1、轴系的结构设计补充讲解,课程设计专用,圆锥滚子轴承30208 圆锥滚子轴承可承受径向和轴向的联合载荷。 由外圈、内圈、保持架和一组滚子组成。 因其滚子为圆锥形，因此而得名。,这是一种可分离型轴承，可离分为外圈和内组件（由内圈、滚子和保持架组成），内组件不可以再分离。同一型号的外圈和内组件是可以互换的。,外 圈,内组件,圆锥滚子轴承内圈的大端挡边称为大挡边。大挡边为锥面，滚子的大端面为球面。在载荷作用下，内圈大挡边和滚子大端面接触应力很大，是所有工作表面中最易疲劳、磨损失效之处。一直以来，内圈大挡边和滚子大端面均为等径球面，工作时二者为面接触，无法形成油楔，故润滑状态不佳。1990年代后，将其中
2、之一内圈挡边改为锥面，使二者的接触变为线接触，可形成楔形腔，改善了润滑条件。,三圆锥的锥顶不重合，转动时会发生“干涉”，如果没有挡边的阻挡，滚子会在滚道上“爬”。,锥顶重合于轴承回转轴线,内圈滚道、滚子和外圈滚道这三个圆锥面的锥顶必须重合于轴承回转轴线上.,有趣的是，设计方面的一些错误反倒会使人们受到启发。比如，这类轴承设计的错误，催生了一种超越离合器，用于洗衣机的甩干等场合。,找出轴系设计上的错误,拉 马,在轴系结构设计时，应注意的一个细节轴承的拆卸结构。,轴系结构设计经典范例,毡封油圈 (用半粗羊毛制造),轴承透盖的结构轴是从透盖的孔中穿过的，当轴旋转时不能与孔擦碰，所以孔的直径要比轴大1
3、2mm。,认识几个不起眼的零件,透盖前端有一条梯形槽，毡封油圈就是嵌在这个槽里的，作用是防止齿轮飞溅的润滑油漏出箱体，并阻止外部尘埃进入减速器内部。毡封油圈的内径比轴伸直径小1 2mm 。,轴承端盖的结构,密 封 垫,密封垫是与透盖、端盖一起使用的，它的作用有两个，一是以其弹性变形填补零件结合面的不平整，阻止减速器箱体内的润滑油泄漏；二是用增减密封垫的层数，来调节滚动轴承的轴向间隙（也叫“游隙”）。,认识几个不起眼的零件,轴的设计,前面，我们见到了一些轴系结构设计方面的例子。但是，如何完整的设计轴呢？,轴,一、了解轴上零部件进行轴的结构设计,毡封油圈,端 盖,齿 轮,挡油环,箱 体,密封垫,透
4、 盖,联轴器,箱 体,挡油环,轴 承,轴 承,密封垫,同一轴上有几个键槽时，它们应设置在同一方位母线上。,输出轴设计的一般步骤： 1、选材及确定热处理方法（一般为45钢或合金钢，调质）； 2、轴的结构设计：确定轴上零件的位置和固定方法，绘轴的结构草图； 3、轴的尺寸设计：1）确定各轴段直径:按扭转强度估算轴的最小直径，然后确定各轴段 直径；2）确定各轴段长度：根据轴上零件的轴向尺寸确定； 4、按弯扭组合进行轴的强度校核（略 见教材CH14例）。,A,IV,I,V,III,II,二、轴的结构设计和尺寸确定 1、确定轴上零部件的位置和固定方法，绘轴的结构草图。,VI,B,机器中的大部分零件尺寸都应
5、尽量按表中的规定选取。,续表,2、各轴段直径的计算与确定方法,3、各轴段长度的确定方法,IV,I,VI,III,II,V,按照前面介绍的方法，我们确定了输出轴的结构和各部尺寸。再次提醒：尺寸应按标准尺寸表选取。,要画出装配图后才能确定,装配图完成后，就可量出原先那个“待定”的尺寸。顺便把各轴段的尺寸公差也定下来了。下一步是绘制轴的工作图(指导书P106-107),安装V带轮,安装轴承与挡油环,小齿轮,安装轴承与挡油环,轴伸,键槽，为V带轮作周向固定,联轴器的选择1. 类型的选择2. 型号的选择选择时要注意下列几个要求：（1）计算转矩不超过所选型号的规定值：Tc = KAT；（2）工作转速不大于
6、所选型号的规定值；（3）两轴的直径在所选型号的孔径范围内。,联 轴 器根据联轴器补偿两轴相对位移能力的不同可将其分为两大类：刚性联轴器和挠性联轴器。我们选GYS7型有对中榫凸缘联轴器，轴孔长度Y型。,套筒联轴器（刚性）,凸缘联轴器（刚性）,炫一下我画的螺纹！减速器里的螺纹都是这样画的。,对于我们来说，还有一只半联轴器是装在滚筒轴上的。通常情况下，买来的减速器是不带联轴器的。,凸缘联轴器是一种标准件。一套凸缘联轴器是由两只半联轴器组成的。 （“两只半联轴器”不是指2.5只，是20.5只）,两只半联轴器分别安装在需要连接在一起的两根轴上，再用螺栓把两只半联轴器紧固起来，就可以传递运动和动力了。,凸缘联轴器的型号（共三种）,图1 GY型凸缘联轴器（基本型）,图3 GYH型有对中环凸缘联轴器,图2 GYS型有对中榫凸缘联轴器,凸缘联轴器的基本参数和主要尺寸 （摘自GB/T58432003）,注：半联轴器材料：35； 对中环材料：35； 螺栓性能等级8.8级； 螺母性能等级8级。,
