轴和轴毂联接
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轴及轴毂联接§1 概述机器上所安装的旋转零件,例如带轮、齿轮、联轴器和离合器等都必须用轴来支承,才能正常工作,因此轴是机械中不可缺少的重要零件。
本章将讨论轴的类型、轴的材料和轮毂联接,重点是轴的设计问题,其包括轴的结构设计和强度计算。
结构设计是合理确定轴的形状和尺寸,它除应考虑轴的强度和刚度外,还要考虑使用、加工和装配等方面的许多因素。
一、轴的分类按轴受的载荷和功用可分为:1.心轴:只承受弯矩不承受扭矩的轴,主要用于支承回转零件。
如.车辆轴和滑轮轴。
2.传动轴:只承受扭矩不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴,主要用于传递转矩。
如汽车的传动轴。
3.转轴:同时承受弯矩和扭矩的轴,既支承零件又传递转矩。
如减速器轴。
二、轴的材料主要承受弯矩和扭矩。
轴的失效形式是疲劳断裂,应具有足够的强度、韧性和耐磨性。
轴的材料从以下中选取:1. 碳素钢优质碳素钢具有较好的机械性能,对应力集中敏感性较低,价格便宜,应用广泛。
例如:35、45、50等优质碳素钢。
一般轴采用45钢,经过调质或正火处理;有耐磨性要求的轴段,应进行表面淬火及低温回火处理。
轻载或不重要的轴,使用普通碳素钢Q235、Q275等。
2. 合金钢合金钢具有较高的机械性能,对应力集中比较敏感,淬火性较好,热处理变形小,价格较贵。
多使用于要求重量轻和轴颈耐磨性的轴。
例如:汽轮发电机轴要求,在高速、高温重载下工作,采用27Cr2Mo1V、38CrMoAlA等。
滑动轴承的高速轴,采用20Cr、20CrMnTi等。
3. 球墨铸铁球墨铸铁吸振性和耐磨性好,对应力集中敏感低,价格低廉,使用铸造制成外形复杂的轴。
例如:内燃机中的曲轴。
三、设计轴的要求轴的设计一般应解决轴的结构和承载能力两方面的问题。
具体的说,轴的设计步骤有:(1)选择轴的材料;(2)初步估算轴的直径;(3)进行轴的结构设计;(4)精确校核(强度、刚度、振动等);(5)绘制零件的工作图§10—2 轴的结构设计如教材图10-6所示为一齿轮减速器中的的高速轴。
机械设计基础轴毂联接1. 简介轴毂联接是机械设计中常用的一种联接方式,主要用于连接轴和轮毂或其他旋转装置。
它既能传递力矩和转动,又能承受径向和轴向载荷,并提供一定的位置固定性。
轴毂联接在各种机械设备和工程项目中广泛应用,如汽车、飞机、机械加工等。
2. 轴毂联接类型2.1 键槽联接键槽联接是一种常见的轴毂联接方式,其原理是通过在轴和轮毂上切割相应的键槽,并在键槽中插入键来实现联接。
键槽联接具有简单、可靠的特点,在承受转矩时能够提供良好的力传递和位置固定性。
锥形联接是一种将轴和轮毂通过锥形形状进行联接的方法。
在锥形联接中,轴和轮毂的端面呈相应的锥度,通过将两者相互嵌套来实现联接。
锥形联接具有良好的力传递性能和固定性能,适用于较大的转矩传递。
2.3 胀紧联接胀紧联接是一种利用胀紧原理实现的轴毂联接方法。
它通过在轴和轮毂上钻孔,并在孔中安装膨胀套或螺栓等元件,使其通过膨胀或拉紧来实现联接。
胀紧联接具有简单、可靠的特点,适用于中小型设备和工程。
摩擦联接是一种利用摩擦力实现的轴毂联接方式。
在摩擦联接中,通过轴和轮毂的摩擦力来实现联接。
摩擦联接常用于带有摩擦制动装置的机械设备,如摩托车、自行车等。
3. 轴毂联接设计要点3.1 轴毂联接的强度计算在轴毂联接的设计中,需要进行强度计算以确保联接的可靠性和安全性。
强度计算应考虑联接所承受的转矩、径向力和轴向力等。
3.2 轴和轮毂的配合轴和轮毂的配合是轴毂联接设计的重要方面,配合不良会导致联接失效和损坏。
配合方式应根据实际需要选择,常见的配合方式有过盈配合、间隙配合和硬度配合等。
3.3 轴毂联接的固定方式轴毂联接需要一定的固定方式来保证联接的可靠性和稳定性。
常见的固定方式包括螺纹固定、焊接固定、胀紧固定等。
3.4 轴毂联接的检测与维护轴毂联接在使用过程中需要定期进行检测和维护,以确保联接的可靠性和安全性。
检测方法包括视觉检查、测量和无损检测等。
4. 总结轴毂联接是机械设计中常见的一种联接方式,通过不同的联接方法可以实现不同的需求。