導(dǎo)語(yǔ)：機(jī)械設(shè)計(jì)軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思索一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1前言

軸系不僅可以支撐軸上零件、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，機(jī)器工作質(zhì)量的好壞很大程度上也與軸有關(guān)。軸一旦失效。會(huì)造成嚴(yán)重的后果。因此軸系的設(shè)計(jì)非常重要，不同于一般零件設(shè)計(jì)，為了軸上零件能夠準(zhǔn)確定位并且要符合軸加工和裝配要求，必須合理設(shè)計(jì)出軸各個(gè)部分結(jié)構(gòu)尺寸，還要有軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)。

2軸系島件的特征

軸系是機(jī)器中最為廣泛應(yīng)用的部件之一，軸系設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞直接影響到機(jī)器是否為正常工作狀態(tài)。一些回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件都會(huì)安裝在軸上以實(shí)現(xiàn)其回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，麗大多數(shù)的軸還起著傳遞扭矩的作用。軸可以分為直軸和曲軸。曲軸主要用在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械中，這里主要考慮直軸。軸需要用滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承來(lái)支撐，機(jī)床主軸的剛度和強(qiáng)度決定軸的支撐方式和軸的工作能力。軸系的設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，不同的設(shè)計(jì)師會(huì)設(shè)計(jì)出不同的結(jié)構(gòu)。為了保證滾動(dòng)軸承軸系正常工作，即正常傳遞軸向力并且不發(fā)生竄動(dòng)，要正確選用軸承的類型和型號(hào)，還需要合理設(shè)計(jì)軸承組合，考慮軸系的固定、軸承與相關(guān)零件的配合、提高軸承系統(tǒng)的剛度等。而且還要固定軸上各個(gè)零件定位，合理設(shè)計(jì)軸系支點(diǎn)的軸向固定結(jié)構(gòu)。

3軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒(méi)有固定的標(biāo)準(zhǔn)，要根據(jù)軸上零件的布置和固定方法，軸上載荷大小、方向和分布情況，以及對(duì)軸的加工和裝配方法決定的。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。要以軸上零件的拆裝是否方便、定位是否準(zhǔn)確固定是否牢靠來(lái)衡量軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要包括軸的合理外形和全部尺寸，要滿足強(qiáng)度、剛度以及裝配加工要求，擬定幾種不同的方案進(jìn)行比較，軸的設(shè)計(jì)要越簡(jiǎn)單越好。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要取決于以下幾個(gè)方面：軸在機(jī)器中的安裝形式和位置：載茍的性質(zhì)、方向、大小及分布情況：軸上安裝零件的類型、數(shù)量、尺寸以及相應(yīng)的連接方法等軸的結(jié)構(gòu)要滿足：軸上的零件不僅要有準(zhǔn)確的工作位置還要便于調(diào)整和裝拆：軸要具有良好的制造工藝性。

3．1擬定軸．上零件的裝配方案

擬定軸上零件的裝配方案是軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提。決定軸的形式。撞墻方案就是要在軸上預(yù)定處主要零件的裝配順序、裝配方向以及之間的相互關(guān)系。在擬定時(shí)，先設(shè)計(jì)出幾個(gè)方案，進(jìn)行分析比較后選擇最佳方案。

3．2軸上零件的定位

(1)軸上零件的軸向定位軸上零件的軸向定位主要取決于零件所受軸向力的大小，軸向定位是要以圓螺母、軸承端蓋、軸肩、套筒、軸端擋圈等來(lái)確定。軸的制造以及軸上零件的拆裝難易程度、工作可靠性以及對(duì)軸強(qiáng)度的影響等因素都會(huì)影響到零件的軸向定位。(2)軸上零件的周向定位用于周向定位常用的定位零件有銷、鍵、花鍵、過(guò)盈配合以及一些緊定螺釘?shù)?，主要目的是為了防止軸上零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

3．3各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定

軸上零件的定位以及裝拆方案確定以后，軸的形狀基本確定。個(gè)軸段所需直徑大小與軸上載荷有關(guān)，在承受扭矩一段按軸所承受的扭矩求出直徑，作為最小直徑，然后再按照軸上零件的裝配和定位方案，逐步計(jì)算各段軸的直徑。還要根據(jù)不同情況確定各段直徑和長(zhǎng)度：有配合要求的軸段，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)直徑：與軸有過(guò)盈配合的軸段，相配軸段的壓入端應(yīng)制出一定錐度，使零件易于裝配：要根據(jù)軸上配合的零件轂孔長(zhǎng)度軸承寬度、軸承端蓋的厚度等確定各軸段的長(zhǎng)度：要使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，同時(shí)還要保證零件所需要的裝配調(diào)整空間。

3．4軸結(jié)構(gòu)的工藝性

軸結(jié)構(gòu)的工藝性是指軸的結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)單，為了減少勞動(dòng)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。減少應(yīng)力集中，軸結(jié)構(gòu)耍有良好的加工和裝配工藝性，以提高軸的疲勞強(qiáng)度。(1)同根軸上所有退刀槽寬度、圓角半徑、倒角尺寸都應(yīng)盡可能統(tǒng)一，若軸上有兩個(gè)以上鍵槽，應(yīng)使其置于軸的同一條母線上，以便減少莊稼工件時(shí)間。(2)若需要從軸的一端裝入兩個(gè)過(guò)盈配合零件。需要使設(shè)計(jì)的軸上兩配合的軸段直徑不應(yīng)相等，否則第一個(gè)零件壓入后，使與第二個(gè)零件配合的表面拉毛，影響配合效果。(3)為了去掉毛刺，利于裝拆，軸端應(yīng)該設(shè)置倒角。(4)在采取過(guò)盈配合的軸段裝入端，需加工成導(dǎo)向錐面，如果還有鍵連接，鍵槽的長(zhǎng)度要延伸副錐面處，以便鍵槽與鍵對(duì)中。(5)軸上留有砂輪越程槽。以便于軸段的磨削：退刀槽便于切制螺紋。

3．5提高軸的強(qiáng)度措施

軸的強(qiáng)度受軸上零件結(jié)構(gòu)、工藝以及其安裝布置等因素的影響，為了提高軸的承載能力。降低制造成本，減少設(shè)計(jì)軸的尺寸以及機(jī)器質(zhì)量，需要考慮一下幾方面因素：通過(guò)改進(jìn)軸上零件的結(jié)構(gòu)或者合理布置軸上零件，減少軸的載荷：通過(guò)改進(jìn)軸的表面質(zhì)量，提高軸的疲勞強(qiáng)度：通過(guò)改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)，減小應(yīng)力集中的影響。

結(jié)語(yǔ)

軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性對(duì)整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要就是軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為了保證軸系擁有足夠的工作能力，還要進(jìn)行軸系的強(qiáng)度設(shè)計(jì)。