参赛作品 轴类部件

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1、轴类部件参赛选手：****15.1轴15.1.1轴的分类根据轴所起的作用以及承受载荷的性质不同，可将轴分为以下三类：1.转轴转轴既支承转动零件又传递动力，即同时承受弯曲和扭转两种作用。如图15－1所示的减速器输入轴即为转轴，它是机械中最常见的轴。图15-1转轴2.传动轴传动轴仅传递动力，即只受扭转作用而不受弯矩作用或弯矩作用很小。如图15-2所示的汽车变速箱与后桥间的轴就是传动轴。图15-2传动轴3.心轴心轴仅用来支撑转动零件而不传递动力，因此只受弯矩作用。心轴可以是固定不动的，如图15-3（a

2、）所示的支撑滑轮的轴；心轴也可以是转动的，如图15-3（b）所示的车轴。轴还可按结构形状的不同分为直轴（如图15-1～图15-3所示）、曲轴（如图15-4所示）和软轴（如图15-5所示）等。图15-3心轴图15-4曲轴图15-5软轴15.1.2轴的材料轴的材料主要采用碳素钢和合金钢。由于碳素钢比合金钢价格低，对应力集中的敏感性较小，所以应用广泛。常用的优质碳素钢有35、40、45钢，最常用的是45号钢，并经过正火或调质处理。对于受力较小或不重要的轴，以及一般较长的传动轴，可用A3、A4、A5等普通碳素钢

3、。合金钢的机械强度较高、淬火性能较好，但价格贵，对应力集中较敏感，因此只用在传递大功率并要求减轻重量、提高轴颈耐磨性的场合。15.1.3设计轴应考虑的主要问题为了保证轴能正常工作，要求轴有足够的强度和刚度。为了保证轴上零件（如齿轮、皮带轮、轴承等）能固定可靠和装拆方便，同时便于轴的加工制造、减少生产费用，轴必须具有合理的结构。一般情况下，在设计轴时应考虑的主要问题是结构和强度两个方面，但对于某些机械的轴，例如，金属切削机床，因机床主轴受力后变形过大，影响机床的加工精度，则其主轴的刚度成为很重要的问题。

4、此外，对于转速高的轴还要考虑振动问题。15.1.4轴的结构设计设计轴的结构时主要考虑以下几个方面：轴上零件要有可靠的轴向固定；轴上零件要有可靠的周向固定；便于轴上零件的装拆和轴的加工；有利于提高轴的强度和刚度；能节约材料和减轻重量。轴的形状通常采用阶梯形，因为阶梯轴的强度接近等强度，加工也不复杂，同时轴上的零件能可靠地固定，装拆也方便。如图15-6所示为一阶梯形转轴的结构示例。轴上与轴承配合的部分称为轴颈，与其他零件配合的部分称为轴头。联接轴头和轴颈的部分叫做轴身。图15-6阶梯形转轴的结构示例在确

5、定轴上各个配合处的直径时，要注意以下几点：①与滚动轴承配合的轴颈直径，必须符合滚动轴承的内颈标准系列。②轴上螺纹部分必须符合螺纹标准。③轴上花键部分必须符合花键标准。1.轴上零件的轴向固定零件在轴上作轴向固定是为了保证零件有确定的相对位置，防止它作轴向移动，并且能承受轴向力。常用的轴向固定方法有以下几种：（1）轴肩和轴环（如图15-6所示）。这是一种最常用的固定方法，可以承受较大的轴向力。图中的齿轮和联轴器就是分别靠轴环和轴肩作轴向固定的。（2）轴端挡圈、定位套筒和圆螺母（如图15-7所示）。轴端

6、挡圈用于轴端零件的固定。套筒定位可减少轴的直径变化，其结构简单，比较常用，但当无法采用套筒或套筒太长时，可考虑用圆螺母加以固定。此时，应在轴上切制螺纹（一般为细牙螺纹），而且螺纹外径要比套装齿轮的轴径小，为了防止螺母松脱，可采用双螺母或加止退垫圈。图15-7几种轴向固定方法（3）弹性挡圈与紧定螺钉（如图15-8和图15-9所示）。弹性挡圈与紧定螺钉用于轴向力很小，或仅仅为了防止零件偶然沿轴向移动的场合。图15-8弹性挡圈固定图15-9紧定螺钉固定2.轴上零件的周向固定在轴上作周向固定是为了传递转矩和防止

7、零件与轴产生相对转动。常用的周向固定方法有以下几种：(1）平键和花键（见第11章）。（2）静配合。利用轴径和轮毂之间具有过盈配合将它们联接在一起。过盈愈大，联接愈紧固，能传递的转矩也就愈大。此外，还有同时能做轴向和周向固定的紧定螺钉固定方3.轴上零件的装拆和轴的加工（1）阶梯轴的阶梯应保证零件能顺利的装拆。如图15-6所示的轴，它的直径从轴端到中间逐段增大，可依次将齿轮、套筒、滚动轴承、轴承盖和联轴器安装到轴的右端上去；另一滚动轴承安装在轴的左端；同时，轴的端面应有倒角。有时将轴身和轴头的过渡部分

8、做成锥形，以便安装时将轮毂上的键槽和键对准。（2）轴上需要磨削的轴段。为了磨削方便，在轴颈或轴头与轴肩过渡处应留有砂轮越程槽(如图15-10所示)。（3）轴上切制螺纹时，应有便于车刀退出的螺尾退刀槽（如图15-11所示）。图15-10砂轮越程槽图15-11退刀槽（4）为了减少加工时使用车刀的规格和换刀次数，最好将一根轴上所有的圆角半径取成同样大小，所有的倒角取成同样的尺寸，所有的退刀槽取成同样宽度。（5）如果沿轴的长度方