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1、1、轴的轴向尺寸的确定,上图为单级圆柱齿轮减速器的输出轴，主要由轴颈、轴头、轴身三部分组成。与轴承相配合的轴段称为轴颈；安装传动零件的部分称为轴头；联接轴颈和轴头的非配合部分称为轴身。,轴头长度由其上所装传动零件的轮毂宽度决定，但轴头长度应分别比传动零件的宽度短1mm-3mm，以保证轴上零件可靠的轴向定位和固定。轴颈长度可与轴承宽度相同，但有时亦应比轴承宽度短1mm-3mm。,2、轴的径向尺寸确定,各轴段的直径应与相配合的零件毂孔直径一致，并最好采用标准值。为使轴上零件定位可靠，装拆方便，并有良好的加工工艺性，常将轴制成阶梯形。当直径变化处的端面是为了固定轴上零件或承受轴向力时，则直径变化值要
2、大些，一般可取6mm-8mm。当直径变化仅为了减少装配长度和便于安装或区别加工表面，不承受轴向力也不固定轴上零件时，其变化量可取1mm-3mm。,二、轴上零件的轴向和周向定位,1、轴上零件的轴向定位和固定,轴肩固定结构简单、可靠，并能承受较大轴向力。,联轴器,轴向固定的目的： 保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力,齿轮,轴承,套筒固定套筒定位结构简单、可靠，但不适合高转速情况。（ 轴承与齿轮之间）,(3) 圆螺母定位 ：无法采用套筒或套筒太长时，可采用圆螺母加以固定，圆螺母固定可靠、并能承受较大轴向力。,轴端挡圈定位 它适用于轴端，可承受剧烈的振动和冲击载荷。,弹
3、性挡圈定位结构简单、紧凑，能承受较小的轴向力,但削弱轴的强度,紧定螺钉定位 结构简单、调整灵活，能承受的轴向力较小。,(7) 止动垫圈固定 固定可靠，但轴上须切削螺纹和纵向槽。一般用细牙螺纹，以减少对轴的销弱，常用于固定轴端零件。,（8）圆锥面定位轴和轮毂之间无径向间隙、装拆方便，能承受冲击，但锥面加工较为麻烦。,采用键、花键、销、过盈配合等方式，其结构形式、特点与应用见表16-3。,1）键,2）花键,2、轴上零件的周向定位和固定,周向固定的目的： 为了传递运动和转矩，防止零件与轴产生相对的转动。,3）紧定螺钉、销,4）过盈配合,1、轴的形状应力求简单，在保证定位的前提下，阶梯数应尽可能少，以
4、减少加工次数以及应力集中。,2、轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部份要设置倒角和过渡圆弧，以便于轴上零件装配，并减小应力集中。轴端应加工出45（或30 、60 ）倒角。,三、轴的结构工艺性,3、轴上有螺纹时，应有退刀槽；需要磨削的阶梯轴，应留有越程槽。,4、为了便于轴的加工，必要时应设置中心孔。,5、轴上有多个键槽时，尽可能用同一规格尺寸，并安排在同一直线上。,四、 提高轴的强度和刚度的措施 (1)减小应力集中，提高轴的强度。在零件截面发生变化处会产生应力集中现象，从而消弱材料的强度。因此，进行结构设计时，应尽量减小应力集中。在阶梯轴的截面尺寸变化处应采用圆角过渡，且圆角半径不宜过小。在圆角半
5、径受到限制时，可采用卸载槽，如图14.15(a)所示；过渡肩环，如图14.15(b)所示或凹切圆角，如图14.15(c)所示的结构形式。,图14.15 减小应力集中的结构,1）轴肩和轴环,定位轴肩：r轴R孔或r轴C孔轴肩或轴环的高度h必须大于 R孔或 C孔轴环宽度 bl.4h 非定位轴肩：h=1.5-2mm,r=(D-d)/2,一、轴上零件的定位和固定1、轴上零件的轴向定位和固定方式常采用轴肩、轴环、套筒、圆螺母、轴段挡圈、紧定螺钉等方式，其结构方式、特点与应用见表16-2。,注：C孔 轴上零件内孔倒角深（见右图）r轴、R孔轴、孔圆角,错误,正确,要求轴肩高度滚动轴承内圈高度h=（0.07d3
6、）（0.1d5）mm,当用轴肩、轴环、套筒、圆螺母、轴端挡圈进行零件的轴向定位时，为保证轴向定位可靠，要求L轴L毂,4）轴端挡圈,错误,正确,正确,二、各段轴径和长度的确定1、轴径的确定原则 确定各段直径时 应遵循以下原则1）有配合要求的轴段（图中段）取标准直径（值见表16-4）。,2）安装标准件的轴段（图中段）应符合相应的标准尺寸系列3）用作固定或定位的轴肩或轴环（图中段）的高度应满足表16-2序号1的要求。,2、长度的确定1）、轴与传动零件轮毂相配合的部分（图中 段）应比轮毂长度略短23mm,以保证轴向固定的可靠性。2）、其余各段长度根据总体结构要求确定。,三、轴的结构工艺性轴的结构工艺应
7、便于加工和装配，以提高劳动生产率、降低成本。1、装配工艺性1）、阶梯轴按装轴上零件方便，便于固定和装拆，且接近等强度，同时还能满足不同轴段的不同配合特性，以及加工精度和表面粗糙度的要求，所以阶梯轴为首选。2）、每段轴端应有倒角，以便轴上零件导入及防止伤人。,2）砂轮越程槽,1）螺纹退刀槽,2、切削加工工艺性,具体数据查手册,3）轴端倒角,4）多个键槽,思考题：指出图中结构不合理地方，并予以改正。,1、分析如图2所示的1、2、3、三处的结构错误，并将错误原因和改进方案填入下表：,讨论题,键太长,键槽位置不便加工,键长略短于带轮轮毂长度,两键槽应加在同一直线上,齿轮无法轴向固定,使L略小于B,轴承装配不可靠,使轴颈长度略超出轴承,
