轴的材料与毛坯
1.轴的材料:首先应有足够的强度,对应力集中敏感性低;还应满足刚度、耐磨性、耐腐蚀性及良好的加工性。常用的材料主要有碳钢、合金钢、球墨铸铁和高强度铸铁。选择轴的材料时,应考虑轴所受载荷的大小和性质、转速高低、周围环境、轴的形状和尺寸、生产批量、重要程度、材料机械性能及经济性等因素,选用时注意如下几点:
(1) 碳钢有足够高的强度,对应力集中敏感性较低,便于进行各种热处理及机械加工,价格低、供应充足,故应用最广。一般机器中的轴,可用30、40、45、50等牌号的优质中碳钢制造,尤其是45号钢经调质处理的为最常用。
(2) 合金钢机械性能更高,常用于制造高速、重载的轴,或受力大而要求尺寸小、重量轻的轴。至于那些处于高温、低温或腐蚀介质中工作的轴,多数用合金钢制造。常用的合金钢有:12CrNi2、12CrNi3、20Cr、40Cr、38SiMnMo等。
(3) 通过进行各种热处理、化学处理及表面强化处理,可以提高用碳钢或合金钢制造的轴的强度及耐磨性。特别是合金钢,只有进行热处理后才能充分显示其优越的机械性能。
(4) 合金钢对应力集中的敏感性高,所以合金钢轴的结构形状必须合理,否则就失去用合金钢的意义。另外,在一般工作温度下,合金钢和碳钢的弹性模量十分接近,因此依靠选用合金钢来提高轴的刚度是不行的,此时应通过增大轴径等方式来解决。
(5)球墨铸铁和高强度铸铁的机械强度比碳钢低,但因铸造工艺性好,易于得到较复杂的零件外形,吸振性、耐磨性好,对应力集中敏感性低,价廉,故应用日趋增多。
2.轴的毛坯:
可用轧制圆钢材、锻造、焊接、铸造等方法获得。对要求不高的轴或较长的轴,毛坯直径小于150mm时,可用轧制圆钢材;受力大,生产批量大的重要轴的毛坯可由锻造提供;对直径特大而件数很少的轴可用焊件毛坯;生产批量大、外形复杂、尺寸较大的轴,可用铸造毛坯。
文章关键词: 轴
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