數(shù)控車削圓錐軸套加工工藝及仿真 改

1、淮安信息淮安信息職業(yè)職業(yè)技技術(shù)術(shù)學(xué)院學(xué)院 畢畢業(yè)業(yè)論論文文題 目數(shù)控車削圓錐軸套的加工工藝及仿真設(shè)計學(xué)生姓名袁 浩學(xué) 號21095032系 部機電專 業(yè)機械制造與自動化班 級210950指導(dǎo)教師朱靜 顧問教師二一一年十一月淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文目 錄摘 要 .1第 一 章 緒論 .3第二章 零件的結(jié)構(gòu)分析 .52.1 軸套的分析.52.2 軸的分析.62.3 軸套與軸裝配分析.72.4 確定零件的公差等級.72.4.1 軸套的公差等級 .82.4.2 軸的公差等級 .831 加工設(shè)備的選定.932 零件材料和毛坯的選用.933 夾具的選用.934 刀具的選擇.93.4.1 軸套選用的

2、刀具 .103.4.2 軸選用的刀具 .103.5 加工參數(shù)的選用.103.5.1 主軸轉(zhuǎn)速的確定 .103.5.2 進給速度的確定 .113.6.3 背吃刀量確定 .11第四章 加工工藝方案 .124.1 軸套工藝方案.124.2 軸工藝方案.12第五章 零件的加工編制 .145.1 數(shù)控車床編程基礎(chǔ).145.1.1 數(shù)控車床編程特點 .145.1.2 數(shù)控車床的坐標(biāo)系和參考點 .145.2 軸套加工程序.155.3 軸加工程序.17第六章 軸套常見故障及修復(fù)方法.19 6.1 損壞原因 .19 6.2 修復(fù)方法 .19第 7 章 軸常見的類型、結(jié)構(gòu)、扭轉(zhuǎn)剛度、磨損及修復(fù) .21 7.1 軸

3、的分類 .21 7.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 21 7.3 扭轉(zhuǎn)剛度 .22 7.4 磨損及修復(fù).22 目 錄 I總結(jié) .25參考文獻 .27結(jié) 束 語 .29淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文0摘 要軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。 做成整圓筒形的軸瓦稱為軸套。 軸套和軸瓦都相當(dāng)于滑動軸承的外環(huán)，軸套是整體的而軸瓦是分片的。 軸頸：組成軸被軸承支承的部分； 軸瓦：與軸頸相配的零件； 軸套

4、：做成整圓筒形的軸瓦。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：配合件;工藝;程序 摘要 1淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文2第 一 章 緒論 數(shù)控機床是機電一體化最典型的產(chǎn)品,利用數(shù)字化控制機械加工過程，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，同時也可降低勞動強度。數(shù)控技術(shù)發(fā)展迅猛，數(shù)控機床應(yīng)用越來越普及，學(xué)習(xí)和掌握數(shù)控加工技術(shù)已成為一種新的趨勢。數(shù)控加工是根據(jù)被加工零件的圖樣和工藝要求，編制成以數(shù)碼表示的程序輸入機床的數(shù)控裝置或控制計算機中，以控制工件和工具的相對運動，使之加工出合格零件的方法。在數(shù)控機床上加工零件時，首先要對零件進行工藝分析：零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求分析；確定零件的公差等級；對零件進行零件的工藝設(shè)計；制定零件的工

5、藝方案；最后編寫零件的加工程序。數(shù)控車床、車削中心，是一種高精度、高效率的自動化機床。配備多工位刀塔或動力刀塔，機床就具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復(fù)雜工件，可咨詢：寧波眾鑫數(shù)控機床廠。具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，并在復(fù)雜零件的批量生產(chǎn)中發(fā)揮 了良好的經(jīng)濟效果。兩年多來通過對數(shù)控專業(yè)的學(xué)習(xí)，對數(shù)控機床和編程和操作有一定程度的了解和掌握，已經(jīng)可以進行獨立的編程和操作，這時就需要一次來鍛煉自己，檢驗自己的掌握程度。這次設(shè)計就達到了這樣的目的，使自己更了解數(shù)控機床，對它的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等有了一定更進一步的掌握，使自己的理論水平和實際操作水平更上一層樓。

6、第一章 緒論3淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文4第二章 零件的結(jié)構(gòu)分析2.1 軸套的分析圖 2-1 軸套零件圖該零件總長度：105mm,最大回轉(zhuǎn)直徑為 60mm，有多個臺階及退刀槽，4 處倒角從左至右分別為 2*2*45，2* 1.5*45,1：10 的配合件 1 的錐孔。表面粗糙度 Ra：3 處為 1.6m，1 處為 3.2m，其余為 6.3m軸套需要加工的表面有 60mm、30mm、25mm，錐度為 1：10 的錐度孔，3 處 3*1 的退刀槽軸套的技術(shù)要求為：（1）未標(biāo)注倒角為 C1。（2）不準(zhǔn)使用砂紙，磨石，銼刀，等輔具拋光加工表面。（3）1：10 錐度孔與件 2 配合，用涂色法檢驗接

7、觸面大于 70%。（4）未注尺寸公差按 GB/T 1804-f。第二章 零件的結(jié)構(gòu)分析52.2 軸的分析圖 2-2 軸零件圖該零件總長：為 160mm，最大外徑 50，工件有一處 7.5X10 的槽，一處D=50，d=44 錐度為 1：10，長度為 30 的錐形軸，工件總體粗糙度為 6.3m。軸套需要加工的表面有：50，44mm、40mm、2*25mm、30mm、1：10 錐度軸。軸的技術(shù)要求為：（1）未標(biāo)注倒角為 C1。（2）1：10 錐度軸與件 1 配合，用涂色法檢驗接觸面大于 70%（3）不準(zhǔn)使用砂紙、磨石、銼刀等輔具拋光加工表面。（4）未注尺寸公差按 GB/T 1804-f?；窗残畔⒙?/p>

8、業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文62.3 軸套與軸裝配分析 圖 2-3 軸套與軸裝配圖件 1 與件 2 為典型的圓錐軸套配合，為間隙配合，其裝配總長要求為205mm，其中相互配合的錐軸之間的配合間隙要求在 0.1mm 以下，為了保證零件間相互配合的精度，所以加工難度大，必須要有嚴(yán)格的尺寸要求，在加工中應(yīng)該先加工套，并以此為基準(zhǔn)來加工軸，以保證軸套零件的尺寸精度、幾何精度。2.4 確定零件的公差等級公差的等級是指確定尺寸精確度的等級，不同的零件和零件上不同的部位的尺寸，對精度要求不同，所以確定零件的公差等級對后期的工藝與加工處理有十分重要的意義。2.4.1 軸套的公差等級第二章 零件的結(jié)構(gòu)分析7表 2-1

9、基本尺寸上偏差下偏差公差等級加工方式600-0.15IT10半精加工55-0.2-0.3IT13半精加工500.10IT10半精加工440.10IT10半精加工400.150IT11半精加工300-0.021IT7精加工250-0.1IT11半精加工2.4.2 軸的公差等級表 2-2基本尺寸上偏差下偏差公差等級加工方式600.10.1IT10半精加工500-0.025IT7精加工400-0.025IT7精加工250-0.021IT7精加工淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文8 第三章 零件的工藝設(shè)計31 加工設(shè)備的選定本設(shè)計采用數(shù)控機床加工的方法，根據(jù)實際的機床設(shè)備和零件的加工要求，選用廣州數(shù)控

10、GKS-980T 型數(shù)控車床。32 零件材料和毛坯的選用根據(jù)實際情況和加工零件的具體要求，選用零件的材料為 45 號鋼，45 號鋼為 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼 ，是軸類零件的常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達 4552HRC。 毛坯的選擇：軸套的毛坯的尺寸為 65*110mm 的棒料，軸的毛坯為55*165mm 的棒料33 夾具的選用數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時，通?？紤]以下幾點：1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾

11、具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。 2）在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。 3）裝卸工件要迅速方便，以減少機床的停機時間。4）夾具在機床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。選擇使用三爪卡盤：是數(shù)控車床的通用卡具.三爪卡盤最大的優(yōu)點是可以自動定心.夾持范圍大，根據(jù)圖樣可知，所加工的零件為典型軸類零件中的圓錐套筒配合件，由于錐度孔與錐度軸之間的配合要求較高，故要求零件的同軸度也有較高要求。3 34 4 刀具的選擇刀具的選擇刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在數(shù)控加工中刀具的選用直接關(guān)系到加工精度的高低，加工表面質(zhì)量的優(yōu)劣和加工效率的高低，數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)

12、數(shù)控機床高速、高效和自動化程度高的特點與普通機床相比，數(shù)控加工時對刀具提出了更高的要求，不僅要求剛性好、精第三章 零件的工藝設(shè)計9度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、耐用度高、斷屑和排屑性能好，同時要求安裝調(diào)整方便，滿足數(shù)控機床的高效率。在本設(shè)計中所加工的零件的零件材料為 45 號鋼，圖樣尺寸要求較高，故選擇的刀具材料是硬質(zhì)合金。根據(jù)每個工件的情況，來選取刀具。3.4.1 軸套選用的刀具表 3-1刀號刀具類型備注1外圓精車刀，刀尖角為 35用于右端和左端外圓的粗，精加工2內(nèi)圓粗車刀，刀尖半徑為 R0.5用于左端錐孔和內(nèi)階孔的粗加工3內(nèi)圓精車刀，刀尖半徑為 R0.2用于左端錐孔和內(nèi)階孔的精加工4切槽刀，刀寬

13、為 3MM用于加工 2 處 3X1 的退刀槽5中心鉆鉆制定位中心孔640 的鉆頭預(yù)鉆 40 深度為 40 的內(nèi)孔3.4.2 軸選用的刀具表 3-2刀號刀具類型備注1外圓粗車刀，刀尖角為 55用于右端外圓和左端錐度軸和外圓粗加工2外圓精車刀，刀尖角為 35用于右端外圓和左端錐度軸和外圓精加工3切槽刀，刀寬為 10mm用于加工 10X12.5 的槽3.5 加工參數(shù)的選用數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性

14、能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。 3.5.1 主軸轉(zhuǎn)速的確定 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算公式為： n=1000v/D淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文10公式中： v-切削速度，單位為 m/min，由刀具的耐用度決定； n- -主軸轉(zhuǎn)速，單位為 r/min； D-工件直徑或刀具直徑，單位為 mm。 計算的主軸轉(zhuǎn)速 n 最后要根據(jù)機床說明書選取機床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。 3.5.2 進給速度的確定進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進給速度受機

15、床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。 確定進給速度的原則： 1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進給速度。一般在 100200mm/min 范圍內(nèi)選取。2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度，一般在 2050mm/min 范圍內(nèi)選取。3）當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時，進給速度應(yīng)選小些，一般在2050mm/min 范圍內(nèi)選取。 4）刀具空行程時，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時，可以設(shè)定該機床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進給速度。 3.6.3 背吃刀量確定 背吃刀量根據(jù)機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走

16、刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般 0.20.5mm。總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗用類比方法確定。同時，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。第三章 零件的工藝設(shè)計11淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文12第四章 加工工藝方案4.1 軸套工藝方案 (1)確定工藝方案 采用三爪卡盤夾持 65 外圓，棒料伸出卡盤外約 65mm 先加工左端外圓輪廓。然后掉頭，棒料伸出約 65mm 加工右端外圓輪廓和內(nèi)圓錐孔和內(nèi)階孔。 (2)工具的準(zhǔn)備 200mm 卡尺,深度卡尺,2550mm 尺,3550 內(nèi)徑百分表。萬

17、能內(nèi)角度尺。 (3)工藝路線的的設(shè)計 1）用 1 號刀進行輪廓的粗車和精車，采用輪廓粗車循環(huán)指令 G71 和精車循環(huán)指令 G70 進行編程。 2）用 2 號刀進行內(nèi)錐度孔的粗加工，采用輪廓粗車循環(huán)指令 G71 進行編程。 3）用 3 號刀進行內(nèi)錐度孔的精加工，采用精車循環(huán)指令 G70 進行編程。 4）用 4 號刀進行 3X1 退刀槽的加工。 （4）切削用量 粗車輪廓時車削深度為 1mm 退刀量為 0.5mm，進給量為 1mm/r,主軸轉(zhuǎn)速為800r/min;精車輪廓和內(nèi)孔時進給量為 0.15mm/r,主軸轉(zhuǎn)速為 1200r/mm。粗車完畢后，X 向單邊精車余量為 0.2mm,Z 向單邊精車余量

18、為 0.2mm；車槽時進給量為0.15mm/r,主軸轉(zhuǎn)速為 600r/mm,車刀進入槽底部進給暫停 2S （5）工件原點 以裝夾零件右端面與回轉(zhuǎn)軸線交點為工件原點。4.2 軸工藝方案（1）確定工藝方案 采用三爪卡盤夾持 55 外圓，棒料伸出卡盤外約 110mm,先加工右端外圓輪廓。然后掉頭，棒料伸出約 70mm,加工右端外圓輪廓。（2）工具的準(zhǔn)備第四章 加工工藝方案13 200mm 卡尺,深度卡尺,2550mm 千分尺。（3）工藝路線的的設(shè)計1）用 1 號刀進行輪廓的粗車，采用輪廓粗車循環(huán)指令 G71 進行編程。2）用 2 號刀進行輪廓的精車，采用輪廓粗車循環(huán)指令 G70 進行編程。3）用 4

19、 號刀進行 10*12.5 的槽的加工 （4）切削用量 粗車輪廓時車削深度為 1mm 刀量為 0.5mm，進給量為 1mm/r,主軸轉(zhuǎn)速為800r/min;精車輪廓時進給量為 0.15mm/r,主軸轉(zhuǎn)速為 1200r/mm。粗車完畢后，X 向單邊精車余量為 0.2mm,Z 向單邊精車余量為 0.2mm；車槽時進給量為0.15mm/r,主軸轉(zhuǎn)速為 600r/mm,車刀進入槽底部進給暫停 2S（5）工件原點 以裝夾零件右端面與回轉(zhuǎn)軸線交點為工件原點。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文14第五章 零件的加工編制5.1 數(shù)控車床編程基礎(chǔ)數(shù)控車床是當(dāng)今應(yīng)用較廣泛的一種自動化程度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且又昂貴的數(shù)控

20、加工設(shè)備，主要要用于軸類、套類和盤類等回轉(zhuǎn)體零件的加工。通過程序的控制，能自動完成外圓柱面、錐面、螺紋等工序的切削加工。并能進行切槽、鉆孔、擴孔等加工工作。加工零件的尺寸精度可達 IT6IT5，表面粗糙度可達1.6m 以下。5.1.1 數(shù)控車床編程特點 數(shù)控車床的主要編程特點如下：（1） 在以個程序段中，可以采用絕對值編程（X、Z 表示） 、增量值編程（用 U、W 表示）或者二者混合編程。（2） 直徑方向（X 方向）用絕對值編程時，X 以直徑值表示；用增量值編程時，以徑向?qū)嶋H位移量的二倍值表示，并附方向符號（正向可以省略） 。系統(tǒng)默認(rèn)直徑編程，也可以采用半徑編程，但必須更改系統(tǒng)設(shè)定。（3） X

21、 向的脈沖當(dāng)量應(yīng)取 Z 向的一半。（4） 車削加工毛胚余量較大時，可以進行多次重復(fù)循環(huán)車削。（5） 編程時也應(yīng)考慮刀具的半徑補償。5.1.2 數(shù)控車床的坐標(biāo)系和參考點 數(shù)控車床的坐標(biāo)系分為機床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)，二者都符合右手定則。其中機床坐標(biāo)系是機床固有的坐標(biāo)系，一般不能隨意更改，參考點也是機床上一個固定的點，它是刀具退到一個固定不變的位置。對于程序的編制有十分重要的作用。工件坐標(biāo)系是編程者在程序編制過程中使用的坐標(biāo)系，程序的坐標(biāo)值都以此為依據(jù)。在進行程序的編制時，必須首先確定工件工件坐標(biāo)系和工件原點，工件原點一般選擇在工件的右端面與主軸回轉(zhuǎn)中心得交點上。第五章 零件的加工編制155.2 軸套

22、加工程序淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文16軸套右端面輪廓加工G00 X100.Z50.T0101;M03 S800;G00 X65. Z5.;G71 U1 R0.5G71 P100 Q200 U0.2 W0.2 F1.;N100 G00 X22.;G01 Z0. F0.15 S1200;X25.Z-1.5;Z-20.;X27.;X30.W-1.5;Z-55.;X56.;X60.W-2.;N200 Z-60.;G70 P100 Q200 F0.15G00 X100.;Z50.;T0404;G00 X35. Z-20.;G01 X23.F0.15;G04 X2.;G01 X40.;G00 Z-5

23、5.;G01 X28.;G04 X2.;G01 X32.;G00 X100.;Z50.;M05;M30;軸套左端輪廓及內(nèi)孔程序G00 X100. Z50.T0101;M03 S800;G00 X65.Z5.;G71 U1 R0.5G71 P100 Q200 U0.2 W0.2 F1.;N100 G00 X56.;G01 Z0.F0.5 S1200;X60.Z-2.;Z-60.; G00 X100.;N200 Z50.;G70 P100 Q200 F0.15G00 X100.;Z50.;T0202;G00 X50.Z5.;G73 U6 W0 R0.0012;G73 P100 Q200 U0.2

24、W0.2 F0.5;N100 G01 Z0;X44.Z-30.;Z-40.;N200 Z50.G00 Z50.;X100.;T0303;G70 P100 Q200; G00 Z50.;X100.;M05;M30;第五章 零件的加工編制175.3 軸加工程序軸右端加工程序G00 X100.Z50.T0101;M03 S800;G00 X55. Z5.;G71 U1 R0.5G71 P100 Q200 U0.2 W0.2 F1.;N100 G00 X23.;G01 Z0. F0.15 S1200;X25.Z-1.;Z-30.;X38.;X40.W-1.;Z-80.;X48.;X50.W-1.;N2

25、00 Z-100.;G00 X100.;Z50.;T0202;G70 P100 Q200 F0.15G00 X100.;Z50.;T0303;G00 X60. Z-100.;X25.F0.15;G04 X2.;GOO X100.;Z50.;M05;M30;軸右端加工程序G00 X100.Z50.T0101;M03 S800;G00 X55. Z5.;G71 U1 R0.5G71 P100 Q200 U0.2 W0.2 F1.;N100 G00 X44.;G01 Z0. F0.15 S1200;X50.Z-30.;Z-40.;G02 X50.Z-50.R8.;N200 G01 Z-60.;G00

26、 X100.;Z50.;T0202;G70 P100 Q200 F0.15G00 X100.Z50.M05;M30;淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文18第 6 章 軸套常見故障及修復(fù)方法6.1 損損壞壞原原因因 軸套在長期運行過程中，軸頸表面受到脹套的擠壓力和復(fù)合機械力的作用，將導(dǎo)致其永久性變形，直徑或縮減 0.1mm0.3mm。進而導(dǎo)致機械脹緊配合力度達不到要求的縮緊力，軸套與主軸之間出現(xiàn)配合間隙，引起了軸套的磨損。 6.2 修修復(fù)復(fù)方方法法 由于部件價值較大，傳統(tǒng)的修復(fù)方法較為昂貴，隨著國外高分子復(fù)合材料等先進技術(shù)的發(fā)展，一些修復(fù)快速同時花費低的維修方法受到青睞。國內(nèi)亦引進了此種方法，較為

27、成熟的有福世藍(lán) 2211F 材料等。材料具有傳統(tǒng)方法所無法比擬的綜合機械性能、優(yōu)良的粘結(jié)力和抗溫抗腐蝕能力，最大抗壓強度可達1200kg/cm2，粘著力（重疊剪切拉力試驗）在光滑的鋼表面為 225 kg/cm2。所以可用于大型軸套部位磨損的修復(fù)。且設(shè)備不需要大范圍拆卸，為企業(yè)節(jié)省大量人力物力。 第六章 軸套常見故障及修復(fù)方法19淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文20第七章 軸常見的類型、結(jié)構(gòu)、扭轉(zhuǎn)剛度、磨損及修復(fù)7.1 軸軸的的分分類類 常見的軸有曲軸、直軸和軟軸三種。 直軸又可分為：轉(zhuǎn)軸，工作時既承受彎矩又承受扭矩，是機械中最常見的軸，如各種減速器中的軸等。心軸，用來支承轉(zhuǎn)動零件只承受彎矩而不

28、傳遞扭矩，有些心軸轉(zhuǎn)動，如鐵路車輛的軸等，有些心軸則不轉(zhuǎn)動，如支承滑輪的軸等。傳動軸，主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩，如起重機移動機構(gòu)中的長光軸、汽車的驅(qū)動軸等。軸的材料主要采用碳素鋼或合金鋼，也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵等。軸的工作能力一般取決于強度和剛度，轉(zhuǎn)速高時還取決于振動穩(wěn)定性。7.2 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸，為軸設(shè)計的重要步驟。它由軸上安裝零件類型、尺寸及其位置、零件的固定方式，載荷的性質(zhì)、方向、大小及分布情況，軸承的類型與尺寸，軸的毛坯、制造和裝配工藝、安裝及運輸，對軸的變形等因素有關(guān)。設(shè)計者可根據(jù)軸的具體要求進行設(shè)計，必要時可做幾個方案進行比較，

29、以便選出最佳設(shè)計方案，以下是一般軸結(jié)構(gòu)設(shè)計原則： 1、節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截面形狀； 2、易于軸上零件精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸和調(diào)整； 3、采用各種減少應(yīng)力集中和提高強度的結(jié)構(gòu)措施； 4、便于加工制造和保證精度。 第七章 軸常見的類型、結(jié)構(gòu)、扭轉(zhuǎn)剛度、磨損及修復(fù)217.3 扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)剛剛度度軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核是計算的軸的工作時扭轉(zhuǎn)變形量，是用每米軸長的扭角 度量的。軸的扭轉(zhuǎn)變形要影響機器的性能和工作精度，如內(nèi)燃機凸輪軸的扭轉(zhuǎn)角過大，會影響氣門的正確啟閉時間；龍門式起重機 運動機構(gòu)傳動軸的扭轉(zhuǎn)角會影響驅(qū)動輪的同步性；對有發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動危險的軸以及操縱系統(tǒng)中的軸，

30、都需要有較大的扭轉(zhuǎn)剛度。7.47.4 磨損及修復(fù)磨損及修復(fù) 7.4.17.4.1磨磨損損原原因因軸類磨損是軸使用過程中最為常見的設(shè)備問題。軸類出現(xiàn)磨損的原因有很多，但是最主要的原因就是用來制造軸的金屬特性決定的，金屬雖然硬度高，但是退讓性差（變形后無法復(fù)原 ） ，抗沖擊性能較差，抗疲勞性能差，因此容易造成粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、微動磨損等，大部分的軸類磨損不易察覺，只有出現(xiàn)機器高溫、跳動幅度大、異響等情況時，才會引起人們的察覺，但是到人們發(fā)覺時，大部分軸都已磨損，從而造成機器停機。 7 7. .4 4. .2 2針針對對技技術(shù)術(shù)大型設(shè)備軸頭磨損后的修復(fù)是一個值得關(guān)注的問題。當(dāng)軸的材質(zhì)為

31、45號鋼（調(diào)質(zhì)處理）時，如果僅采用堆焊處理，則會產(chǎn)生焊接內(nèi)應(yīng)力，在重載荷或高速運轉(zhuǎn)的情況下，可能在軸肩處出現(xiàn)裂紋乃至斷裂的現(xiàn)象。如果采用去應(yīng)力退火，則難于操作，且加工周期長，檢修費用高。當(dāng)軸的材質(zhì)為 HT200時，采用鑄鐵焊也不理想?；窗残畔⒙殬I(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文22國內(nèi)針對軸類磨損一般采用的是補焊、襄軸套、打麻點等，如果停機時間短又有備件，一般會采用更換新軸，一些維修技術(shù)較高的企業(yè)會采用電刷鍍、激光焊、微弧焊甚至冷焊等，這些維修技術(shù)需要采購高昂的設(shè)備和高薪聘請技術(shù)工人，國內(nèi)一些中小企業(yè)一般通過技術(shù)較高外協(xié)來幫助修復(fù)高價值軸，只不過要支付高昂的維修費用和運輸費用。 7 7. .4 4. .3

32、 3修修復(fù)復(fù)技技術(shù)術(shù)對于以上修復(fù)技術(shù)，在歐美日韓企業(yè)已不太常見，因為傳統(tǒng)技術(shù)效果差，而激光焊、微弧焊等高級修復(fù)技術(shù)對設(shè)備和人員要求高，費用支出大，現(xiàn)在歐美日韓一般采用的是福世藍(lán) 高分子復(fù)合材料 技術(shù)和納米技術(shù)，現(xiàn)場操作，不僅有效提升了維修效率，更是大大降低了維修費用和維修強度。1 因金屬材質(zhì)為“常量關(guān)系” ，雖然強度較高，但抗沖擊性以及退讓性較差，所以長期的運行必造成配合間隙不斷增大造成軸磨損，意識到這種關(guān)鍵原因后，歐美新技術(shù)研究機構(gòu)研制的高分子復(fù)合材料即具有金屬所要求的強度和硬度，又具有金屬所不具備的退讓性（變量關(guān)系） ，通過“模具修復(fù)” 、 “部件對應(yīng)關(guān)系”、 “機械加工”等工藝，可以最大限度確保修復(fù)部位和配合部件的尺寸配合；同時，利用復(fù)合材料本身所具有的抗壓、抗彎曲、延展率等綜合優(yōu)勢，可以有效地吸收外力的沖擊，極大化解和抵消軸承對軸的徑向沖擊力，并避免了間隙出現(xiàn)的可能性，也就避免了設(shè)備因間隙增大而造成相對運動的磨損，所以針對軸與軸承的靜配合