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軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟

軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)須在經(jīng)過初步強(qiáng)度計(jì)算，已知軸的直徑以及軸上零件尺寸（主要是轂孔直徑及寬度）后才進(jìn)行。其主要步驟為：

1．確定軸上零件裝配方案：軸的結(jié)構(gòu)與軸上零件的位置及從軸的哪一端裝配有關(guān)。如圖所示，

2．確定軸上零件定位方式：根據(jù)具體工作情況，對軸上零件的軸向和周向的定位方式進(jìn)行選擇。軸向定位通常是軸肩或軸環(huán)與套筒、螺母、擋圈等組合使用，周向定位多采用平鍵、花鍵或過盈配合聯(lián)結(jié)。

3．確定各軸段直徑：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在初步估算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，為了零件在軸上定位的需要，通常軸設(shè)計(jì)為階梯軸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)，就是在滿足強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，根據(jù)軸上零件的定位要求及軸的加工、裝配工藝性要求，合理地定出軸的結(jié)構(gòu)形狀和全部尺寸。根據(jù)作用的不同，軸的軸肩可分為定位軸肩和工藝軸肩（為裝配方便而設(shè)），定位軸肩的高度值有一定的要求；工藝軸肩的高度值則較小，無特別要求。所以直徑的確定是在強(qiáng)度計(jì)算基礎(chǔ)上，根據(jù)軸向定位的要求，定出各軸段的終直徑。

4．確定各軸段長度：主要根據(jù)軸上配合零件轂孔長度、位置、軸承寬度、軸承端蓋的厚度等因素確定。

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在花鍵磨床上磨側(cè)邊時(shí)，經(jīng)常會出現(xiàn)花鍵的齒厚對稱中心線偏移理論中心線造成對稱度超差，但偏移的多少主要由機(jī)床主軸中心與工件中心不重合以及機(jī)床的精度來決定，引起機(jī)床主軸中心與工件中心不重合的原因是多方面的。其主要步驟為：1．確定軸上零件裝配方案：軸的結(jié)構(gòu)與軸上零件的位置及從軸的哪一端裝配有關(guān)。下面舉幾個(gè)例子，尖頂與連接的圓錐柄中心線不重合，機(jī)床主軸中心線與尾座錐套中心線不重合，工件二端中心孔加工誤差引起的圓跳動(dòng)等原因。因此，對于花鍵軸側(cè)邊的磨削，先要選擇較的磨床，然后盡可能調(diào)整尾座偏移量，和選擇的，使機(jī)床中心線與工件中心線保持一致，以及提高對花鍵軸二端中心孔的加工誤差。這樣，經(jīng)過以上各種措施，  使對稱度誤差控制在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

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花鍵軸選購：

1.包裝完整無損。這種齒輪的承載能力和效率都較高，但尚不及漸開線齒輪那樣易于制造，還有待進(jìn)一步改進(jìn)。打開包裝紙，去除防銹油后觀察花鍵軸表面，要求光潔，無氧化皮、斑點(diǎn)、凹陷、毛刺。工作表面不應(yīng)有刻痕、銹蝕、黑斑、刀痕、凹坑和碰傷。2.除了必要的退刀槽和砂輪越程槽外，花鍵根部，軸與突緣的連接處，以及臺狀軸頸的轉(zhuǎn)角處不得有刻痕、裂紋等。3.花鍵軸中心孔表面光潔、無氧化皮，因?yàn)樗羌庸せ鶞?zhǔn)部位，對各部位幾何準(zhǔn)確度有直接關(guān)系。

選擇軸的材料應(yīng)注意：

通過進(jìn)行各種熱處理、化學(xué)處理及表面強(qiáng)化處理，可以提高用碳鋼或合金鋼制造的軸的強(qiáng)度及耐磨性。特別是合金鋼，只有進(jìn)行熱處理后才能充分顯示其優(yōu)越的機(jī)械性能。

 合金鋼對應(yīng)力集中的敏感性高，所以合金鋼軸的結(jié)構(gòu)形狀必須合理，否則就失去用合金鋼的意義。軸的失效形式：主要有因疲勞強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的疲勞籪裂、因靜強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的塑性變形或脆性籪裂、磨損、超過允許范圍的變形和振動(dòng)等。另外，在一般工作溫度下，合金鋼和碳鋼的彈性模量十分接近，因此依靠選用合金鋼來提高軸的剛度是不行的，此時(shí)應(yīng)通過增大軸徑等方式來解決。  

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