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轴的设计与安装

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1轴系的结构设计
1、合理的轴系结构必须满足下列基本要求;

2、轴和轴承在预期寿命内不失效;

3、轴上零件在轴上准确定位与固定,以及轴系在箱体上的可靠固定;

4、轴系结构有良好的工艺性;

5、好的经济性。

2轴上零件的装配方案

1、轴肩与轴环定位

优点:方便可靠、不需要附加零件,能承受的轴向力大;

缺点:会使轴径增大,阶梯处形成应力集中,阶梯过多将不利于加工。

用途:这种方法广泛用于各种轴上零件的定位。

注意要点:为了保证零件与定位面靠紧,轴上过渡圆角半径应小于零件圆角半径或倒角,一般定位高度取为(0.07~0.1)d ,轴环宽度b = 1.4h 。

2、套筒定位

简化轴的结构,减小应力集中,结构简单、定位可靠。多用于轴上零件间距离较小的场合。

3、圆螺母定位

固定可靠,可以承受较大的轴向力,能实现轴上零件的间隙调整。

4、弹性挡圈定位

紧定螺钉多用于光轴上零件的固定,并兼有周向固定的作用。适用于轴向力小,转速低的场合

3轴上零件的周向定位

1、平键

制造简单、装拆方便。用于传递转矩较大,对中性要求一般的场合

2、花键

承载能力高,定心好、导向性好。

适用于传递转矩较大,要求导向性良好的场合。

3、过盈配合

结构简单、定心好、承载能力高。常与平键联合使用,以承受大的交变、振动和冲击载荷。

4、销联接

用于固定不太重要、受力不大,但同时需要周向或轴向固定的零件。

4轴系的调整

1、轴承游隙的调整和轴承的预紧

恰当的轴承游隙是维持良好润滑的必要条件。一些轴承在制造时已确定了游隙;一些轴承装配时通过移动轴承套圈位置来调整游隙。

移动轴承套圈,调整轴承游隙的方法有以下四种:

1)用增减轴承盖与机座间垫片厚度进行调整;

2)用调整螺钉压紧或放松压盖使轴承外圈移动进行调整;

3)用带螺纹的端盖调整;

4)用圆螺母调整轴承

预紧的定义:

对某些可调游隙的轴承,为提高旋转精度和刚度,常在安装时施加一定的轴向作用力(预紧力)消除轴承游隙,并使内、外圈和滚动体接触处产生微小弹性变形。

预紧的方法有:

一般采用移动轴承套圈的方法;对一些支承的轴承组合,还可用金属垫片或磨窄外圈等方法获得预紧。

2、轴系位置的调整

在初始安装或工作一段时间后,轴系的位置和预定位置可能会出现一些偏差,为使轴上零件具有准确的工作位置,必须对轴系位置进行调整。

5掌轴系结构的工艺性

1、轴的结构工艺性

保证工作条件下,满足下列要求:

1)形状简单、减少阶梯数;

2)同轴的过渡圆角保持一致;

3)同轴多单键,键宽相同、并在同一母线上。

2、轴系结构的装配工艺性

为了便于装配,轴端应加工出倒角(一般为45º),以免装配时把轴上零件的孔壁擦伤

3、提高轴的疲劳强度和轴系刚度的措施

减少应力集中和提高轴的质量是提高轴的疲劳强度的主要措施。常见方法有:

避免轴截面尺寸发生急剧变化

直径突变处应平滑过渡、制圆角

提高表面质量的方法:

1)降低表面粗造度

2)表面强化处理

a)碾压

b)喷丸

c)渗碳淬火

d)渗氮

e)高频感应加热淬火

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