轴段台阶处要有倒角

2019-04-22 05:34

本文作者:曹昆 单位:黑龙江齐齐哈尔

3.1阶梯轴的结构基本要求

3.2阶梯轴的特点和各部分名称

4.2轴上零件的周向固定方法

3.3.2为了便于装配,轴端应有倒角(一般45°)过盈配合零件装入端常加工出导向锥面,使零件能较顺利地压入。

轴有多种分类法,按轴的受载情况可分为芯轴、传动轴和转轴三种。芯轴工作时只承受弯曲载荷而不传递转矩,传动轴工作时只传递转矩而不承受或承受很小弯曲载荷,转轴工作时既承受弯曲载荷又传递转矩。按轴的结构形状不同又可分为直轴与曲轴、光轴与阶梯轴、实心轴与空心轴、刚性轴与挠性轴等。其中阶梯轴在机械中应用广泛。

4轴上零件的轴向固定和周向固定

3.4轴的常用材料

3.3.3一根轴上有多处键槽时应将其开在同一母线上,若开有键槽的轴段直径相差不大时,则尽可能采用相同宽度的键槽。

阶梯轴各部分的名称有:轴头、轴颈、轴身、轴肩和轴环。轴上安装传动零件的轴段称为轴头;支承轴转动或安装轴承的轴段称为轴颈;连接轴头和轴颈部分的轴段称为轴身;轴上由于直径变化所形成的起固定零件位置作用的台|阶称为轴肩(轴段和轴段的单向变化)或轴环(轴段和轴段的双向变化)。

3.3轴的结构工艺性

轴上零件的轴向固定是为了防止在轴向力作用下零件沿轴线移动。零件的轴向固定可采用轴肩、轴环、套筒、圆螺母与带翅垫圈、圆锥面与轴端挡圈、弹性挡圈、紧定螺钉等。各类固定方式各有特点,轴肩、轴环和套筒简单可靠,承受的轴向力大,且固定可靠,套筒还能减少轴的阶梯数;圆螺母与带翅垫圈常用于轴承的轴向固定;双圆螺母固定可靠,能承受较大的轴向力,但严重削弱轴的强度;圆锥面和轴端挡圈对中性好,可以承受较大的轴向力,并便于拆卸等。

轴是组成机器的重要零件之一,其主要功用是支撑其他传动零件(如带轮、齿轮、蜗杆蜗轮等),回转并传递运动和转矩,同时又通过轴承与机器的机架相连接。减速箱转轴、自行车前轮的芯轴和汽车传动轴,柴油机中的曲轴,车床上的空心轴,以及用于各种机械和水管安装中的挠性轴等。

3阶梯轴的特点和基本结构

3.3.4在需磨制的轴段,应设砂轮越程槽;在车制螺纹的轴段,应设退刀槽;为便于轴上零件的安装和去除加工毛刺,轴段台阶处要有倒角。

1轴的基本特点

2轴的应用实例

轴的主要失效形式为疲劳破坏,因此轴的材料应具有足够的疲劳强度,同时满足刚度、耐磨性及韧性要求,并应具有良好的加工工艺性和热处理性能。轴的材料常采用碳素钢和合金钢。由于碳素钢比合金钢的成本低,对应力集中的敏感性小,因此应用较多。在要求传递大功率、减轻轴的重量或提高轴的耐磨性等有特殊要求的场合,可选择合金钢,其具有较高的力学性能,可淬火性也较好。轴的毛坯一般用圆钢或锻件,有时也可用铸钢和球墨铸铁。特别是球墨铸铁具有成本低廉、吸振性好、对应力集中的敏感性较低和强度较好等优点,适合制造结构形状复杂的轴,如曲轴、凸轮轴等。

轴是旋转零件,其长度大于直径,通常由外圆柱面、圆锥面、内孔、螺纹及相应端面所组成。轴的结构一般有以下基本要求:安装在轴上的零件应有正确的定位和固定得牢固可靠;轴的加工工艺应便于轴的装拆和调整;轴上零件的受力位置要能减少应力集中,有利于提高轴的强度和刚度;轴的结构设计时应考虑节省材料和减轻重量。轴上往往还有花键、键槽、横向孔、台阶、退刀槽、倒角等。

阶梯轴的断面形状为中间粗两端细,不仅便于轴上零件的定位、固定和装拆,也有利于各个轴段达到或接近等强度,还能满足不同轴段的不同配合特性、精度和表面粗糙度的要求。轴套类零件其上面的退刀槽、倒角和圆角等细部结构基本上已标准化,测绘时可参照标准尺寸。倒角、圆角和退刀槽的尺寸可参照有关国家标准或|行业标准。

4.1轴上零件的轴向固定方法

3.3.5为了便于切削加工,同一根轴上,直径相近处的圆角、倒角、退刀槽、键槽、砂轮越程槽等,应尽量使尺寸一致,以减少换刀的次数,提高加工效率。轴上相邻轴段的直径不应相差过大,在直径变化处,尽量用圆角过渡,圆角半径尽可能大。当圆角半径增大受到结构限制时,可将圆弧延伸到轴肩中,称为内切圆角。也可加装过渡肩环使零件轴向定位。轴上与零件毂孔配合的轴段,会产生应力集中。配合越紧,零件材料越硬,应力集中越大。其原因是,零件轮毂的刚度比轴大,在横向力作用下,两者变形不协调,相互挤压,导致应力集中。尤其在配合边缘,应力集中更为严重。改善措施有:在轴、轮毂上开卸载槽。选用应力集中小的定位方法。采用紧定螺钉、圆锥销钉、弹性挡圈、圆螺母等定位时,需在轴上加工出凹坑、横孔、环槽、螺纹,引起较大的应力集中,应尽量不用;用套筒定位无应力集中。在条件允许时,用渐开线花键代替矩形花键,用盘铣刀加工的键槽代替端铣刀加工的键槽,均可减小应力集中。

3.3.1轴的形状应尽量简单,阶梯数尽可能少,这样可以减少加工次数及应力集中的情况。

轴上零件的周向固定是为了传递转矩时防止零件与轴产生相对转动。常用的周向固定方法有键联结、花键联结、销联接、轴与零件的过盈配合等。一般齿轮与轴可采用平键联结;需承受较大冲击、振动或常有过载时,则可采用过盈配合加键联结;对于轻载或不重要的场合,常采用销联接或紧定螺钉联结作为周向固定。