轴设计的基本要求有哪些?
轴的设计与机器的总体安排和轴上零件(轴承、齿轮、带轮等)的布置及固定等密切相关。在进行轴的设计时,主要考虑选材、结构、强度、刚度等问题。对于高速回转的轴,还要考虑振动和稳定性。
轴的一般设计步骤为:
1.根据传动方案拟定轴上零件的布置;
2.选择轴的材料;
3.初步估算轴的直径;
4.进行轴的结构设计;
5.验算轴的强度;
6.必要时验算轴的刚度和临界转速;
7.绘制轴的工作图。
以上步骤往往是交叉、反复地进行。当轴的强度、刚度或稳定性不符合要求时,必须改变轴的材料或结构,重新进行分析计算。此外,轴上的某些零件,如轴承、联轴器、键等,往往也要同时进行设计,并与轴的设计进行协调。
各轴段所需的直径与轴上载荷的大小有关。初步确定轴的直径时,通常还不知道支反力的作用点,不能决定弯矩的大小与分布情况,因而还不能按轴所受的具体载荷及其引起的应力来确定轴的直径。
但在进行轴的结构设计前,通常已能求得轴所受的转矩。因此,可按轴所受的转矩初步估算轴所需的最小直径dmin,然后再按轴上零件的装配方案和定位要求,从dmin处起逐一确定各段轴的直径。在实际设计中,轴的直径亦可凭设计者的经验取定,或参考同类机械用类比的方法确定。
轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸,为轴设计的重要步骤。它由轴上安装零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式,载荷的性质、方向、大小及分布情况,轴承的类型与尺寸,轴的毛坯、制造和装配工艺、安装及运输,对轴的变形等因素有关。
扩展资料:
轴的扭转刚度校核是计算的轴的工作时扭转变形量,是用每米轴长的扭角 度量的。轴的扭转变形要影响机器的性能和工作精度,如内燃机凸轮轴的扭转角过大,会影响气门的正确启闭时间。
龙门式起重机运动机构传动轴的扭转角会影响驱动轮的同步性;对有发生扭转振动危险的轴以及操纵系统中的轴,都需要有较大的扭转刚度。
轴类磨损是轴使用过程中最为常见的设备问题。轴类出现磨损的原因有很多,但是最主要的原因就是用来制造轴的金属特性决定的,金属虽然硬度高,但是退让性差(变形后无法复原),抗冲击性能较差,抗疲劳性能差。
因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等,大部分的轴类磨损不易察觉,只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时,才会引起人们的察觉,但是到人们发觉时,大部分轴都已磨损,从而造成机器停机。
参考资料来源:百度百科--轴
有配合要求的轴段,应尽量采用标准直径。安装标准件(如滚动轴承、联轴器、密封圈等)部位的轴径,应取为相应的标准值及所选配合的公差。
为了使齿轮、轴承等有配合要求的零件装拆方便,并减少配合表面的擦伤,在配合轴段前应采用较小的直径。为了使与轴作过盈配合的零件易于装配,相配轴段的压入端应制出锥度;或在同一轴段的两个部位上采用不同的尺寸公差。
确定各轴段长度时,应尽可能使结构紧凑,同时还要保证零件所需的装配或调整空间。轴的各段长度主要是根据各零件与轴配合部分的轴向尺寸和相邻零件间必要的空隙来确定的。为了保证轴向定位可靠,与齿轮和联轴器等零件相配合部分的轴段长度一般应比轮毂长度短2~3mm
首先要弄清轴上需装配哪些零件、部件,如下面的图例:
1、轴各轴段直径的确定方法与计算
2、轴各轴段长度的确定方法与计算
轴的外伸长度最好在装配图上确定,请参考上表L2的确定方法。
轴是根据受力情况决定粗细,如果此处需要装轴承的话,就必须考虑轴承的标准内径,就近选择,比如您计算出轴径46,而恰好这里需要装配轴承,那么您可以选择50mm轴径;设计出9mm轴,恰好此处需要装轴承,则选10mm轴径,如果不需要装轴承,则可以根据情况选择轴径(粗了浪费“金币”)
希望您能理解。