轴为什么做成阶梯状?轴各段尺寸是怎样确定的

2021-12-30 13:42 点击:131 编辑:邮轮网

轴做成阶梯状主要是为了方便拆装,便于检修.
轴的尺寸是这样确定的:经过充分计算后得出直径D,然后查国家标准轴的尺寸,选择与D接近标准.(如果有必要,还可以考虑与之配合的轴承,择优选择轴的尺寸)
过渡部位注意光洁度,倒角,尺寸公差就可以了

轴结构设计原则:
1、轴的设计主要包括材料、结构设计、性能设计与精度设计等。轴的设计内容是确定轴的合理外形和全部尺寸。由于轴、轴上零部件(包括支承轴承)等构成了轴系组件,故轴的结构设计需同时考虑轴上零部件的定位、固定、调整、装拆等功能需求。轴的性能设计主要包括强度设计、刚度设计。轴的性能设计首先需进行其力学模型的简化(根据其支承方式简化为简支梁和悬臂梁);
其次根据其承载类型和工况确定其可能的失效形式,进而选用相应的设计准则进行性能设计。轴的性能设计准则包括强度准则和刚度准则。高速轴常需要进行振动稳定性设计。轴的振动稳定性设计主要目的是避免轴振动过大,特别是发生共振。轴的精度设计,包括其尺寸公差和几何公差。
2、轴的加工工艺分析 轴类零件的加工工艺因其用途、结构形状、技术要求、产量大小的不同而有所差异。在日常的工艺工作中遇到的大量工作是一般轴的工艺编制。技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况,确定采用的。
二、轴的材料及选择
1、轴的材料主要是碳素钢和合金钢。常用的碳素钢为45钢,一般应进行正火或调质处理,以改善其力学性能。合金钢比碳素钢具有更高的力学性能和热处理性能,但对应力集中的敏感性强,价格较贵,因此多用于高速、重载及要求耐磨、耐高温或低温等特殊条件的场合。由于在常温下合金钢与碳素钢的弹性模量相差很小,因此,用合金钢代替碳素钢并不能明显提高轴的刚度。
2、对于承受较大载荷、要求强度高、结构紧凑或耐磨性较好的轴,可采用合金钢。常用的有40Cr、20Cr、35SiMn等。应当指出:当尺寸相同时,采用合金钢不能提高轴的刚度,因为在一般情况下各种钢的弹性模量相差不多;合金钢对应力集中的敏感性较高,因此轴的结构设计更要注意减少应力集中的影响;采用合金钢时必须进行相应的热处理,以便更好地发挥材料的性能。
3、轴的毛坯一般采用热轧圆钢或锻件。对于形状复杂的轴(如曲轴和凸轮轴等)也可采用铸钢或球墨铸铁,后者具有吸振性好,对应力集中敏感性低和价格低廉等优点。

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