軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟

軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)須在經(jīng)過(guò)初步強(qiáng)度計(jì)算，已知軸的直徑以及軸上零件尺寸（主要是轂孔直徑及寬度）后才進(jìn)行。其主要步驟為：

1．確定軸上零件裝配方案：軸的結(jié)構(gòu)與軸上零件的位置及從軸的哪一端裝配有關(guān)。如圖所示，

2．確定軸上零件定位方式：根據(jù)具體工作情況，對(duì)軸上零件的軸向和周向的定位方式進(jìn)行選擇。軸向定位通常是軸肩或軸環(huán)與套筒、螺母、擋圈等組合使用，周向定位多采用平鍵、花鍵或過(guò)盈配合聯(lián)結(jié)。

3．確定各軸段直徑：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在初步估算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，為了零件在軸上定位的需要，通常軸設(shè)計(jì)為階梯軸。根據(jù)作用的不同，軸的軸肩可分為定位軸肩和工藝軸肩（為裝配方便而設(shè)），定位軸肩的高度值有一定的要求；工藝軸肩的高度值則較小，無(wú)特別要求。滾珠花鍵副精密滾珠花鍵副，簡(jiǎn)稱(chēng)滾珠花鍵副、花鍵軸承、花鍵副等。所以直徑的確定是在強(qiáng)度計(jì)算基礎(chǔ)上，根據(jù)軸向定位的要求，定出各軸段的終直徑。

4．確定各軸段長(zhǎng)度：主要根據(jù)軸上配合零件轂孔長(zhǎng)度、位置、軸承寬度、軸承端蓋的厚度等因素確定。

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在花鍵磨床上磨小徑時(shí)，砂輪修整器回轉(zhuǎn)中心與工件中心線因操作誤差往往不能完全重合，即花鍵軸小徑理論圓心與砂輪圓弧中心不重合產(chǎn)生偏移。另外，磨床砂輪主軸軸向竄動(dòng)超出經(jīng)常范圍，也會(huì)引起花鍵軸小徑與圓弧中心不相重合。至于那些處于高溫、低溫或腐蝕介質(zhì)中工作的軸，多數(shù)用合金鋼制造。這樣在檢測(cè)時(shí)，其測(cè)量值小于實(shí)際較大值，使花鍵軸裝不進(jìn)花鍵孔，這種情況在生產(chǎn)實(shí)踐中時(shí)有發(fā)生。在實(shí)際操作中，如果想調(diào)整砂輪休整器回轉(zhuǎn)中心與工件中心線完全重合是非常困難的，但通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)采用減小砂輪圓弧半徑的方法比較實(shí)用，使用本方法加工，再通過(guò)簡(jiǎn)易的檢測(cè)手段，基本上不會(huì)出現(xiàn)花鍵軸裝不進(jìn)花鍵孔的情況。具體檢測(cè)方法，把花鍵軸二端中心孔頂在專(zhuān)用的檢查儀上，再用千分表觸頭頂在小徑上，用手工轉(zhuǎn)動(dòng)工件，記錄各花鍵間小徑中心較高點(diǎn)的具體數(shù)據(jù)后，本檢測(cè)即告結(jié)束。

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滾動(dòng)花鍵軸是一種直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)花鍵套利用其中的鋼球在經(jīng)過(guò)精密磨削的花鍵軸上直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以傳遞扭矩。花鍵軸上直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以傳送扭矩。花鍵軸是具有較緊湊的結(jié)構(gòu)，能夠傳遞超額的載荷及動(dòng)力，并具有較長(zhǎng)的壽命。選擇軸的材料應(yīng)注意：通過(guò)進(jìn)行各種熱處理、化學(xué)處理及表面強(qiáng)化處理，可以提高用碳鋼或合金鋼制造的軸的強(qiáng)度及耐磨性。 滾珠絲杠軸是由絲杠、螺母、滾珠等零件組成的機(jī)械元件，其作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它是傳統(tǒng)滑動(dòng)絲杠的進(jìn)一步延伸發(fā)展。這一發(fā)展的深刻意義如同滾動(dòng)軸承對(duì)滑動(dòng)軸承所帶來(lái)得改變一樣。滾珠絲杠副因優(yōu)良的摩擦特性使其廣泛的運(yùn)用于各種工業(yè)設(shè)備、精密儀器、精密數(shù)控機(jī)床。尤其是近年來(lái)，滾珠絲杠副作為數(shù)控機(jī)床直線驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元，在機(jī)床行業(yè)得到廣泛運(yùn)用，極大的推動(dòng)了機(jī)床行業(yè)的數(shù)控化發(fā)展。

選擇軸的材料應(yīng)注意：

通過(guò)進(jìn)行各種熱處理、化學(xué)處理及表面強(qiáng)化處理，可以提高用碳鋼或合金鋼制造的軸的強(qiáng)度及耐磨性。特別是合金鋼，只有進(jìn)行熱處理后才能充分顯示其優(yōu)越的機(jī)械性能。

 合金鋼對(duì)應(yīng)力集中的敏感性高，所以合金鋼軸的結(jié)構(gòu)形狀必須合理，否則就失去用合金鋼的意義。另外，在一般工作溫度下，合金鋼和碳鋼的彈性模量十分接近，因此依靠選用合金鋼來(lái)提高軸的剛度是不行的，此時(shí)應(yīng)通過(guò)增大軸徑等方式來(lái)解決。（2）根據(jù)軸的受力情況、軸上零件的安裝位置、配合尺寸及定位方式、軸的加工方法等具體要求，確定軸的合理結(jié)構(gòu)形狀及尺寸，即進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。  

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