轴的结构设计改错要点.ppt

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轴系结构设计改错要点轴系结构设计改错要点v轴的结构设计就是按照轴上零件的定位和固定（周向、轴轴的结构设计就是按照轴上零件的定位和固定（周向、轴向）之需要，来具体确定各个轴段的径向和轴向的尺寸及向）之需要，来具体确定各个轴段的径向和轴向的尺寸及其形状。

其形状。

v解答轴系结构设计题目（特别是常见的轴系结构改错）时，解答轴系结构设计题目（特别是常见的轴系结构改错）时，应从轴上零件的固定和定位方面、转动件与静止件的关系应从轴上零件的固定和定位方面、转动件与静止件的关系方面、零件的结构工艺性方面、装拆与调整方面、润滑与方面、零件的结构工艺性方面、装拆与调整方面、润滑与密封等几方面考虑。

密封等几方面考虑。

1.1.轴与轴上零件如齿轮、带轮、联轴器等是否用键（或销、轴与轴上零件如齿轮、带轮、联轴器等是否用键（或销、紧定螺钉等）作周向固定联接，若有多个轴上零件时其键紧定螺钉等）作周向固定联接，若有多个轴上零件时其键槽是否在同一母线上；槽是否在同一母线上；2.2.轮毂长度是否略大于安装轴段的长度；轮毂长度是否略大于安装轴段的长度；3.3.轴上零件的（两端）轴向定位如何；轴上零件的（两端）轴向定位如何；4.4.轴轴上上零零件件（特特别别是是安安装装于于轴轴中中段段的的齿齿轮轮以以及及轴轴颈颈处处的的轴轴承承等等）是是如如何何装装上上去去的的，有有无无该该零零件件两两端端的的轴轴段段径径向向尺尺寸寸均均大于轮毂孔（或轴承内径）而无法装拆问题；大于轮毂孔（或轴承内径）而无法装拆问题；5.5.轴轴承承的的类类型型选选择择和和组组合合是是否否合合理理，特特别别是是采采用用向向心心推推力力轴轴承承（角角接接触触球球轴轴承承、圆圆锥锥滚滚子子轴轴承承）时时应应检检查查是是否否为为成成对对使使用用，其其内内外外圈圈传传力力点点处处是是否否设设置置有有传传力力件件，若若两两个个向向心心推推力力轴轴承承在在轴轴的的一一端端安安装装时时，另另一一端端游游动动支支点点处处的的轴轴承承类类型是否恰当等；型是否恰当等；6.6.轴轴承承内内圈圈、外外圈圈的的厚厚度度是是否否高高出出与与之之相相接接触触的的定定位位元元素素的的高高度度；若若两两支支点点的的滚滚动动轴轴承承为为同同型型号号（如如一一对对向向心心推推力力轴轴承承在在两两端端支支承承），且且二二者者是是由由轴轴的的一一端端依依次次装装入入时时，座座孔孔及及轴轴颈颈的的中中段段是是否否设设有有凹凹槽槽部部分分以以利利于于轴轴承承的的装装拆拆（同同时可减少精加工长度）；时可减少精加工长度）；7.7.轴伸出透盖处的密封、间隙；轴伸出透盖处的密封、间隙；8.8.轴承的游隙如何调节；轴承的游隙如何调节；9.9.整整个个轴轴系系相相对对于于箱箱体体（或或机机架架）轴轴向向位位置置是是否否可可调调（例例如如使使齿齿轮轮对对在在全全宽宽度度上上啮啮合合，特特别别是是对对于于圆圆锥锥齿齿轮轮、蜗蜗轮轮蜗蜗杆装置）；杆装置）；11.在配合表面与非配合表面（非加工面，如轴承盖与箱体接触处、轴承盖外侧等）之间应有明显的界线，以减少精加工面积；12.外圆、端面是否有倒角；v轴在零件装入端应制出倒角；直径过渡处应制成圆角；13.需磨削的轴段应留有砂轮越程槽；车制螺纹的轴段应有退刀槽。

v用轴肩和轴环进行轴上零件的轴向定位时应注意以下几点用轴肩和轴环进行轴上零件的轴向定位时应注意以下几点。

轴轴肩肩的的圆圆角角半半径径r、零零件件毂毂孔孔的的倒倒角角高高度度C和和轴轴肩肩高高度度h间间应应满满足足下下列列关关系系：

rC（否否则则无无法法保保证证零零件件紧紧靠靠定定位位面面）；r+Ch,两两者者之之间间的的差差值值应应保保证证在在轴轴向向力力作作用用下下实实际际接接触触高高度具有足够的强度；度具有足够的强度；为为保保证证滚滚动动轴轴承承的的拆拆卸卸，轴轴肩肩高高度度应应根根据据轴轴承承型型号号从从手手册册中查取；中查取；试试图图用用两两个个轴轴肩肩（或或轴轴环环）实实现现轴轴上上零零件件两两个个方方向向的的轴轴向向固定是不可能的，这将使轴上零件无法装入。

固定是不可能的，这将使轴上零件无法装入。

v套筒定位常见的结构错误有套筒定位常见的结构错误有：

轴头长度设计成与相配轮毂的宽度相等。

轴头长度设计成与相配轮毂的宽度相等。

v由由于于加加工工误误差差的的存存在在，套套筒筒可可能能无无法法顶顶紧紧轴轴上上零零件件从从而而不不能能可可靠靠定定位位（图图aa），应应使使相相配配轴轴头头长长度度小小于于轴轴上上零零件件的的轮轮毅毅宽度（图宽度（图bb）。

）。

套筒和零件的接触高度太小（图a），可将套筒制成阶梯形式（图b）。

套筒同时接触动面和静面。

这将引起过度的磨损，甚至使机器不能运转。

这种错误的一个常见例子是定位件同时接触滚动轴承的内圈和外圈，如图（a），可改为图（b）。

v为为使使弹弹性性挡挡圈圈顶顶紧紧需需固固定定零零件件，应应使使弹弹性性挡挡圈圈槽槽宽宽大大于于弹弹性性挡挡圈圈宽宽度度，且且向向轮轮毂毂内内部部方方向向加加宽宽。

如如图图（a）（a）的的结结构构应改为图应改为图（b）（b）所示结构。

所示结构。

v圆圆螺螺母母的的轴轴向向定定位位常常见见错错误误除除未未设设防防松松装装置置以以及及不不能能顶顶紧紧轴轴上上零零件件外外，还还有有螺螺母母无无法法装装入入的的严严重重结结构构设设计计错错误误（图图aa），应应注注意意要要使使螺螺母母顺顺利利装装入入，轴轴上上螺螺纹纹的的小小径径应应大于装入处的直径，可改为图大于装入处的直径，可改为图（b）（b）。

v圆圆锥锥面面将将同同时时起起到到径径向向和和轴轴向向定定位位，如如图图（a）（a）左左端端轴轴肩肩的的存存在在以以及及右右端端套套筒筒同同时时接接触触轴轴肩肩和和轴轴上上零零件件将将使使得得圆圆锥锥面面定定位不能实现，应改为图位不能实现，应改为图（b）（b）的结构形式。

的结构形式。

v轴轴上上零零件件的的周周向向定定位位最最常常用用的的方方法法是是采采用用键键联联接接，也也可可以以采采用用紧紧定定螺螺钉钉、定定位位销销定定位位等等。

如如采采用用键键作作为为周周向向联联接接件件，在在结构设计时应注意：

结构设计时应注意：

键的长度应小于轮毂长度；键的长度应小于轮毂长度；采采用用平平键键联联接接时时，如如键键处处于于轴轴中中部部常常采采用用双双半半圆圆头头平平键键，只只有有当当键键处处于于轴轴端端时时才才采采用用方方头头键键；如如用用盘盘铣铣刀刀加加工工键键槽槽，由由于于铣铣刀刀加加工工半半径径的的存存在在，所所选选键键的的长长度度应应与与键键槽槽的的有有效效长长度度一致；一致；当当轴轴上上有有多多个个键键存存在在时时，应应将将各各键键的的中中心心线线放放在在轴轴的的同同一一母母线上；线上；键离装入端太远，不便于相配轮键离装入端太远，不便于相配轮毂孔的安装。

毂孔的安装。

v键在轴上的位置应如图键在轴上的位置应如图bb所示，为所示，为使装配时轮毂槽易对准轴上的键，使装配时轮毂槽易对准轴上的键，值不应太大，槽的另一边不应值不应太大，槽的另一边不应伸到过渡圆角处见图伸到过渡圆角处见图aa，以防过大以防过大的应力集中。

的应力集中。

v为减少应力集中，提高轴为减少应力集中，提高轴的疲劳强度，在轴肩根部的疲劳强度，在轴肩根部应有圆角或倒角。

对定位应有圆角或倒角。

对定位轴肩，其圆角和倒角的尺轴肩，其圆角和倒角的尺寸应小于轴上相配零件内寸应小于轴上相配零件内孔的圆角或倒角尺寸，以孔的圆角或倒角尺寸，以确保可靠、准确的定位；确保可靠、准确的定位；非定位轴肩的圆角可大一非定位轴肩的圆角可大一些。

些。

1.1.指出图上的结构错误并提出改正意见。

指出图上的结构错误并提出改正意见。

两个轴承端盖外圆外侧应倒角；两个轴承端盖与箱体接触面间应有调整垫片；箱体上与端盖的接触面之外的外表面应低一些；轴端太长，可与轴承左端面平齐或略长；没有必要设置套筒，可改为外径不超过内圈厚2/3的轴颈，靠轴肩给轴承定位；齿轮和轴之间应有键联接；与齿轮配合的轴颈长度应比齿轮宽度小12mm;透盖与轴之间应有间隙，且应有密封毡圈；联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；联轴器与轴间应有轴肩定位，与其配合段轴径应减少；联轴器与轴间应有键联接，且应与齿轮处键在一条线上；右端面不应超出联轴器端面，应缩进去12mm;联轴器上外圆及左端面内、外圆均应倒角；某些类型联轴器应画联接孔的中心线112332456789101112131415161）两个轴承端盖外圆外侧应倒角；两个轴承端盖外圆外侧应倒角；2）两个轴承端盖与箱体接触面间应有调整垫片；两个轴承端盖与箱体接触面间应有调整垫片；3）箱体上与端盖的接触面之外的外表面应低一些；箱体上与端盖的接触面之外的外表面应低一些；4）轴端太长，可与轴承左端面平齐或略长；轴端太长，可与轴承左端面平齐或略长；5）没有必要设置套筒，可改为外径不超过内圈厚没有必要设置套筒，可改为外径不超过内圈厚2/3的轴颈，的轴颈，靠轴肩给轴承定位；靠轴肩给轴承定位；6）齿轮和轴之间应有键联接；齿轮和轴之间应有键联接；7）与齿轮配合的轴颈长度应比齿轮宽度小与齿轮配合的轴颈长度应比齿轮宽度小12mm;8）透盖与轴之间应有间隙，且应有密封毡圈；透盖与轴之间应有间隙，且应有密封毡圈；9）联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移；10）联轴器与轴间应有轴肩定位，与其配合轴径应减少；联轴器与轴间应有轴肩定位，与其配合轴径应减少；11）联轴器与轴间应有键联接，且应与联轴器与轴间应有键联接，且应与处键在一条线上；处键在一条线上；12）轴右端面不应超出联轴器端面，应缩进去段轴右端面不应超出联轴器端面，应缩进去段12mm;13）联轴器上外圆及左端面内、外圆均应倒角；联轴器上外圆及左端面内、外圆均应倒角；14）某些类型联轴器应画联接孔的中心线；某些类型联轴器应画联接孔的中心线；15）套筒应做成阶梯；套筒应做成阶梯；16）轴承端盖外端面应凹进去轴承端盖外端面应凹进去12mm。

2.2.按示例按示例所示，指出图中轴系结构的另外所示，指出图中轴系结构的另外88个错误。

个错误。

（注：

轴承支承型式为两端固定，其润滑方式不考虑，倒角和（注：

轴承支承型式为两端固定，其润滑方式不考虑，倒角和圆角忽略不计）圆角忽略不计）v示例示例轴承外圈无轴向固定。

轴承外圈无轴向固定。

右右轴承外圈无轴向固定；轴承外圈无轴向固定；套筒应作成阶梯形，低于轴承内圈的一端抵紧轴承；套筒应作成阶梯形，低于轴承内圈的一端抵紧轴承；轴头应小于齿轮轴毂宽度；轴头应小于齿轮轴毂宽度；键长应短于轴头长度；键长应短于轴头长度；轴肩应低于轴承内圈；轴肩应低于轴承内圈；左左轴承外圈无轴向固定；轴承外圈无轴向固定；套筒抵紧左轴承盖，严重错误，应取消套筒，轴伸出处作小套筒抵紧左轴承盖，严重错误，应取消套筒，轴伸出处作小段阶梯使左面齿轮轴肩定位；段阶梯使左面齿轮轴肩定位；键太长，应在左齿轮轮毂内；键太长，应在左齿轮轮毂内；箱体应有凸台减少与右轴承盖接触的加工面；箱体应有凸台减少与右轴承盖接触的加工面；轴上弹性挡圈无作用应取消。

轴上弹性挡圈无作用应取消。

3.3.下图所示为需要安装在轴上的带轮、齿轮及滚动轴承，为下图所示为需要安装在轴上的带轮、齿轮及滚动轴承，为保证这些零件在轴上能得到正确的周向固定及轴向固定，保证这些零件在轴上能得到正确的周向固定及轴向固定，请在图上作出轴的结构设计并画上所需的附加零件。

（齿请在图上作出轴的结构设计并画上所需的附加零件。

（齿轮用油润滑，轴承用脂润滑）轮用油润滑，轴承用脂润滑）4.4.图示为小锥齿轮轴系部件结构图（小锥齿轮与轴一体，图示为小锥齿轮轴系部件结构图（小锥齿轮与轴一体，成为齿轮轴）。

试改正图中不合理或错误的结构，并简成为齿轮轴）。

试改正图中不合理或错误的结构，并简述原因。

（注：

述原因。

（注：

11）直接在原图上改或另绘结构图均可；）直接在原图上改或另绘结构图均可；22）不得改成锥齿轮与轴分离的结构。

）不得改成锥齿轮与轴分离的结构。

）右轴承内圈右端面是固定面，可用圆螺母加止动垫片，