关心(轴的)结构,是由于一般我们的设计中,绘图时表达出来的就是结构而不是受力的那些数据情况。为了画出心中所想,不使实际结构挡住我们的思维,我们首先要熟悉一般的结构类型。
以下蓝色文字均摘录于技术文档,整理发布,并非原创。
一,概念:轴的结构设计就是确定轴的外形和全部结构尺寸。
二,影响因素:(1)轴的毛坯种类:(2)轴上作用力的大小及其分布情况;(3)轴上零件的位置、配合性质及其联接固定的方法;(4)轴承的类型、尺寸和位置;(5)轴的加工方法、装配方法以及其他特殊要求。可见影响轴的结构与尺寸的因素很多,设计轴时要全面综合的考虑各种因素,必须针对不同情况进行具体的分析。
三,设计原则:
1)定位要求,轴和轴上的零件要有准确的工作位置;
2)固定要求,各零件要可靠地相互联接;
3)工艺要求,轴应便于加工,轴上零件要易于装拆;
4)疲劳强度要求,尽可能减小应力集中;
5)尺寸要求,轴的各部分直径和长度的尺寸要合理。
四,轴上零件的定位和固定
作用:零件要有准确的位置;轴上零件应便于装拆和调整;轴应具有良好的制造工艺性等。(例减速器轴的设计)
1.轴上零件的轴向定位及固定
轴向固定(轴肩、轴环、螺母、套筒、弹性挡圈、紧定螺钉及轴端挡圈定位等),当用轴肩、轴环、套筒、圆螺母、轴端挡圈进行零件的轴向定位时,为保证轴向定位可靠,要求L轴<L毂
2,轴上零件的周向定位及固定
作用:满足机器传递运动和转矩的要求,轴上零件除了需要轴向定位外,还必须有可靠的周向定位。
常用的周向定位及固定方法有键、花键、销、过盈配合及紧定螺钉等。
五,轴的结构工艺性
轴的结构应便于加工与装配。形状力求简单,阶梯轴的级数尽可能少,而且各段直径不易相差太大。
1)轴上需磨削的轴段应设计出砂轮越程槽,需车制螺纹的轴段应有退刀槽。
2)轴上各圆角、倒角、砂轮越程槽及退刀槽等尺寸尽可能统一,同一轴上的各个键槽应开在同一母线位置上
3)为便于装配,轴、轴肩端应倒45°角倒角。轴肩高度不能妨碍零件的拆卸。过盈配合装入端制30 °导向锥面。
4)对于阶梯轴一般设计成两端小中间大的形状,以便于零件从两端装拆。
六、提高轴的疲劳强度
1、结构设计方面
相邻轴段直径不宜相差太大;
过渡圆角半径不能太小;
尽量避免在轴上开横孔、凹槽和加工螺纹;
重要结构中可采用凹切圆角、过渡肩环;
可开减载槽,以减小轴应力集中;
过盈配合轴段可采用一些特殊结构。
2、制造工艺方面
1) 提高表面质量,降低表面粗糙度;
2) 对轴表面进行强化处理。
3、轴上零件合理布局
1) 改变轴受力情况;
2) 改变轴结构,合理布置轴上零件位置;
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