、軸向）之需要，來具體確定各個軸段的徑向和軸向的尺寸及向）之需要，來具體確定各個軸段的徑向和軸向的尺寸及其形狀。其形狀。v解答軸系結構設計題目（特別是常見的軸系結構改錯）時，解答軸系結構設計題目（特別是常見的軸系結構改錯）時，應從軸上零件的固定和定位方面、轉動件與靜止件的關系應從軸上零件的固定和定位方面、轉動件與靜止件的關系方面、零件的結構工藝性方面、裝拆與調整方面、潤滑與方面、零件的結構工藝性方面、裝拆與調整方面、潤滑與密封等幾方面考慮。密封等幾方面考慮。軸與軸上零件如齒輪、帶輪、聯軸器等是否

2、用鍵（或銷、軸與軸上零件如齒輪、帶輪、聯軸器等是否用鍵（或銷、緊定螺釘等）作周向固定聯接，若有多個軸上零件時其鍵緊定螺釘等）作周向固定聯接，若有多個軸上零件時其鍵槽是否在同一母線上；槽是否在同一母線上；輪轂長度是否略大于安裝軸段的長度；輪轂長度是否略大于安裝軸段的長度； v軸上零件的（兩端）軸向定位如何；軸上零件的（兩端）軸向定位如何；v軸上零件（特別是安裝于軸中段的齒輪以及軸頸處的軸承軸上零件（特別是安裝于軸中段的齒輪以及軸頸處的軸承等）是如何裝上去的，有無該零件兩端的軸段徑向尺寸均等）是如何裝上去的，有無該零件兩端的軸段徑向尺寸均大于輪轂孔（或軸承內徑）而無法裝拆問題；大于輪轂孔（或軸承內

3、徑）而無法裝拆問題；v軸承的類型選擇和組合是否合理，特別是采用向心推力軸軸承的類型選擇和組合是否合理，特別是采用向心推力軸承（角接觸球軸承、圓錐滾子軸承）時應檢查是否為成對承（角接觸球軸承、圓錐滾子軸承）時應檢查是否為成對使用，其內外圈傳力點處是否設置有傳力件，若兩個向心使用，其內外圈傳力點處是否設置有傳力件，若兩個向心推力軸承在軸的一端安裝時，另一端游動支點處的軸承類推力軸承在軸的一端安裝時，另一端游動支點處的軸承類型是否恰當等；型是否恰當等； v軸承內圈、外圈的厚度是否高出與之相接觸的定位元素的軸承內圈、外圈的厚度是否高出與之相接觸的定位元素的高度；高度； 若兩支點的滾動軸承為同型號（如一

4、對向心推力若兩支點的滾動軸承為同型號（如一對向心推力軸承在兩端支承），且二者是由軸的一端依次裝入時，座軸承在兩端支承），且二者是由軸的一端依次裝入時，座孔及軸頸的中段是否設有凹槽部分以利于軸承的裝拆（同孔及軸頸的中段是否設有凹槽部分以利于軸承的裝拆（同時可減少精加工長度）；時可減少精加工長度）； v軸伸出透蓋處的密封、間隙；軸伸出透蓋處的密封、間隙；v軸承的游隙如何調節；軸承的游隙如何調節；v整個軸系相對于箱體（或機架）軸向位置是否可調（例如整個軸系相對于箱體（或機架）軸向位置是否可調（例如使齒輪對在全寬度上嚙合，特別是對于圓錐齒輪、蝸輪蝸使齒輪對在全寬度上嚙合，特別是對于圓錐齒輪、蝸輪蝸桿裝

5、置）；桿裝置）；v在配合表面與非配合表面（非加工面，如軸承蓋與箱體接觸處、軸承蓋外側等）之間應有明顯的界線，以減少精加工面積；v外圓、端面是否有倒角；v軸在零件裝入端應制出倒角；直徑過渡處應制成圓角；v需磨削的軸段應留有砂輪越程槽；車制螺紋的軸段應有退刀槽。 v用軸肩和軸環進行軸上零件的軸向定位時應注意以下幾點用軸肩和軸環進行軸上零件的軸向定位時應注意以下幾點。 軸肩的圓角半徑軸肩的圓角半徑r、零件轂孔的倒角高度、零件轂孔的倒角高度C和軸肩高度和軸肩高度h間間應滿足下列關系：應滿足下列關系：rC（否則無法保證零件緊靠定位面）；（否則無法保證零件緊靠定位面）；r+Ch,兩者之間的差值應保證在軸向

6、力作用下實際接觸高兩者之間的差值應保證在軸向力作用下實際接觸高度具有足夠的強度；度具有足夠的強度；為保證滾動軸承的拆卸，軸肩高度應根據軸承型號從手冊為保證滾動軸承的拆卸，軸肩高度應根據軸承型號從手冊中查取；中查取；試圖用兩個軸肩（或軸環）實現軸上零件兩個方向的軸向試圖用兩個軸肩（或軸環）實現軸上零件兩個方向的軸向固定是不可能的，這將使軸上零件無法裝入。固定是不可能的，這將使軸上零件無法裝入。v套筒定位常見的結構錯誤有套筒定位常見的結構錯誤有：軸頭長度設計成與相配輪轂的寬度相等。軸頭長度設計成與相配輪轂的寬度相等。v由于加工誤差的存在，套筒可能無法頂緊軸上零件從而不由于加工誤差的存在，套筒可能無

7、法頂緊軸上零件從而不能可靠定位（圖能可靠定位（圖a a），應使相配軸頭長度小于軸上零件的輪），應使相配軸頭長度小于軸上零件的輪毅寬度（圖毅寬度（圖b b）。）。套筒和零件的接觸高度太小（圖a），可將套筒制成階梯形式（圖b）。 套筒同時接觸動面和靜面。這將引起過度的磨損，甚至使機器不能運轉。這種錯誤的一個常見例子是定位件同時接觸滾動軸承的內圈和外圈，如圖(a)，可改為圖(b)。v為使彈性擋圈頂緊需固定零件，應使彈性擋圈槽寬大于為使彈性擋圈頂緊需固定零件，應使彈性擋圈槽寬大于彈性擋圈寬度，且向輪轂內部方向加寬。如圖彈性擋圈寬度，且向輪轂內部方向加寬。如圖(a)(a)的結構的結構應改為圖應改為圖(b

8、)(b)所示結構。所示結構。v圓螺母的軸向定位常見錯誤除未設防松裝置以及不能頂圓螺母的軸向定位常見錯誤除未設防松裝置以及不能頂緊軸上零件外，還有螺母無法裝入的嚴重結構設計錯誤緊軸上零件外，還有螺母無法裝入的嚴重結構設計錯誤（圖（圖a a），應注意要使螺母順利裝入，軸上螺紋的小徑應），應注意要使螺母順利裝入，軸上螺紋的小徑應大于裝入處的直徑，可改為圖大于裝入處的直徑，可改為圖(b)(b)。 v圓錐面將同時起到徑向和軸向定位，如圖圓錐面將同時起到徑向和軸向定位，如圖(a)(a)左端軸肩的存左端軸肩的存在以及右端套筒同時接觸軸肩和軸上零件將使得圓錐面定在以及右端套筒同時接觸軸肩和軸上零件將使得圓錐面

9、定位不能實現，應改為圖位不能實現，應改為圖(b)(b)的結構形式。的結構形式。v軸上零件的周向定位最常用的方法是采用鍵聯接，也可以軸上零件的周向定位最常用的方法是采用鍵聯接，也可以采用緊定螺釘、定位銷定位等。如采用鍵作為周向聯接件，采用緊定螺釘、定位銷定位等。如采用鍵作為周向聯接件，在結構設計時應注意：在結構設計時應注意：鍵的長度應小于輪轂長度；鍵的長度應小于輪轂長度；采用平鍵聯接時，如鍵處于軸中部常采用雙半圓頭平鍵，只采用平鍵聯接時，如鍵處于軸中部常采用雙半圓頭平鍵，只有當鍵處于軸端時才采用方頭鍵；如用盤銑刀加工鍵槽，有當鍵處于軸端時才采用方頭鍵；如用盤銑刀加工鍵槽，由于銑刀加工半徑的存在，

10、所選鍵的長度應與鍵槽的有效由于銑刀加工半徑的存在，所選鍵的長度應與鍵槽的有效長度一致；長度一致；當軸上有多個鍵存在時，應將各鍵的中心線放在軸的同一母當軸上有多個鍵存在時，應將各鍵的中心線放在軸的同一母線上；線上；鍵離裝入端太遠，不便于相配輪鍵離裝入端太遠，不便于相配輪轂孔的安裝。轂孔的安裝。v鍵在軸上的位置應如圖鍵在軸上的位置應如圖b b所示，為所示，為使裝配時輪轂槽易對準軸上的鍵，使裝配時輪轂槽易對準軸上的鍵，值不應太大，槽的另一邊不應值不應太大，槽的另一邊不應伸到過渡圓角處見圖伸到過渡圓角處見圖a a，以防過大，以防過大的應力集中。的應力集中。v為減少應力集中，提高軸為減少應力集中，提高軸

11、的疲勞強度，在軸肩根部的疲勞強度，在軸肩根部應有圓角或倒角。對定位應有圓角或倒角。對定位軸肩，其圓角和倒角的尺軸肩，其圓角和倒角的尺寸應小于軸上相配零件內寸應小于軸上相配零件內孔的圓角或倒角尺寸，以孔的圓角或倒角尺寸，以確保可靠、準確的定位；確保可靠、準確的定位；非定位軸肩的圓角可大一非定位軸肩的圓角可大一些。些。 v指出圖上的結構錯誤并提出改正意見。指出圖上的結構錯誤并提出改正意見。 兩個軸承端蓋外圓外側應倒角；兩個軸承端蓋與箱體接觸面間應有調整墊片；箱體上與端蓋的接觸面之外的外表面應低一些；軸端太長，可與軸承左端面平齊或略長；沒有必要設置套筒，可改為外徑不超過內圈厚2/3的軸頸，靠軸肩給軸

12、承定位；齒輪和軸之間應有鍵聯接；與齒輪配合的軸頸長度應比齒輪寬度小12mm;透蓋與軸之間應有間隙，且應有密封氈圈；聯軸器與透蓋不能接觸，聯軸器應右移；聯軸器與軸間應有軸肩定位，與其配合段軸徑應減少；聯軸器與軸間應有鍵聯接，且應與齒輪處鍵在一條線上；右端面不應超出聯軸器端面，應縮進去12mm;聯軸器上外圓及左端面內、外圓均應倒角；某些類型聯軸器應畫聯接孔的中心線11233245678910111213141516v兩個軸承端蓋外圓外側應倒角；兩個軸承端蓋外圓外側應倒角；v兩個軸承端蓋與箱體接觸面間應有調整墊片；兩個軸承端蓋與箱體接觸面間應有調整墊片；v箱體上與端蓋的接觸面之外的外表面應低一些；箱

13、體上與端蓋的接觸面之外的外表面應低一些；v軸端太長，可與軸承左端面平齊或略長；軸端太長，可與軸承左端面平齊或略長；v沒有必要設置套筒，可改為外徑不超過內圈厚沒有必要設置套筒，可改為外徑不超過內圈厚2/3的軸頸，的軸頸，靠軸肩給軸承定位；靠軸肩給軸承定位；v齒輪和軸之間應有鍵聯接；齒輪和軸之間應有鍵聯接；v與齒輪配合的軸頸長度應比齒輪寬度小與齒輪配合的軸頸長度應比齒輪寬度小12mm;v透蓋與軸之間應有間隙，且應有密封氈圈；透蓋與軸之間應有間隙，且應有密封氈圈；v聯軸器與透蓋不能接觸，聯軸器應右移；聯軸器與透蓋不能接觸，聯軸器應右移；v聯軸器與軸間應有軸肩定位，與其配合軸徑應減少；聯軸器與軸間應有

14、軸肩定位，與其配合軸徑應減少；v聯軸器與軸間應有鍵聯接，且應與聯軸器與軸間應有鍵聯接，且應與處鍵在一條線上；處鍵在一條線上；v軸右端面不應超出聯軸器端面，應縮進去段軸右端面不應超出聯軸器端面，應縮進去段12mm;v聯軸器上外圓及左端面內、外圓均應倒角；聯軸器上外圓及左端面內、外圓均應倒角；v某些類型聯軸器應畫聯接孔的中心線；某些類型聯軸器應畫聯接孔的中心線；v套筒應做成階梯；套筒應做成階梯；v軸承端蓋外端面應凹進去軸承端蓋外端面應凹進去12mm 。v按示例按示例所示，指出圖中軸系結構的另外所示，指出圖中軸系結構的另外8 8個錯誤。個錯誤。（注：軸承支承型式為兩端固定，其潤滑方式不考慮，倒角和（

15、注：軸承支承型式為兩端固定，其潤滑方式不考慮，倒角和圓角忽略不計）圓角忽略不計）v示例示例 軸承外圈無軸向固定。軸承外圈無軸向固定。 右右軸承外圈無軸向固定；軸承外圈無軸向固定；套筒應作成階梯形，低于軸承內圈的一端抵緊軸承；套筒應作成階梯形，低于軸承內圈的一端抵緊軸承； 軸頭應小于齒輪軸轂寬度；軸頭應小于齒輪軸轂寬度；鍵長應短于軸頭長度；鍵長應短于軸頭長度；軸肩應低于軸承內圈；軸肩應低于軸承內圈；左左軸承外圈無軸向固定；軸承外圈無軸向固定；套筒抵緊左軸承蓋，嚴重錯誤，應取消套筒，軸伸出處作小套筒抵緊左軸承蓋，嚴重錯誤，應取消套筒，軸伸出處作小段階梯使左面齒輪軸肩定位；段階梯使左面齒輪軸肩定位；

16、鍵太長，應在左齒輪輪轂內；鍵太長，應在左齒輪輪轂內；箱體應有凸臺減少與右軸承蓋接觸的加工面；箱體應有凸臺減少與右軸承蓋接觸的加工面；軸上彈性擋圈無作用應取消。軸上彈性擋圈無作用應取消。v下圖所示為需要安裝在軸上的帶輪、齒輪及滾動軸承，為下圖所示為需要安裝在軸上的帶輪、齒輪及滾動軸承，為保證這些零件在軸上能得到正確的周向固定及軸向固定，保證這些零件在軸上能得到正確的周向固定及軸向固定，請在圖上作出軸的結構設計并畫上所需的附加零件。（齒請在圖上作出軸的結構設計并畫上所需的附加零件。（齒輪用油潤滑，軸承用脂潤滑）輪用油潤滑，軸承用脂潤滑） v圖示為小錐齒輪軸系部件結構圖（小錐齒輪與軸一體，圖示為小錐

17、齒輪軸系部件結構圖（小錐齒輪與軸一體，成為齒輪軸）。試改正圖中不合理或錯誤的結構，并簡成為齒輪軸）。試改正圖中不合理或錯誤的結構，并簡述原因。（注：述原因。（注：1 1）直接在原圖上改或另繪結構圖均可；）直接在原圖上改或另繪結構圖均可；2 2）不得改成錐齒輪與軸分離的結構。）不得改成錐齒輪與軸分離的結構。） 右軸承內圈右端面是固定面，可用圓螺母加止動墊片，螺紋外徑略小于軸承內徑；軸上所加螺紋段右邊一段軸頸穿過透蓋，該段軸徑應小于螺紋內徑；透蓋與軸之間應留有間隙，且應有密封氈圈；兩軸承內圈之間的軸徑應小于軸承內徑；兩軸承外圈之間的套筒內徑應小于軸承外徑，形成軸承外圈定位凸肩；左軸承內圈左側軸肩過

18、高，應減至內圈高的2/3左右；套杯凸緣不應在左邊，應在右邊；箱體孔的中部直徑應加大，以減少精加工面；透蓋與套杯配合段過長，透蓋與右軸承外圈之間應有大的間隙；套杯凸緣與箱體間應有調整墊片、套杯凸緣與透蓋間應有密封墊片；軸的右端及透蓋外圓外側應有倒角。v右軸承內圈右端面是固定面，可用圓螺母加止動墊片，螺右軸承內圈右端面是固定面，可用圓螺母加止動墊片，螺紋外徑略小于軸承內徑；紋外徑略小于軸承內徑；v軸上所加螺紋段右邊一段軸頸穿過透蓋，該段軸徑應小于軸上所加螺紋段右邊一段軸頸穿過透蓋，該段軸徑應小于螺紋內徑；螺紋內徑；v透蓋與軸之間應留有間隙，且應有密封氈圈；透蓋與軸之間應留有間隙，且應有密封氈圈；v兩軸承內圈之間的軸徑應小于軸承內徑；兩軸承內圈之間的軸徑應小于軸承內徑；v兩軸承外圈之間的套筒內徑應小于軸承外徑，形成軸承外兩軸承外圈之間的套筒內徑應小于軸承外徑，