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2021-01-29
一、軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求
軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動(dòng)零部件,傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件,其長度大于直徑,一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同,軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。
軸的長徑比小于5的稱為短軸,大于20的稱為細(xì)長軸,大多數(shù)軸介于兩者之間。
軸用軸承支承,與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn),它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高,其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定,通常有以下幾項(xiàng):
(一)尺寸精度
起支承作用的軸頸為了確定軸的位置,通常對其尺寸精度要求較高(IT5~IT7)。裝配傳動(dòng)件的軸頸尺寸精度一般要求較低(IT6~IT9)。
(二)幾何形狀精度
軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等,一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對精度要求較高的內(nèi)外圓表面,應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。
(三)相互位置精度
軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動(dòng)件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求,否則會(huì)影響傳動(dòng)件(齒輪等)的傳動(dòng)精度,并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸,其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動(dòng)一般為0.01~0.03mm,高精度軸(如主軸)通常為0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度
一般與傳動(dòng)件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5~0.63μm,與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63~0.16μm。
二、軸類零件的毛坯和材料
(一)軸類零件的毛坯
軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu),選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸,一般以棒料為主;而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸,常選用鍛件,這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量,還可改善機(jī)械性能。
根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同,毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛,大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。
(二)軸類零件的材料
軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范(如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等),以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。
45鋼是軸類零件的常用材料,它價(jià)格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)(或正火)后,可得到較好的切削性能,而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能,淬火后表面硬度可達(dá)45~52HRC。
40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件,這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后,具有較好的綜合機(jī)械性能。
軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn,經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后,表面硬度可達(dá)50~58HRC,并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能,可制造較高精度的軸。
精密機(jī)床的主軸(例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸)可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后,不僅能獲得很高的表面硬度,而且能保持較軟的芯部,因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較,它有熱處理變形很小,硬度更高的特性。一、軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求
軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動(dòng)零部件,傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件,其長度大于直徑,一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同,軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。
軸的長徑比小于5的稱為短軸,大于20的稱為細(xì)長軸,大多數(shù)軸介于兩者之間。
軸用軸承支承,與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn),它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高,其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定,通常有以下幾項(xiàng):
(一)尺寸精度
起支承作用的軸頸為了確定軸的位置,通常對其尺寸精度要求較高(IT5~IT7)。裝配傳動(dòng)件的軸頸尺寸精度一般要求較低(IT6~IT9)。
(二)幾何形狀精度
軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等,一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對精度要求較高的內(nèi)外圓表面,應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。
(三)相互位置精度
軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動(dòng)件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求,否則會(huì)影響傳動(dòng)件(齒輪等)的傳動(dòng)精度,并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸,其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動(dòng)一般為0.01~0.03mm,高精度軸(如主軸)通常為0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度
一般與傳動(dòng)件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5~0.63μm,與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63~0.16μm。
二、軸類零件的毛坯和材料
(一)軸類零件的毛坯
軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu),選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸,一般以棒料為主;而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸,常選用鍛件,這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量,還可改善機(jī)械性能。
根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同,毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛,大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。
(二)軸類零件的材料
軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范(如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等),以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。
45鋼是軸類零件的常用材料,它價(jià)格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)(或正火)后,可得到較好的切削性能,而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能,淬火后表面硬度可達(dá)45~52HRC。
40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件,這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后,具有較好的綜合機(jī)械性能。
軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn,經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后,表面硬度可達(dá)50~58HRC,并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能,可制造較高精度的軸。
精密機(jī)床的主軸(例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸)可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后,不僅能獲得很高的表面硬度,而且能保持較軟的芯部,因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較,它有熱處理變形很小,硬度更高的特性。
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