机械轴的功用、分类和结构特点及主要表面技术要求分析
来源: 时间:2014-07-17 14:51:58
一、机械轴的功用、分类和结构特点
轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。
按照轴的轴线的不同,轴可分为曲轴和直轴两大类。曲轴是活塞式动力机械及一些专门机器设备(如内燃机和空气压缩机)中的专用零件;而直轴则有更广泛的应用。
直轴按其所受载荷的不同,可分为心轴、转轴和传动袖三种。心轴只承受弯矩而不承受权矩(如轧机的支承辊);转轴既承受弯矩又承受扭矩(如轧机的驱动辊);传动轴则主要承受扭矩(如桥式起重机的浮动轴)。
直轴根据外形的不同,可分为光轴和台阶轴两种。
直轴一般都做成实心的。在那些由于机器结构的要求而须在轴中装设其它零件,或者减轻轴的质量具有重大作用的场合,则将轴做成空心的(如机床主袖)。
此外,还有一些特殊用途的袖,如凸轮轴、齿轮轴、偏心袖、花键轴、十字轴等。
轴类零件的长度大于直径,由外圆柱面、圆锥面、内孔、螺纹及相应端面所组成。加工表面通常除了内外因表面、圆锥面、螺纹、端面外,还有花键、键槽、横向孔、沟槽等。
二、主要表面技术要求分析
1.尺寸精度
轴类零件的尺寸精度主要指袖的直径尺寸精度和轴长尺寸精度。按使用要求主要轴颈直径尺寸公差等级通常为IT9一IT6级,精密的轴颈也可达IT5级。袖长尺寸通常规定为基本尺寸,对于台阶轴的各台阶长度按使用要求可相应给定公差。
2.几何形状精度
轴类零件一般都用两个轴颈支承在油承上,这两个油颈称支承轴颈,也是轴的装配基准。除了尺寸精度外,一般还对支承独颈的几何形状精度(圆度、圆柱度)提出要求。对于一般精度的轴颈,几何形状公差应限制在直径公差范围内,要求高时,应在零件图样上另行规定其允许的公差值。
3.相互位置精度
轴类零件中的配合轴颈(装配传动件的轴颈)相对于支承抽颈间的同轴度是其相互位置精度的普遍要求。通常普通精度的轴,配合轴颈对支承轴颈的径向跳动一般为0.03一0.01mm,高精度轴为0.005一0.01mm。
此外,相互位置精度还有内外因柱面间的同轴度,轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。
4.表面粗糙度
根据机器精密程度的高低,运转速度的大小,轴类零件表面祖糙度要求也不相同。一般情况下,支承轴颈的表面粗糙度Ra值为0.8一0.2um;配合轴颈的表面粗糙度Ra为0.6一0.4um。
5.热处理
为了获得一定的强度、韧度和耐磨性,根据轴类零件的不同工作条件采用不同的热处理规范,常用的有正火、调质、表面淬火等。