轴的结构设计

教学过程设计

例：分析图例—轴上零件的固定方式和轴的工艺结构

例：指出图中轴的结构有哪些不合理的地方？

【任务8-1-1】分析轴的结构

8.3 轴的结构设计

在轴的结构设计时应满足三个方面的要求：

⑴轴上零件要可靠的定位和固定；

⑵轴上零件要便于安装和拆卸；

⑶轴的工艺性要好：便于加工、尽量减小应力集中等。

轴的结构设计步骤：

1、按扭转强度估算轴的直径

mm

n

P

A

d3.

P—轴所传递的功率，KW；

n—轴的转速，r/min；

A—与材料有关的系数，查表24-2。

说明：

①估算的轴径作为轴的最小直径；

②若该轴段要安装标准件，应将计算值圆整成相应标准值。

③对于设有健槽的轴，应增大直径以补偿键槽对轴的影响：单键时轴径增大3%-5%;双键(同一截面）时轴径增大7%-10% 。

④当作用在轴上的弯矩较小时，A值取较小值；反之，取较大值。

2、设计轴的结构，画出轴的结构草图

3、确定各轴段的直径和长度。

⑴确定各轴段直径

①若轴径的变化是为了固定零件或承受轴向力，则直径变化应大些，一般可取（6-8）mm；

②若轴径的变化是为了装配方便或区别加工表面则直径变化可小些，一般可取（1-3）mm ；

③当轴段装有滚动轴承、联轴器等标准件时，轴径应取相应的标准值。

【例】已知最小轴段的直径为30mm，试确定其它各轴段的直径。

⑵确定各轴段长度

各轴段的长度是由所装零件的轮毂的位置和宽度决定。

注意：采用轴套、圆螺母、轴端挡圈固定时，轴的端面与零件端面应留有距离L，一般可取L=（1-3）mm。

【例】已知轴传递功率30KW,转速n=970r/min,材料为45钢，齿轮和联轴器的宽度均为60mm,采用深沟球轴承。试设计轴的结构和尺寸。

解：⑴轴的结构草图