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【专业知识】轴类零件怎么画?不同用途的轴类零件该如何选择材料?

2022-09-15
轴类零件的主要功用是支撑其他转动件回转并传递转矩,同时又通过轴承与机器的机架连接,是组成机器的重要零件之一。
轴类零件是旋转零件,其长度大于直径,通常由外圆柱面、圆锥面、内孔、螺纹及相应端面所组成。轴上往往还有花键、键槽、横向孔、沟槽等。根据功用和结构形状,轴类有多种型式,如光轴、空心轴、半轴、阶梯轴、花键轴、曲轴、凸轮轴等,起支撑、导向和隔离作用。

1. 视图表达

1)轴类零件主要是回转体,一般都在车床、磨床上加工,常用一个基本视图表达,轴线水平放置,并且将小头放在右边、便于加工时看图。
2)在轴上的单键槽最好朝前画出全形。
3)对于轴上孔、键槽等的结构,一般用局部剖视图或剖面图表示。剖面图中的移出剖面,除了清晰表达结构形状外,还能方便地标注有关结构的尺寸公差和形位公差。
4)退刀槽、圆角等细小结构用局部放大图表达。





2. 尺寸标注
① 长度方向的主要基准是安装的主要端面(轴肩)。轴的两端一般是作为测量基准,轴线一般作为径向基准。
② 主要尺寸应首先注出,其余多段长度尺寸都按车削加工顺序注出。轴上的局部结构,多数是就近轴肩定位。
③ 为了使标注的尺寸清晰,便于看图,宜将剖视图上的内外尺寸分开标注,将车、铣、钻等不同工序的尺寸分开标注。
④ 对轴上的倒棱、倒角、退刀槽、砂轮越程槽、键槽、中心孔等结构,应查阅有关技术资料的尺寸后再进行标注。

3. 轴类零件的材料

① 轴类零件常用材料有35、45、50优质碳素结构钢,以45钢应用最为广泛,一般进行调质处理,硬度达到230~260HBS。
② 不太重要或受载较小的轴可用Q255、Q275等碳素结构钢。
③ 受力较大,强度要求高的轴,可以用40Cr 钢调质处理,硬度达到230~240HBS或淬硬到35~42HRC。
④ 若是高速、重载条件下工作的轴类零件,选用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等合金结构钢或38CrMoAIA高级优质合金结构钢。这些钢经渗碳淬火或渗氮处理后,不仅表面硬度高,而且其心部强度也大大提高,具有较好的耐磨性、抗冲击韧性和耐疲劳强度的性能。
⑤ 球墨铸铁、高强度铸铁由于铸造性能好,又具有减振性能,常用于制造外形结构复杂的轴。特别是我国的稀土一镁球墨铸铁,抗冲击韧性好,同时还具有减摩吸振,对应力集中敏感性小等优点,已被应用于汽车、拖拉机、机床上的重要轴类零件。
⑥ 不经过最后热处理而获得高硬度的丝杠,一般可用抗拉强度不低于600MPa的45和50中碳钢。精密机床的丝杠可用碳素工具钢T10、T12制造。经最后热处理而获得高硬度的丝杆,用CrWMn或CrMn钢制造时,可保证硬度达到50~56HRC。





4. 轴类零件的技术要求

① 尺寸精度

主要轴颈直径尺寸精度一般为IT6~IT9级,精密的为IT5级。对于阶梯轴的各台阶长度按使用要求给定公差,或者按装配尺寸链要求分配公差。

② 几何精度

轴类通常是用两个轴颈支撑在轴承上,这两个支撑轴颈是轴的装配基准。对支撑轴颈的几何精度(圆度、圆柱度))一般应有要求。对精度一般的轴颈几何形状公差,应限制在直径公差范围内,即按包容要求在直径公差后标注E,如要求更高,再标注其允许的公差值(即在尺寸公差后注E外,再加框格标注其形状公差值)。

③ 相互位置精度

轴类零件中的配合轴颈(装配传动件的轴颈),相对于支撑轴颈的同轴度是其相互位置精度的普遍要求。由于测量方便的原因,常用径向圆跳动来表示。普通配合精度轴对支撑轴颈的径向圆跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴为0.001~0.005 mm。此外还有轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。

④ 表面粗糙度

一般情况下,支撑轴颈的表面粗糙度为Ra0.16~0.63um,配合轴颈的表面粗糙度为Ra0.63~2.5um.对于通用零件、典型零件,以上各项一般都有相应表格和资料可查。

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