轴是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件,但也有少部分是方型的。轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状,各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。
轴类零件的材料:
1、碳素钢35、45、50等优质碳素结构钢因具有较高的综合力学性能,应用较多,其中以45钢用得最为广泛。为了改善其力学性能,应进行正火或调质处理。不重要或受力较小的轴,则可采用Q235、Q275等碳素结构钢。
2、合金钢合金钢具有较高的力学性能,但价格较贵,多用于有特殊要求的轴。例如采用滑动轴承的高速轴,常用20Cr、20CrMnTi等低碳合金结构钢,经渗碳淬火后可提高轴颈耐磨性;机转子轴在高温、高速和重载条件下工作,必须具有良好的高温力学性能,常采用40CrNi、38CrMoAlA等合金结构钢。轴的毛坯以锻件优先、其次是钢;尺寸较大或结构复杂者可考虑铸钢或球墨铸铁。
例如,用球墨铸铁制造曲轴、凸轮轴,具有成本低廉、吸振性较好,对应力集中的敏感性较低、强度较好等优点。轴的力学模型是梁、多数要转动,因此其应力通常是对称循环。其可能的失效形式有:疲劳断裂、过载断裂、弹性变形过大等。轴上通常要安装一些
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轴类零件的热处理
1锻造毛坯在加工前,均需安排正火或退火处理,使钢材内部晶粒细化,消除锻造应力,降低材料硬度,改善切削加工性能。
2调质一般安排在粗车之后、半精车之前,以获得良好的物理力学性能。
3表面淬火一般安排在精加工之前,这样可以纠正因淬火引起的局部变形。
4精度要求高的轴,在局部淬火或粗磨之后,还需进行低温时效处理。
2.4 典型轴类零件加工工艺改进的方法
对于7级精度、表面粗糙度Ra0.8~0.4μm的一般传动轴,其工艺路线是:正火-车端面钻中心孔-粗车各表面-精车各表面-铣花键、键槽-热处理-修研中心孔-粗磨外圆-精磨外圆-检验。
由于细长轴刚性很差,在加工中极易变形,对加工精度和加工质量影响很大。为此,生产中常采用下列措施予以解决。