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機械設計中軸的知識點講解,快get!

來源:四川哈軸軸承銷售有限公司 發布時間:2018-11-06 點擊次數:248 【字體:    

軸是穿在軸承中間或車輪中間或齒輪中間的圓柱形物件,但也有少部分是方型的。軸是支承轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。一般為金屬圓桿狀,各段可以有不同的直徑,機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。

1、軸的分類:

軸的類型很多,按軸線形狀不同可分為直軸、曲軸和撓性軸。曲軸常用于往復式機械(如內燃機、空氣壓縮機等)中,撓性軸可將旋轉運動靈活地傳到所需要的位置,常用于醫療設備中,我們在文章中只討論直軸。


 



 


 

直軸按它們的承載情況不同可以分為轉軸、心軸和傳動軸三類。

轉軸:工作時既承受彎矩又承受扭矩,是機械中最常見的軸,如各種減速器中的軸等;


 



 

▲轉軸

跑得快心軸:用來支承轉動零件只承受彎矩而不傳遞扭矩,有些心軸轉動,如鐵路車輛的軸等,有些心軸則不轉動,如支承滑輪的軸等;


 



 

▲心軸

傳動軸:主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩,如起重機移動機構中的長光軸、汽車的驅動軸等。軸的材料主要采用碳素鋼或合金鋼,也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵等。軸的工作能力一般取決于強度和剛度,轉速高時還取決于振動穩定性;


 



 

▲傳動軸

2、軸的材料

軸的常用材料是碳素鋼和合金鋼。碳素鋼比合金鋼價廉,對應力集中的敏感性小,機械性能也比較好,所以應用較為廣泛。

鋼軸的毛坯一般用軋制的圓鋼或鍛件。鍛件的內部組織比較均勻,強度好,故重要的軸應采用鍛制毛坯。

3、軸的結構設計

跑得快軸的結構設計是確定軸的合理外形和全部結構尺寸,為軸設計的重要步驟。它由軸上安裝零件類型、尺寸及其位置、零件的固定方式,載荷的性質、方向、大小及分布情況,軸承的類型與尺寸,軸的毛坯、制造和裝配工藝、安裝及運輸,對軸的變形等因素有關。設計者可根據軸的具體要求進行設計,必要時可做幾個方案進行比較,以便選出最佳設計方案,以下是一般軸結構設計原則:


 



 


 


  • 節約材料,減輕重量,盡量采用等強度外形尺寸或大的截面系數的截面形狀;

  • 易于軸上零件精確定位、穩固、裝配、拆卸和調整;

  • 跑得快采用各種減少應力集中和提高強度的結構措施;

  • 便于加工制造和保證精度;



 

4、軸上零件的軸向定位及固定

軸上零件的軸向定位和固定方式常用的有軸肩、軸環、鎖緊擋圈、套筒、圓螺母和止動墊圈、彈性擋圈、軸端擋圈及圓錐面等。


 



 


 

5、軸的維修

5。1 軸彎曲變形的校正

跑得快軸的變形過大時,可冷壓校正或局部火焰加熱校正。校正時的支承部位應正確,尤其應注意不要使階梯軸拐角處因校正而產生應力集中。


 



 


 


 



 

▲軸彎曲變形的校正(左)和軸頸磨損的鑲套修復(右)

5.2 軸頸磨損的修復

跑得快通常先用磨削加工消除軸的幾何形狀誤差,然后金屬噴鍍或刷鍍,嚴重時可堆焊或鑲套修理,鑲套時套與軸為過盈配合。

5。3 花鍵、鍵槽、螺紋的修復

可用氣焊或堆焊法修復磨損的齒側面,然后再以磨損的花鍵為基礎,銑出花鍵。鍵槽損傷后,可適當加大鍵槽或將舊鍵槽焊堵,并配新鍵。軸上的螺紋損壞時,應進行堆焊,重車螺紋。



 

▲花鍵鍵槽的修復


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