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轴(shaft)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。
类型:转轴,心轴,传动轴
材料使用
1、碳素钢
35、45、50等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;
汽轮发电机转子轴在高温、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、其次是圆钢;
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带轮毂的零件,因此大多数轴应作成阶梯轴,切削加工量大。
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