1、本章內容本章內容第二節 軸上零件的布置 第一節第一節 概述概述 軸的分類軸的分類第四章第四章 軸軸引子: 軸的功用軸的功用支承其他回轉件，承受轉矩與彎矩，并傳支承其他回轉件，承受轉矩與彎矩，并傳遞運動和動力。遞運動和動力。1.1.按所受載荷特點分三種：按所受載荷特點分三種： 心軸：心軸： 只承受彎矩只承受彎矩; ;如如 傳動軸：只承受轉矩傳動軸：只承受轉矩; ;如如 轉軸：同時承受彎矩和轉矩轉軸：同時承受彎矩和轉矩; ;如如任務任務 一一.軸的分類軸的分類 直軸，曲軸；直軸，曲軸； 光軸，階梯軸；光軸，階梯軸； 空心軸，實心軸；空心軸，實心軸； 剛性軸，撓性軸。剛性軸，撓性軸。重點：階梯軸重點

2、：階梯軸例汽車軸例汽車軸2.2.按軸的結構形狀分：按軸的結構形狀分：階梯軸階梯軸曲軸：曲軸：撓性鋼絲軸撓性鋼絲軸l 轉軸：轉軸：機機器中最常器中最常見的軸，見的軸，通常簡稱通常簡稱為軸。為軸。 工作時既工作時既承受彎矩承受彎矩又承受轉又承受轉矩。矩。例：減速器中的軸例：減速器中的軸l心軸：心軸： 用來支承轉動零件，用來支承轉動零件，只承受彎矩而不傳遞轉只承受彎矩而不傳遞轉矩。矩。例：車輛軸和滑輪軸，圖中為自行車的前輪軸。例：車輛軸和滑輪軸，圖中為自行車的前輪軸。自行車的前輪軸自行車的前輪軸l傳動軸：傳動軸：主要用于傳遞轉矩而不承受彎主要用于傳遞轉矩而不承受彎 矩，矩，或所承受的彎矩很小的軸?；?/p>

3、所承受的彎矩很小的軸。例：汽車中例：汽車中聯接變速箱聯接變速箱與后橋之間與后橋之間的軸。的軸。傳動軸傳動軸l傳動軸：傳動軸：二、軸的材料二、軸的材料 軸的功用，主要承受彎矩和扭矩。軸的功用，主要承受彎矩和扭矩。 軸的失效形式是軸的失效形式是疲勞斷裂疲勞斷裂，應具有足夠的強度、，應具有足夠的強度、韌性和耐磨性。韌性和耐磨性。 軸的常用材料是：軸的常用材料是：碳素鋼碳素鋼和和合金鋼等合金鋼等。 在一般工作溫度下，各種碳鋼和合金鋼的彈性模在一般工作溫度下，各種碳鋼和合金鋼的彈性模量相差不大，故在選擇鋼的種類和熱處理方法時，量相差不大，故在選擇鋼的種類和熱處理方法時，所所依據的主要是強度和耐磨性依據的

4、主要是強度和耐磨性，而不是軸的彎曲，而不是軸的彎曲剛度和扭轉剛度等。剛度和扭轉剛度等。1 1、碳素鋼：、碳素鋼：l 碳素鋼比合金鋼價格低廉，對應力集中的敏感碳素鋼比合金鋼價格低廉，對應力集中的敏感性低，可通過熱處理改善其綜合性能，加工工性低，可通過熱處理改善其綜合性能，加工工藝性好，故應用最廣；藝性好，故應用最廣；l 一般用途的軸，一般用途的軸，多用含碳量為多用含碳量為0.250.250.5%0.5%的的優優質碳素鋼質碳素鋼，尤其是，尤其是4545號鋼。號鋼。l 對于不重要或受力較小的軸也可用對于不重要或受力較小的軸也可用Q235Q235、 Q275 Q275 等等碳素結構鋼碳素結構鋼。2 2

5、、合金鋼：、合金鋼： 具有比碳鋼更好的機械性能和淬火性能，但具有比碳鋼更好的機械性能和淬火性能，但對應力集中比較敏感，且價格較貴；對應力集中比較敏感，且價格較貴；多用于對強度和耐磨性多用于對強度和耐磨性有特殊要求的軸有特殊要求的軸。如。如20Cr20Cr、20CrMnTi20CrMnTi等低碳合金鋼，經滲碳淬火處等低碳合金鋼，經滲碳淬火處理后可提高耐磨性；理后可提高耐磨性；20CrMoV20CrMoV、38CrMoAl38CrMoAl等合金鋼，有良好的高溫等合金鋼，有良好的高溫機械性能，常用于在高溫、高速和重載條件下機械性能，常用于在高溫、高速和重載條件下工作的軸。工作的軸。3 3、球墨鑄鐵、

6、球墨鑄鐵 球墨鑄鐵吸振性和耐磨性好，對應力集中敏感球墨鑄鐵吸振性和耐磨性好，對應力集中敏感低，價格低廉，使用鑄造制成外形復雜的軸。低，價格低廉，使用鑄造制成外形復雜的軸。例如：內燃機中的曲軸。例如：內燃機中的曲軸。 對于形狀復雜的軸，如曲軸、凸輪軸等，也采對于形狀復雜的軸，如曲軸、凸輪軸等，也采用球墨鑄鐵或高強度鑄造材料來進行鑄造加工，用球墨鑄鐵或高強度鑄造材料來進行鑄造加工，易于得到所需形狀，而且具有較好的吸振性能易于得到所需形狀，而且具有較好的吸振性能和好的耐磨性，對應力集中的敏感性也較低。和好的耐磨性，對應力集中的敏感性也較低。任務二任務二 軸的結構設計軸的結構設計軸的結構組成；軸上零件

7、的定位；影響軸結構的因素。 軸的結構設計軸的結構設計一一. .軸的結構組成軸的結構組成軸頭：與傳動零件或聯軸器、離合器相配部分；軸頭：與傳動零件或聯軸器、離合器相配部分；軸頸：與軸承相配部分軸頸：與軸承相配部分軸身：聯接軸頭和軸頸之間部分；軸身：聯接軸頭和軸頸之間部分； （軸的結構圖）（軸的結構圖）軸端軸頭軸頸軸頭軸身 結構分析結構分析軸頸軸頸軸頭軸頭軸身軸身l軸的結構設計軸的結構設計二、軸上零件的定位和固定二、軸上零件的定位和固定 為了傳遞運動和動力，保證機械的工作精度和為了傳遞運動和動力，保證機械的工作精度和使用可靠，零件必須可靠地安裝在軸上，不允使用可靠，零件必須可靠地安裝在軸上，不允許

8、零件沿軸向發生相對運動。因此，軸上零件許零件沿軸向發生相對運動。因此，軸上零件都必須有可靠的軸向定位措施；都必須有可靠的軸向定位措施； 軸上零件的軸向定位方法取決于零件所承受軸上零件的軸向定位方法取決于零件所承受的軸向載荷大??；的軸向載荷大??； 零件的定位分：軸向定位、周向定位零件的定位分：軸向定位、周向定位。1.1.軸上零件的軸向定位和固定軸上零件的軸向定位和固定 軸向定位和固定是指將軸上的零件沿軸線方向進行定位和固定。常用方式： 軸肩、軸環 套筒、圓螺母 彈性擋圈、緊定螺釘； 軸端擋圈、圓錐面。零件的軸向定位 1）軸肩和軸環:要求要求r軸軸R孔孔或或r軸軸C孔孔 錯誤錯誤正確正確為了使軸上

9、零件的端面能與軸肩緊貼，軸肩的圓角半徑R 必須小于零件孔端的圓角半徑 R1或倒角C1 ；否則，無法緊貼。軸肩或軸環的高度h必須大于R1 或 C1。 軸環與軸肩尺寸：軸環與軸肩尺寸：h=（0.07d3）（0.1d5）mm 軸環寬度：軸環寬度： bl.4h 要求軸肩高度要求軸肩高度 滾動軸承內圈高度滾動軸承內圈高度錯錯誤誤 正正確確2 2）套筒）套筒3 3）軸用圓螺母）軸用圓螺母 特點：特點：定位可靠，定位可靠，裝拆方便，可承裝拆方便，可承受較大的軸向力受較大的軸向力 由于切制螺紋使由于切制螺紋使軸的疲勞強度下軸的疲勞強度下降。降。應用：應用：常用于軸常用于軸的中部和端部的中部和端部4 4）軸端擋

10、圈）軸端擋圈I II當用軸肩、軸環、套筒、圓螺母、軸端擋圈進行零件的軸向定位時，為保證軸向定位可靠，要求L軸L轂正確正確正確正確錯誤錯誤 5 5）軸承端蓋）軸承端蓋軸承端蓋與機座間加墊片，軸承端蓋與機座間加墊片，以調整軸的位置以調整軸的位置 6 6）彈性擋圈）彈性擋圈III8 8）其它固定形式其它固定形式7 7）鎖緊擋圈、緊定螺釘或銷）鎖緊擋圈、緊定螺釘或銷 這兩種固定的方法，常用于軸向力較小的場合。這兩種固定的方法，常用于軸向力較小的場合。 錐形面或過盈配合聯錐形面或過盈配合聯接接2.零件的周向定位零件的周向定位1）鍵）鍵2）花鍵）花鍵3）緊定螺釘、銷）緊定螺釘、銷4）過盈配合）過盈配合三、

11、影響軸結構的因素三、影響軸結構的因素 由于由于階梯軸階梯軸接近于等強度，而且便于加工和軸接近于等強度，而且便于加工和軸上零件的定位和拆裝，所以實際上的軸多為階上零件的定位和拆裝，所以實際上的軸多為階梯形梯形. .關于軸的形狀：關于軸的形狀：階梯軸階梯軸2.2.影響因素影響因素1 1）軸肩圓角）軸肩圓角r r2 2）軸端倒角）軸端倒角 3 3）砂輪越程槽）砂輪越程槽 4 4）螺紋退刀槽）螺紋退刀槽 5 5）同一軸上鍵槽位于圓柱同一母線上，且取相同尺寸）同一軸上鍵槽位于圓柱同一母線上，且取相同尺寸1 .6l同一根軸上所有圓角半徑和倒角的大小應盡可能同一根軸上所有圓角半徑和倒角的大小應盡可能一致，以

12、減少刀具規格和換刀次數。一致，以減少刀具規格和換刀次數。l為便于加工定位，軸的兩端面上應做出中心孔。為便于加工定位，軸的兩端面上應做出中心孔。 完畢1)圓角半徑和倒角圓角半徑和倒角 為使軸上零件容易裝拆，軸端和各軸段端部都為使軸上零件容易裝拆，軸端和各軸段端部都應有應有4545的倒角。的倒角。 2)2)軸端倒角軸端倒角 軸上磨削的軸段應設有軸上磨削的軸段應設有砂輪越程槽砂輪越程槽，以，以便磨削時砂輪可以磨削到軸肩的端部。便磨削時砂輪可以磨削到軸肩的端部。3)砂輪越程槽砂輪越程槽 軸上車螺紋的軸段應設有軸上車螺紋的軸段應設有螺紋退刀槽螺紋退刀槽，以保證螺紋牙均能達到預期的高度。以保證螺紋牙均能達到預期的高度。 4)螺紋退刀槽螺紋退刀槽 軸上沿長度方向開有幾個軸上沿長度方向開有幾個鍵槽鍵槽時，應將鍵槽安時，應將鍵槽安排在軸的同一母線上。排在軸的同一母線上。 5) 鍵槽鍵槽軸系結構改錯軸系結構改錯四處錯誤四處錯誤正確答案正確答案三處錯誤三處錯誤正確答案正確答案兩處錯誤兩處錯誤1.1.左側鍵太長，套筒無法裝入左側鍵太長，套筒無法裝入2.2.多個鍵應位于同一母線上多個鍵應