小型电机轴一般具有转速高、启动频繁、工作时易升温等特点。其工作情况合理地选用材料和施以热处理,是摆在每个设计人员面前的一个重要任务。物尽其用的材料和适当的热处理方法,往往可以收到物美价廉、事半功倍的效果。
轴一般需要耐振动、冲击,所以,一般采用调质、或者渗碳淬火的方法,使轴的表面增加硬度,提高耐磨性,轴的心部保持韧性,提高抗冲击性能。
电机轴一般都是使用优质碳素钢制作。可选择35#、45#。一般多用45#钢。这两种材料属于中碳钢,其强度、刚度、韧性都能够满足电机轴的工作需求。电机轴转速高,扭矩小,采用45#制作,不需要进行其他热处理,原材料是正火状态,原材料的供货性能能够满足电机轴的机械性能要求。
1.一般轴类精密零件的材料:(1)一般轴类零部件材料常用45钢,精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn,也可选用球墨铸铁;对高速、重载的轴,机械零部件加工价格,选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等渗碳钢或38CrMoAl氮化钢。(2)一般轴类零件毛坯常用圆棒料和锻件;大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后,可使金属内部纤维***沿表面均匀分布,获得较高的抗拉强度、抗弯强度及抗扭强度。
空心轴的强度计算或校核。对受力大的细长空心轴(如蜗杆空心轴)和对刚度要求高的空心轴(如车床主空心轴),还要进行刚度计算。对在高速下工作的空心轴,因有共振***,机械零部件定制厂家,故应进行振动稳定性计算。为了保证空心轴在规定寿命下能正常地工作,必须针对上述失效形式进行正确设计。设计空心轴的主要内容是:(1)根据空心轴的工作条件、生产批量和经济性原则,机械零部件,选取适合的材料、毛坯形式及热处理方法。(2)根据空心轴的受力情况、空心轴上零件的安装位置、配合尺寸及***方式、空心轴的加工方法等具体要求,确定空心轴的合理结构形状及尺寸,即进行空心轴的结构设计。(3)空心轴的强度计算或校核。对受力大的细长空心轴(如蜗杆空心轴)和对刚度要求高的空心轴(如车床主空心轴),还要进行刚度计算。对在高速下工作的空心轴,因有共振***,故应进行振动稳定性计算。
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