轴套零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。轴套零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同,轴套零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定。
主要要求如下:
a. 尺寸精度比一般的零件的尺寸精度要求高。轴套零件中支承轴颈的精度要求最高,为IT5~IT7;配合轴颈的尺寸精度要求可以低一些,为IT6~IT9。
b. 形状精度高。
c. 位置精度高,其一般轴的径向跳动为0.01~0.03,高精度的轴为0.001~0.005。
d. 表面粗糙度比一般的零件高,支承轴颈和重要表面的表面粗糙度Ra常为0.1~0.8um,配合轴颈和次要表面的表面粗糙度Ra为0.8~3.2um。
轴套零件一般常用的材料有45钢、40Cr合金钢、轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,还有20CrMoTi、20Mn2B、20Cr等。轴套零件最常用的毛坯是棒料和锻件,只有一些大型或结构复杂的轴,在质量允许时才采用铸件。由于毛坯经过锻造后,能使金属内部纤维组织沿表面均匀分布,可获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。所以除了光轴、直径相差不大的阶梯轴可使用热轧料棒料或冷拉棒料外,一般比较重要的轴大都采用锻件。另外轴套零件的毛坯还需要经过热处理。
轴的结构设计原则:
a. 节约材料,减轻重量尽量采用等强度的外形尺寸,或大的截面系数的截面形状。
b. 易于轴上零件的精确定位,稳固装配拆卸和调整。
c. 采用各种减少应力应用和提高强度的结构措施。
d. 便于加工制造和保证精度。
轴套零件中工艺规程的制订,直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件可以有几种不同的加工方法,但只有某一种较合理,在制订机械加工工艺规程中。
须注意以下几点:
a. 零件图工艺分析中,需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求,且要研究产品装配图,部件装配图及验收标准。
b. 渗碳件加工工艺路线一般为:下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。
c. 粗基准选择:有非加工表面,应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件轴,根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面,让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准,同时,粗基准不可重复使用。
d. 精基准选择:要符合基准重合原则,尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。
在工矿企业生产设备上存在有大大小小的轴,一般机器中作回转运动的零件就装在轴上,所以轴在工业生产过程中扮演着举足轻重的角色,轴套是否正常运转关系着企业设备运转的好坏。