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軸為什么做成階梯狀？軸各段尺寸是怎樣確定的？過(guò)渡部位結(jié)構(gòu)應(yīng)注意什么？

軸呈階梯狀，主要是為了便于拆卸和維護(hù)。

軸的尺寸確定如下：經(jīng)過(guò)充分計(jì)算得出直徑D，然后查國(guó)標(biāo)軸的尺寸，選擇接近D的標(biāo)準(zhǔn)。(必要時(shí)可考慮與之匹配的軸承，優(yōu)先選擇軸的尺寸。)

注意過(guò)渡部分的光滑度、倒角和尺寸公差。

軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：

1.軸的設(shè)計(jì)主要包括材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能設(shè)計(jì)和精度設(shè)計(jì)。軸的設(shè)計(jì)內(nèi)容是確定軸的合理形狀和所有尺寸。

由于軸及其部件(包括支承軸承)構(gòu)成軸系總成，因此軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮軸上部件的定位、固定、調(diào)整、裝配和拆卸的功能要求。

軸的性能設(shè)計(jì)主要包括強(qiáng)度設(shè)計(jì)和剛度設(shè)計(jì)。首先需要簡(jiǎn)化軸的力學(xué)模型(根據(jù)其支撐方式簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁和懸臂梁);

其次，根據(jù)其軸承類(lèi)型和工作條件確定可能的失效形式，然后選擇相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行性能設(shè)計(jì)。軸的性能設(shè)計(jì)準(zhǔn)則包括強(qiáng)度準(zhǔn)則和剛度準(zhǔn)則。高速軸往往需要振動(dòng)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。

軸振動(dòng)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的主要目的是避免過(guò)大的軸振動(dòng)，尤其是共振。軸的精度設(shè)計(jì)，包括其尺寸公差和形位公差。

2.軸的加工工藝分析軸類(lèi)零件的加工工藝因其用途、結(jié)構(gòu)形狀、技術(shù)要求和產(chǎn)量的不同而不同。

日常工藝工作中遇到的很多工作就是一般軸的工藝規(guī)劃。技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人情況確定采用的產(chǎn)品。質(zhì)量。

二、軸的材料和選擇

1.軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。

常用的碳鋼是45鋼，應(yīng)進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理，以提高其機(jī)械性能。合金鋼比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和熱處理性能，但對(duì)應(yīng)力集中敏感，價(jià)格昂貴，所以多用于高速、重載和耐磨、高溫或低溫等特殊條件下。由于合金鋼和碳鋼在室溫下的彈性模量相差很小，所以用合金鋼代替碳鋼并不能明顯提高軸的剛度。

2.合金鋼可用于承受大載荷、要求高強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)緊湊或耐磨性好的軸。常用的有40Cr、20Cr、35SiMn等。需要指出的是，在尺寸相同的情況下，合金鋼并不能提高軸的剛度，因?yàn)楦鞣N鋼的彈性模量大體相似;合金鋼對(duì)應(yīng)力集中高度敏感，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)更加注意減小應(yīng)力集中的影響;使用合金鋼時(shí)，必須進(jìn)行相應(yīng)的熱處理，才能充分發(fā)揮材料的性能。

3.軸坯一般由熱軋圓鋼或鍛件制成。

對(duì)于復(fù)雜形狀的軸(如曲軸和凸輪軸)，也可以使用鑄鋼或球墨鑄鐵。后者具有吸振性好、對(duì)應(yīng)力集中敏感度低、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。

為什么軸常制成階梯型

1.軸的設(shè)計(jì)是根據(jù)其最大承載能力確定最小軸徑;2.根據(jù)其承載能力確定固定方式，選擇合適的軸承等。并確定該段的軸徑;3、根據(jù)其固定方式，確定合適的軸肩等。4.確定經(jīng)濟(jì)加工尺寸;根據(jù)以上特點(diǎn)可以確定整個(gè)軸，因此軸徑可能不同，形成所謂的階梯軸。