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。
為什么轉(zhuǎn)軸常設(shè)計(jì)成階梯形結(jié)構(gòu)
旋轉(zhuǎn)軸總是設(shè)計(jì)成階梯結(jié)構(gòu)的原因;
有些帶輪轂的零件通常安裝在軸上,所以大部分軸要做成階梯軸,需要大量的切削。軸長(zhǎng)通常規(guī)定為公稱尺寸,階梯軸的每一步長(zhǎng)可根據(jù)使用要求給定公差。
階梯軸的外徑與tha不同