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          泰兴减速机

          减速机轴系结构设计

          发布时间:2017-06-30 22:56:00 点击:

            泰兴减速机:轴的作用是支承轴上零件作旋转运动,并传递动力。 轴必须满足强度和刚度要求,要考虑轴和轴上零件的布置和定位。要采用合理的固定形式,合理受力,轴承类型、结构和尺寸,轴的加工和装配工艺要求,以及节约材料、减轻重量等。对高速轴还要考虑振动和动平衡问题。

             对于轴系结构设计,应注意的问题

            1、 提高轴的疲劳强度

            2、 加工方便的轴系设计

            3、 安装方便的轴系设计

            4、 轴上零件应靠固定

            5、 保证轴的运动稳定可靠

            一、 提高轴的疲劳强度

            1、 尽量减小轴的截面突变处的应力集中。为了改善轴的抗疲劳强度,轴的结构应尽量避免形状的突然变化,若需要制成阶梯结构时,宜采用较大的过渡圆角,以减小应力集中。阶梯形轴相邻轴段的直径不宜相差太大,过渡部分要平缓,圆角半径应尽可能去大些,必要时可将过渡部分结构增设一阶梯

            2、 尽量减小轴的截面突变处的应力集中。轴段或锥形轴段,借以缓和轴的截面变化,如轴肩或轴环处的圆角半径受到固定在轴上零件的限制,则可用凹切圆角或装隔离肩环。为了磨削退出砂轮或为了放置弹性卡圈以固定轴上零件而必须设置的环形槽,由于有较大的应力集中,则只允许在受轻载的轴段上或轴端使用

            3、 要注意轴上键槽引起的应力集中的影响。轴上有键槽部分一般是轴的较弱部分,因此对这部分的应力集中要给予注意。必须按GB1095规定给出键槽圆角半径。为了不使键槽的应力集中与轴阶梯部分的应力集中相重合,要避免把键槽铣削至阶梯部。用盘铣刀铣出键槽要比用端铣刀铣出的键槽应力集中小。溅开线花键的环槽直径不宜过小可取其等于花键的小径

            4、 要注意轴上键槽引起的应力集中的影响。轴上有键槽部分一般是轴的较弱部分,因此对这部分飞应力集中与轴阶段部分的应力集中相重合,要避免把键槽铣削至阶梯部。用盘铣刀铣出的键槽要比用端刀铣洗出的键槽应力集中要比矩形花键小

            5、 要减小轴在过盈配合处的应力集中。当轴上零件与轴为过盈配合时,轴上配合缘处为应力集中之源,从而使局部应力增大。为此,除应保证传递载荷的前提下尽量减小过盈量外,还可以采用增大配合处直径,轴上开减载槽和零件轮毂两端开减载槽等结构以减小配合边缘的应力集中。另外,还可以采用逐渐减少过盈配合端部的过盈量。对于阶梯轴,为不使由过盈引起的端部应力集中相叠加,也要考虑逐渐减少阶梯部分附近的过盈量等减轻应力集中的措施。将轴向宽度比较薄的零件用过盈配合装到轴的阶梯部分上时,由于应力集中的影响会使零件产生变形而弯向一侧。为了避免这种情况出现,要适当加大零件的宽度

            6、 要减小过盈配合零件装拆的困难。过盈配合零件一般要用压入法或加热法进行安装,装拆都不甚方便,所以要特别注意减小其装拆困难。过盈配合表面多为圆柱面,为便于装配,在配合轴段的一端要制成锥形结构。对于大型、重载或圆锥面过盈配合零件要考虑利用液压装拆,装拆时高压油从轮毂或轴圆锥面过盈配合零件要考虑利用液压装拆,装拆时高压油从轮毂或轴孔中油孔涨大,轴颈缩小,同时施加一定轴向力。过盈配合表面较长,装拆也很困难,因此在满足传递载荷的条件下,要使过盈配合的长度限制在必要的最小尺寸,而使其余部分稍有间隙。在一根轴上安装有多个过盈配合零件,要在各段逐一给予少许的阶梯差,安装部分以外不要加过盈量。同一零件在轴上有几处过盈配合时也要符合上述要求。在不能给予自由的微小尺寸的阶梯差的场合,应该考虑利用带邪毒的紧固套配合

            7、 改善轴的表面品质,提高轴的疲劳强度。轴的表面品质对轴的疲劳强度有很大的影响,因此必须注意改善表面状态。由于疲劳强度裂缝常发生在表面粗糙度的参数值,即使是自由表面也不应忽视,合金钢对应力集中更为敏感,降低表面粗糙度尤为重要。采用碾压。喷丸。渗碳淬火,氮化,高频淬火等表面强化方法,可以显著提高轴的疲劳强度

            8、 轴上多键槽位置的设置要合理,轴毂采用两个键连接时,轴上键槽位置要保证有效的传力和不过分消弱轴的强度。当采用两个平键时一般设置在通一轴段上相隔180的位置,有利于平衡和轴的截面变形均匀性。当采用两个楔键时,为不使轴毂之间传递转矩的摩擦力相互抵消,两键槽应相隔120左右为好。当采用两个圆键时,为不过分消弱轴的强度,则常设置在轴的同一母线上。在长轴上要避免在一侧开多个键槽或长键槽,因为这会使轴丧失全周的均匀性,易造成轴弯曲,因此要交替相反在两侧布置键槽,长键槽也要相隔180对称布置

            9、 空心轴的键槽下部壁厚不要太薄。在空心轴段上采用键连接时,要注意空心轴的壁厚。如果键槽下部太薄,就有可能使其过分变弱而导致轴的损坏

            10、 传动轴的悬伸受力应靠近支承点。具有悬伸端的传动轴,传动件的悬臂受力长度应尽可能小,而支承跨距在结构允许情况下则宜大,这有利于改善轴的强度和刚度,在高速条件下悬臂端引起的变形和不平衡重量也会相应减小,另外,还应注意减轻传动件的重量

            11、 合理布置轴上零件和改进结构,以减小轴的受力。轴主要承受转矩和弯矩,为了减小轴的直径和提高轴的承载能力,合理布置轴上零件结构可以减小轴所受的转矩和弯矩。当动力需要两个或两个以上的轮输出时,将输入轮布置在输出轮中间,就可以减小轴的转矩。在轴上有斜齿轮时会产生一个轴向力,增大了轴的弯矩和变形,若改为人字齿轮时则轴向力抵消。把轮毂与轴的配合面分为两段,不仅减小轴的弯矩,提高了轴的强度和刚度,而且也改善了轴孔的配合。

            12、 使轴由承受对称循环应力改为静应力,以提高轴的强度。将轴由承受对称循环应力改为承受静应力,有利于改善轴的受力情况。

            13、 采用载荷分流以提高轴的强度和刚度。转轴都承受弯矩和转矩的作用,采用载分荷分流方法将弯矩和转矩分流到不同的零件和轴承受,可以达到提高轴的强度和刚度的目的。在卷筒轴中,如将大齿轮和卷筒装配在一起,转矩经大齿轮直接传到卷筒,卷筒轴则只承受弯曲而不传递转矩,使轴的强度提高。某些机床主轴的悬伸端装有带轮,刚度低。采用卸荷结构可以将带传动的压轴力通过轴承及轴承仅受轮所传递的转矩,减小了弯曲变形

            14、 采用中央等距离驱动,以防止两端扭转变形差。在轴的两端上被驱动的是车轮或杠杆一类的构件,要求两端的扭转变形相同,否则会产生相位差,从而导致相互动作失调。为了防止产生左右两端的扭转变形的差别,,要采取等距离的中央驱动,轴的直径也应大一些为好。

            15、 轴颈表面要求有足够硬度。通常,轴是支承在滑动轴承或滚动轴承上,为了保证轴颈或滚动轴承上,为了保证轴颈的磨损寿命,轴颈表面必须具有足够的硬度。与轴承合金配转的轴颈,可以用软钢制造,轴的硬度不低于200HBW,与铝和铜合金配转的轴颈,则应有300的最低硬度,如为高载荷时,轴颈的硬度推荐用50HRC。与滚动轴相配的轴颈,虽然与轴承内圈间没有直接的关系。

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