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【机械设计】机器上常见的装配结构,看一看,是不是有些启发!

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为保证机器或部件能顺利装配,并达到设计规定的性能要求,而且拆、装方便,必须使零件间的装配结构满足装配工艺要求。所以在设计绘制装配图时,应考虑合理的装配结构工艺问题。

一、接触面的数量 

1. 接触面的数量两零件在同一方向上(横向、竖向或径向)只能有一对接触面,这样既能保证接触良好,又能降低加工要求,否则将造成加工困难,并且也不会同时接触。如图1所示,必须使a >a 。

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图1 接触面的画法

2.轴颈和孔的配合如图2,为保证金φA已经形成的配合,φB和φC就不应再形成配合关系,即必须保持φB>φC。

3.锥面的配合由于锥面配合能同时确定轴向和径向的位置,因此当锥孔不通时锥体顶部与锥孔底部之间必须留有间隙。如图2所示,必须保持L2>L1,否则得不到稳定的配合.圆锥的锥度与锥角的标准值。

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图2 轴颈与孔的配合及锥面的配合

4.转折处结构零件两个方向的接触面在转折处应做成倒角、倒圆或凹槽,以保证两个方向的接触面均接触良好。转折处不应都加工成直角或尺寸相同的圆角,因为这样会使装配时转折处发生干涉,以致接触不良而影响装配精度。如图3所示。

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图3 接触面转折处的结构

二、螺纹连接的合理结构为了保证螺纹紧,应在螺纹尾部留出退刀槽或在螺孔端部加工出凹坑或倒角,如图4所示。为了保证连接件与被连接件间良好接触,被连接件上应成沉孔或凸台,如图4所示。被连接件通孔的直径应大于螺纹大径或螺杆直径,以便于装配。

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图4 利用螺纹旋紧的结构

三、滚动轴承轴向固定的合理结构为了防止滚动轴承产生轴向窜动,必须采用一定的结构来固定其同圈、座圈。常用的轴向固定结构形式有:轴肩、台肩、弹性挡圈、端正党风盖凸缘、圆螺母和止退垫圈、轴端挡 圈,如图5所示。孔和轴用弹性挡圈的标准尺寸,可从标准中查取。为了使滚动轴承转动灵活和热胀后不致卡住,应留有少量的轴向间隙(一般为0.2—0.3mm),常用的调整方法有:更换不同厚度的金属垫片或用螺钉止推盘等。

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图5 滚动轴承圈的结构

四、防漏结构机器或部件能否正常运转,在很大程度上取决于密封或防漏结构的可靠性。为此,在机器或部件的旋转轴、滑动杆(阀杆、活塞杆等)伸出箱体(或阀体)处,常做成一填料箱( 涵),填入具有特殊性质的软质填料,用压盖或螺母将填料压紧,使填料以适当的压力贴在轴(杆)上,达到既不阻碍轴(杆)运动,又能阻止工作介质(流体或气体)沿轴(杆 )泄露,从而起到密封和防漏作用,如图6所示。画图时,压盖画在表示填料刚刚加满,开始紧填料的位置。

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图6 防漏结构


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来源:非标机械专栏
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首次发布时间:2025-07-10
最近编辑:1天前
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【机械设计】轴系设计所需考虑的七大要点解析,速看!

一、轴系的结构设计合理的轴系结构必须满足下列基本要求轴和轴承在预期寿命内不失效;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;轴系结构有良好的工艺性好的经济性二、轴上零件的装配方案轴向零件的轴向定位和固定轴上零件的轴向定位方法取决于零件所承受的轴向载荷大小。常用的轴向定位方法有以下几种。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 三、轴上零件的周向定位运转时,为了传递转矩或避免与轴发生相对转动,零件在轴上必须周向固定。轴上零件的周向定位方法主要有键联接(平键、半圆键、楔键等)、花键联接、弹性环联接、过盈配合联接、销联接、成型联接等等。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。机器中的轴的位置是靠轴承来定位的,当轴工作时,既要防止轴向窜动,又要保证轴承工作受热膨胀时的影响(不致受热膨胀而卡死),轴承必须有适当的轴向固定措施。 四、轴系的轴向固定常用的轴向固定措施有两种:双支撑固定式这种方法是利用轴肩和端盖的挡肩单向固定内、外圈,每一个支撑只能限制单方向移动,两个支撑共同防止轴的双向移动。这种安装主要用在两个对成布置的角接触球轴承或圆锥滚子轴承的情况,同时考虑温度升高后轴的伸长,为使轴的伸长不致引起附加应力,在轴承盖与外圈端面之间留出热补偿间隙c=0.2~0.4mm(如图b)。游隙的大小是靠端盖和外壳之间的调整垫片增减来实现的。这种支撑方式结构简单,便于安装,适用于工作温度不高变化的短轴。单支撑双向固定式(一端固定、一端游动) 对于工作温度较高的长轴,受热后伸长量比较大,应该采用一端固定,而另一端游动的支撑结构作为固定支撑的轴承,应能承受双向载荷,故此内、外圈都要固定(如左端图)。作为游动支撑的轴承,则其内圈应固定(如右端图)。若使用的是可分离型的圆柱滚子轴承等,则其内、外圈都应固定 五、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。图示锥齿轮轴系的两轴承均安装在套杯3中,增减1处垫片可使套杯相对箱体移动,从而调整轴向位置;增减2处垫片则可用来调整轴承游隙。六、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七、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、轴系的刚度主要取决于轴的刚度和支承刚度。提高轴的刚度:合理设计各轴段截面尺寸、采用空心轴。提高轴的支承刚度:选用刚性较大的轴承、支承出的箱座采用加强肋、合理布置轴承。八、轴的结构设计案例找错 机械设计的内容讲解到此结束,留言功能已开通,欢迎各位进行补充。 -End-免责声明:本文系网络转载或改编,仅供学习,交流所用,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权,请联系删来源:非标机械专栏

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