退刀槽和越程槽的区别(燕尾槽导轨滑块)

一、竖井的分类

根据载荷的不同，轴可以分为:

旋转轴——工作时既承受弯矩又承受扭矩的轴。例如减速器中的轴。虚拟现实。

芯轴——工作时只承受弯矩的轴。根据工作时轴是否转动，主轴可分为:

旋转主轴——工作时，轴承承受弯矩，主轴旋转。例如火车车轴。

固定主轴——工作时，轴承承受弯矩，主轴固定。例如自行车轴。虚拟现实。

传动轴——工作时只承受扭矩的轴。例如从汽车变速箱到后轮轴的传动轴。

二、轴材料

轴的材料主要是碳钢和合金钢。

钢轴的毛坯大部分是用轧制圆钢和锻件制成，也有直接用圆钢制成的。

由于碳钢比合金钢便宜，对应力集中的敏感性较低，还可以采用热处理或化学热处理来提高其耐磨性和疲劳强度，所以碳钢应用广泛，45 #钢是最常用的。

合金钢比碳钢具有更高的机械性能和更好的淬火性能。因此，合金钢常用于传递大功率、减小尺寸和质量、提高轴颈耐磨性、工作温度高或低的轴。

必须指出，各种碳钢和合金钢在一般工作温度下(200℃以下)的弹性模量几乎相同，所以选择钢的类型和确定钢的热处理方法的依据是强度和耐磨性，而不是轴的弯曲或扭转刚度。但也要注意，在给定的条件下，有时可以选用低强度的钢材，适当增加轴的截面积可以提高轴的刚度。

各种热处理(如高频淬火、渗碳、渗氮、氰化等。)和表面强化处理(如喷丸、轧制等。)对提高轴的疲劳强度有显著效果。

高强度铸铁和球墨铸铁容易制成复杂形状，具有价格低、减震耐磨性能好、对应力集中不敏感等优点。它们可用于制造复杂形状的轴。

轴的常用材料及其主要机械性能如图所示。

三。轴的结构设计

轴的结构设计包括确定轴的合理形状和所有结构尺寸。

轴的结构主要取决于以下因素:

1.轴在机器中的安装位置和形式；

2.安装在轴上的零件的类型、尺寸和数量以及与轴的连接方式；

3.负载的性质、大小、方向和分布；

4.轴等的加工工艺。由于影响轴的结构的因素很多，其结构形式因具体情况而异，所以轴没有标准的结构形式。

设计时，必须针对不同情况具体分析。但无论在什么具体条件下，轴的结构都要满足以下要求:轴和安装在轴上的零件要有准确的工作位置；

轴上的零件应易于装配、拆卸和调整；

改善应力条件，减少应力集中；

轴应具有良好的制造工艺性等。

下面讨论轴的结构设计中的几个主要问题。

绘制轴上零件的装配图。

确定每个轴段的直径和长度

上部轴零件的定位

提高轴强度的常用措施

轴的结构工艺性

上部轴零件的定位

为了防止轴上的零件在受力时发生轴向或周向相对运动，轴上的零件必须沿轴向和周向定位，以确保其正确的工作位置，但需要游泳或空转弯的零件除外。

零件的轴向定位

轴肩、套筒、圆螺母、轴端挡圈和轴承端盖等保证了轴上零件的轴向定位。

肩部可分为定位肩部和非定位肩部。采用台肩定位是最方便可靠的方法，但采用台肩必然会增加轴的直径，台肩处截面突变会引起应力集中。另外，台肩太多也不利于加工。所以肩部定位多用于轴向力较大的场合。定位肩的高度h一般取h = (0.07 ~ 0.1) d，d为零件配合处轴的直径。滚动轴承定位肩的高度必须低于轴承内圈端面的高度，以便拆卸轴承。肩部高度请参考手册中的轴承安装尺寸。为了使零件在轴肩附近得到准确可靠的定位，轴肩处的过渡圆角半径R必须小于配合件毂孔端部的圆角半径R或倒角尺寸C。有关轴零件上倒角和圆角尺寸的常见范围，请参见下表。非定位肩是为了加工装配方便而设置的，其高度一般为1 ~ 2mm，虽然没有严格的规定。

零件倒角c和圆角半径r的推荐值(mm)

套筒定位结构简单，定位可靠，不需要在轴上开槽、钻孔、切螺纹，不影响轴的疲劳强度。它通常用于轴上两个零件之间的定位。如果两部分距离较大，则不宜采用套筒定位，以免增加套筒的质量和材料消耗。由于轴套与轴的配合较松，如轴的转速较高，不宜采用轴套定位。

圆螺母的定位可以承受较大的轴向力，但在轴的螺纹处有较大的应力集中，会降低轴的疲劳强度。所以一般用来固定轴端的零件，有双圆螺母、圆螺母和止动垫圈两种。当上部重要官员的两部分之间的距离过大而无法使用套筒定位时，通常使用圆螺母定位。

本发明适用于固定轴端零件，并能承受较大的轴向力。

轴承端盖通过螺钉或榫眼与箱体连接，使滚动轴承的外圈能够轴向定位。一般来说，整个轴的轴向定位往往是通过轴承端盖来实现的。弹性挡圈、紧定螺钉和锁紧挡圈的轴向定位只适用于轴向力小的零件。紧定螺钉和锁紧扣环通常用于在光轴上定位零件。另外，对于承受冲击载荷、同心度要求高的轴端零件，也可以采用锥面定位。

确定每个轴段的直径和长度:

轴上零件的定位和装拆方案确定后，一般就确定了轴的形状。每个轴段所需的直径与轴上的载荷有关。在初步确定轴径时，支承反力的作用点通常是未知的，弯矩的大小和分布也无法确定。因此，轴的直径不能根据轴上的具体载荷及其引起的应力来确定。但是，在进行轴的结构之前，通常可以获得轴的扭矩。因此，可以根据轴上的扭矩来初步估计轴的所需直径。

将初步得到的直径作为轴段承受扭矩的最小直径dmin，然后根据零件在轴上的装配方案和定位要求，从dmin逐一确定每个轴段的直径。在实际设计中，轴的直径也可以根据设计者的经验来确定，或者类比类似的机器来确定。

对于有匹配要求的轴段，应尽量采用标准直径。标准件(如滚动轴承、联轴器、密封圈等)所在零件的轴径。)应作为相应的标准值和所选配合的公差。

为了便于齿轮、轴承等有配合要求的零件的装配和拆卸，减少配合面的磨损，在配合轴段之前应采用较小的直径。为了使与轴过盈配合的零件易于装配，配合轴段的压入端应呈锥形；或者在同一轴段的两个部分上采用不同的尺寸公差。

在确定各轴段长度时，结构应尽可能紧凑，同时应保证零件所需的装配或调整空。轴的每段长度主要根据各部分与轴之间配合部分的轴向尺寸和相邻部分之间必要的空间隙来确定。为了保证可靠的轴向定位，与齿轮和联轴器相配合的零件的轴段长度一般应比轮毂长度短2 ~ 3毫米。

四、提高轴强度的常用措施

合理布置轴上的零件，减少轴的负荷。

为了减小轴的弯矩，传动部分应尽量靠近轴承，尽量不采用悬臂支撑形式，以缩短支撑跨度和悬臂长度。在下图中，方案A)优于方案B)。

当扭矩由一个传动部件输入，由几个传动部件输出时，为了减小轴上的扭矩，输入部件应放在中间，而不是一端。下图中，输入扭矩为T1=T2+T3+T4，如图A布置时轴上最大扭矩为T2+T3+T4，但如图b布置时轴上最大扭矩降为T3+T4

改进轴的结构，减少应力集中的影响

通常，轴是在变应力条件下工作的，应力集中发生在轴截面尺寸的突变处，在此处轴往往会发生疲劳破坏。为了提高轴的疲劳强度，应尽可能减少应力集中源和应力集中程度。因此，轴肩处应采用较大的过渡圆角半径R，以减少应力集中。然而，为了定位轴肩，有必要确保零件被可靠地定位。当轴肩定位的零件的圆角半径很小时，为了增加轴肩处的圆角半径，可以采用凹形圆角或隔离环。

与盘铣刀加工的键槽相比，盘铣刀加工的键槽在过渡处对轴的截面削弱更为平缓，因此应力集中更小。与矩形花键相比，渐开线花键齿根处的应力集中较小，在轴的结构设计中应予以考虑。由于切削螺纹处的应力集中较大，应尽量避免在轴上载荷较大的区段切削螺纹。

当与重要的官方轮毂过盈配合时，在配合边缘会产生较大的应力集中。为了减少应力集中，可以在轮毂或轴上开卸荷槽；或者增加配件部分的直径。干涉越大，应力集中越严重。因此，在设计中应合理选择零件和轴的配合。

改进轴上零件的结构，减轻轴的负荷。

还可以通过改进轴上零件的结构来减小轴上的载荷。下图所示的两种结构中，方案B)(复式)优于方案A)(分体包)，因为在方案A)中，I轴同时承受弯矩和扭矩，而在方案B)中，I轴只承受扭矩。

改善轴的表面质量以提高轴的疲劳强度。

轴的表面粗糙度和表面强化处理方法也会影响轴的疲劳强度。轴表面越粗糙，疲劳强度越低。因此，应合理降低轴面和圆角的加工粗糙度值。当轴由对应力集中敏感的高强度材料制成时，应特别注意表面质量。

表面强化处理的方法包括:高频淬火等表面热处理；化学热处理，如表面渗碳、氰化和渗氮；碾压、抛丸等强化处理。通过滚压和喷丸进行表面强化处理时，轴的表层可以产生预压应力，从而提高轴的抗疲劳性能。轴的结构工艺性

轴的结构工艺性是指轴的结构形式要便于轴上零件的加工和装配，生产率高，成本低。一般来说，轴的结构越简单，工艺性越好。因此，在满足使用要求的前提下，应尽可能简化轴的结构形式。

为了装配零件和去除毛刺，轴端应45°倒角；被磨削的轴段应有砂轮超程槽；需要切螺纹的轴段要有退刀槽。它们的尺寸可以在标准或手册中找到。

为了减少夹紧工件的时间，不同轴段的键槽应布置(或投影)在同一轴上的同一轴母线上。为了减少加工刀具的种类，提高劳动生产率，轴上直径相近的圆角、倒角、键槽宽度、砂轮超程槽宽度、退刀槽宽度应尽量采用相同的尺寸。

通过以上讨论，可以进一步明确轴上零件的装配方案对轴的结构形式起着决定性的作用。以锥-圆柱齿轮减速器输出轴的两种装配方案为例，很明显第二种方案比第一种方案多了一个用于轴向定位的长套筒，增加了机器零件数量和质量，不如第一种方案。