軸類零件是旋轉零件,其長度大于直徑,通常由外圓柱面、圓錐面、內孔、螺紋及相應端面所組成。軸上往往還有花鍵、鍵槽、橫向孔、溝槽等。根據功用和結構形狀,軸類有多種型式,如光軸、空心軸、半軸、階梯軸、花鍵軸、曲軸、凸輪軸等,起支撐、導向和隔離作用。
1.視圖表達
1)軸類零件主要是回轉體,一般都在車床、磨床上加工,常用一個基本視圖表達,軸線水平放置,并且將小頭放在右邊、便于加工時看圖。
2)在軸上的單鍵槽最好朝前畫出全形。
3)對于軸上孔、鍵槽等的結構,一般用局部剖視圖或剖面圖表示。剖面圖中的移出剖面,除了清晰表達結構形狀外,還能方便地標注有關結構的尺寸公差和形位公差。
4)退刀槽、圓角等細小結構用局部放大圖表達,如圖所示。
2.尺寸標注
1)長度方向的主要基準是安裝的主要端面(軸肩)。軸的兩端一般是作為測量基準,軸線一般作為徑向基準。
2)主要尺寸應首先注出,其余多段長度尺寸都按車削加工順序注出。軸上的局部結構,多數是就近軸肩定位。
3)為了使標注的尺寸清晰,便于看圖,宜將剖視圖上的內外尺寸分開標注,將車、銑、鉆等不同工序的尺寸分開標注。
4)對軸上的倒棱、倒角、退刀槽、砂輪越程槽、鍵槽、中心孔等結構,應查閱有關技術資料的尺寸后再進行標注。
3.軸類零件的材料
1、軸類零件常用材料有35、45、50優質碳素結構鋼,以45鋼應用最為廣泛,一般進行調質處理,硬度達到230~260HBS。
2、不太重要或受載較小的軸可用Q255、Q275等碳素結構鋼。
3、受力較大,強度要求高的軸,可以用40Cr 鋼調質處理,硬度達到230~240HBS或淬硬到35~42HRC。
4、若是高速、重載條件下工作的軸類零件,選用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等合金結構鋼或38CrMoAIA高級優質合金結構鋼。這些鋼經滲碳淬火或滲氮處理后,不僅表面硬度高,而且其心部強度也大大提高,具有較好的耐磨性、抗沖擊韌性和耐疲勞強度的性能。
5、球墨鑄鐵、高強度鑄鐵由于鑄造性能好,又具有減振性能,常用于制造外形結構復雜的軸。特別是我國的稀土一鎂球墨鑄鐵,抗沖擊韌性好,同時還具有減摩吸振,對應力集中敏感性小等優點,已被應用于汽車、拖拉機、機床上的重要軸類零件。
6、不經過最后熱處理而獲得高硬度的絲杠,一般可用抗拉強度不低于600MPa的45和50中碳鋼。精密機床的絲杠可用碳素工具鋼T10、T12制造。經最后熱處理而獲得高硬度的絲桿,用CrWMn或CrMn鋼制造時,可保證硬度達到50~56HRC。
4.軸類零件的技術要求
(1)尺寸精度
主要軸頸直徑尺寸精度一般為IT6~IT9級,精密的為IT5級。對于階梯軸的各臺階長度按使用要求給定公差,或者按裝配尺寸鏈要求分配公差。
(2)幾何精度
軸類通常是用兩個軸頸支撐在軸承上,這兩個支撐軸頸是軸的裝配基準。對支撐軸頸的幾何精度(圓度、圓柱度))一般應有要求。對精度一般的軸頸幾何形狀公差,應限制在直徑公差范圍內,即按包容要求在直徑公差后標注E,如要求更高,再標注其允許的公差值(即在尺寸公差后注E外,再加框格標注其形狀公差值)。
(3)相互位置精度
軸類零件中的配合軸頸(裝配傳動件的軸頸),相對于支撐軸頸的同軸度是其相互位置精度的普遍要求。由于測量方便的原因,常用徑向圓跳動來表示。普通配合精度軸對支撐軸頸的徑向圓跳動一般為0.01~0.03mm,高精度軸為0.001~0.005 mm。此外還有軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。
(4)表面粗糙度
一般情況下,支撐軸頸的表面粗糙度為Ra0.16~0.63um,配合軸頸的表面粗糙度為Ra0.63~2.5um.對于通用零件、典型零件,以上各項一般都有相應表格和資料可查。
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