18.2 直轴的结构设计
18.2.1 轴上零件的布置方案
在拟定轴上零件的布置方案时,应考虑以下几个方面:
(1)载荷流的合理分配 在图18-1a中,输入齿轮布置在轴的右端,转矩流不合理。在图18-1b中,输入齿轮位于中部,转矩双向分流,轴上最大转矩降低,布局合理。
图18-1 轴上转矩的分配
a)输入齿轮在右端 b)输入齿轮在中部
(2)支承载荷的合理分配 在图18-2a中,由于齿轮啮合力及带传动周向拉力的作用,轴承1的支承力较大,在图18-2b中,1和2两轴承载荷接近,结构合理。
图18-2 支承载荷的分配
a)轴承1载荷大 b)轴承1和2载荷接近
(3)减载结构 在图18-3中,带轮5上的周向拉力由套筒7承受,减轻了转轴1上的载荷。图18-4a所示的方案是大齿轮和卷筒连在一起,转矩经大齿轮直接传给卷筒,卷筒轴只受弯矩而不受转矩;图18-4b所示的方案是大齿轮将转矩通过轴传到卷筒,因而卷筒轴既受弯矩又受转矩。在同样的载荷FQ作用下,图18-4a中轴的直径显然可比图18-4b中的轴径小。图18-5a所示转动心轴设计改为图18-5b固定心轴设计,使轴由承受交变应力改为静应力,提高了强度。
图18-3 轴的减载结构
1—轴 2、7—套筒 3、4—轴承 5—V带轮 6—机体
图18-4 起重卷筒的两种安装方案
a)大齿轮与卷筒结合布置 b)大齿轮与卷筒分开布置
图18-5 转动心轴改为固定心轴
a)转动心轴 b)固定心轴
18.2.2 轴上零件的定位和固定
轴上零件的周向定位和固定,可采用键、花键、销、过盈及胀紧等连接。轴上零件的轴向定位和固定方法及特点见表18-2。销、过盈及胀紧连接也可兼作轴向固定。
表18-2 轴上零件的轴向定位和固定方法及特点
(续)
(续)
轴的技术要求见表18-3~表18-11。
表18-3 轴与轴上零件的配合
(续)
表18-4 轴的表面粗糙度
表18-5 轴的几何公差推荐项目
表18-6 齿轮、蜗轮配合部位的径向圆跳动
表18-7 联轴器、带轮配合部位及橡胶油封接触部位的径向圆跳动
表18-8 齿轮、蜗轮轮毂端面接触处的轴肩轴向圆跳动
注:本表用于轮毂宽度l与配合直径之比l/d<0.8时,
当l/d≥0.8时,可不注。
表18-9 轴与轴上零件配合部位的公差
表18-10 滑动轴承的向心轴颈结构及尺寸
表18-11 滑动轴承的止推轴颈结构及尺寸