新疆非标自动化轴系零件结构设计

新疆非标自动化轴系零件结构设计

1.轴的分类

按所受载荷特点分三种：

心 轴： 只接受弯矩;

传动轴：只接受转矩;

转 轴：一起接受弯矩和转矩;

按轴的结构形状分：

直轴，曲轴，光轴，阶梯轴，挠性轴。

2.轴的资料

碳素钢比合金钢价格低廉，对应力会集的敏感性低，可通过热处理改进其综合功能，加工工艺性好，故使用最广；一般用处的轴，多用含碳量为0.25～0.5%的优质碳素钢，尤其是45号钢。

合金钢具有比碳钢更好的机械功能和淬火功能，但对应力会集比较敏感，且价格较贵；

多用于对强度和耐磨性有特殊要求的轴。如20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢，经渗碳淬火处理后可提高耐磨性；20CrMoV、38CrMoAl等合金钢，有杰出的高温机械功能，常用于在高温、高速和重载条件下作业的轴。

球墨铸铁吸振性和耐磨性好，对应力会集敏感低，价格低廉，使用铸造制成外形杂乱的轴。例如：内燃机中的曲轴。对于形状杂乱的轴，如曲轴、凸轮轴等，也选用球墨铸铁或高强度铸造资料来进行铸造加工，易于得到所需形状，并且具有较好的吸振功能和洽的耐磨性，对应力会集的敏感性也较低。
3.轴的结构设计

合理的轴系结构有必要满足下列基本要求：

1）轴和轴承在预期寿命内不失效；

2）轴上零件在轴上准确定位与固定，以及轴系在箱体上的牢靠固定；

3）轴系结构有杰出的工艺性；

4）好的经济性。

轴肩与轴环定位

优点：便利牢靠、不需求附加零件，能接受的轴向力大；

缺陷：会使轴径增大，阶梯处形成应力会集，阶梯过多将不利于加工。

用处：这种办法广泛用于各种轴上零件的定位。

留意要点：

为了确保零件与定位面靠紧，轴上过渡圆角半径应小于零件圆角半径或倒角，一般轴肩定位高度取为（0.07～0.1）d ，轴环宽度b = 1.4h 。

套筒定位

简化轴的结构，减小应力会集，结构简略、定位牢靠。

多用于轴上零件间距离较小的场合。

螺母定位

固定牢靠，能够接受较大的轴向力，能实现轴上零件的空隙调整。

弹性挡圈定位

结构紧凑、简略、装拆便利，但受力较小，且轴上切槽会引起应力会集，常用于轴承的定位。

张紧套定位

张紧套定位便利与调试

紧定螺钉固定

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

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滚动，零件在轴上有必要周向固定。轴上零件的周向定位办法主要有键联接（平键、半圆键、楔键等）、花键联接、弹性环联接、过盈合作联接、销联接、成型联接等等。

平键制作简略、装拆便利。用于传递转矩较大，对中性要求一般的场合。

花键承载能力高，定心好、导向性好。适用于传递转矩较大，要求导向性杰出的场合。

销链接用于固定不太重要、受力不大，但一起需求周向或轴向固定的零件。

轴的轴向定位

机器中的轴的方位是靠轴承来定位的。当轴作业时，既要防止轴向窜动，又要确保轴承作业受热胀大时的影响（不致受热胀大而卡死），轴承有必要有适当的轴向固定办法。

1）双支撑单向固定（两头固定式）

这种办法是使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，两个支撑一起防止轴的双向移动。

2）单支撑双向固定式（一端固定、一端游动）

对于作业温度较高的长轴，受热后伸长量比较大，应该选用一端固定，而另一端游动的支撑结构。