軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計步驟

軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計須在經(jīng)過初步強度計算，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，對軸上零件的軸向和周向的定位方式進行選擇。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、花鍵或過盈配合聯(lián)結(jié)。

3．確定各軸段直徑：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是在初步估算軸徑的基礎(chǔ)上進行的，為了零件在軸上定位的需要，通常軸設(shè)計為階梯軸。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，無特別要求。滾珠花鍵副精密滾珠花鍵副，簡稱滾珠花鍵副、花鍵軸承、花鍵副等。所以直徑的確定是在強度計算基礎(chǔ)上，根據(jù)軸向定位的要求，定出各軸段的終直徑。

4．確定各軸段長度：主要根據(jù)軸上配合零件轂孔長度、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，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超出經(jīng)常范圍，也會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。這樣在檢測時，其測量值小于實際較大值，使花鍵軸裝不進花鍵孔，這種情況在生產(chǎn)實踐中時有發(fā)生。在實際操作中，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，但通過生產(chǎn)實踐，發(fā)現(xiàn)采用減小砂輪圓弧半徑的方法比較實用，使用本方法加工，再通過簡易的檢測手段，基本上不會出現(xiàn)花鍵軸裝不進花鍵孔的情況。具體檢測方法，把花鍵軸二端中心孔頂在專用的檢查儀上，再用千分表觸頭頂在小徑上，用手工轉(zhuǎn)動工件，記錄各花鍵間小徑中心較高點的具體數(shù)據(jù)后，本檢測即告結(jié)束。

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滾動花鍵軸是一種直線運動系統(tǒng)，當(dāng)花鍵套利用其中的鋼球在經(jīng)過精密磨削的花鍵軸上直線運動時，可以傳遞扭矩?；ㄦI軸上直線運動時，可以傳送扭矩?；ㄦI軸是具有較緊湊的結(jié)構(gòu)，能夠傳遞超額的載荷及動力，并具有較長的壽命。選擇軸的材料應(yīng)注意：通過進行各種熱處理、化學(xué)處理及表面強化處理，可以提高用碳鋼或合金鋼制造的軸的強度及耐磨性。 滾珠絲杠軸是由絲杠、螺母、滾珠等零件組成的機械元件，其作用是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動，它是傳統(tǒng)滑動絲杠的進一步延伸發(fā)展。這一發(fā)展的深刻意義如同滾動軸承對滑動軸承所帶來得改變一樣。滾珠絲杠副因優(yōu)良的摩擦特性使其廣泛的運用于各種工業(yè)設(shè)備、精密儀器、精密數(shù)控機床。尤其是近年來，滾珠絲杠副作為數(shù)控機床直線驅(qū)動執(zhí)行單元，在機床行業(yè)得到廣泛運用，極大的推動了機床行業(yè)的數(shù)控化發(fā)展。

選擇軸的材料應(yīng)注意：

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

 合金鋼對應(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提高軸的剛度是不行的，此時應(yīng)通過增大軸徑等方式來解決。（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，即進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。  

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