軸系部件就像機器的 “脊梁”,由軸、軸承、聯軸器等零件組成,負責傳遞動力和支撐旋轉部件。設計軸系時,既要讓軸轉得穩,又要選對 “關節”—— 軸承,才能讓機器耐用。
軸的設計先看 “任務”。傳動軸要能扛住扭矩,就像擰毛巾時胳膊要有力;心軸只起支撐作用,輕便結實就行。某輸送機的主軸因沒算準扭矩,用了半年就斷成兩截,后來加粗軸徑并改用 45 號鋼調質處理,壽命延長到 3 年。軸上裝齒輪、皮帶輪的地方要加工精密,臺階處倒個小圓角,能避免應力集中 “扯裂” 軸頸。
軸承選型是軸系設計的 “關鍵一步”。滾動軸承像裝了小鋼珠的 “滑輪”,適合高速轉動,比如電機軸用深溝球軸承,轉得快還省力;滑動軸承像 “注了油的滑板”,能承受大重量,水輪機主軸就靠它支撐。選軸承先看載荷:徑向力大的用向心軸承,軸向力大的加推力軸承。某機床主軸原來用單列軸承總 “跑偏”,換成成對安裝的角接觸球軸承后,精度提高了一倍。
安裝時要注意 “松緊度”。軸承和軸過盈配合不能太松,不然會 “打滑” 發熱;也不能太緊,拆的時候容易損壞。軸承間隙要調好,就像穿鞋不能太擠或太松,用墊片微調間隙,能減少噪音和磨損。
新手設計軸系可以記住 “三步法”:先算軸的粗細和材料,再按轉速、載荷挑軸承型號,后畫裝配圖時留好潤滑和密封空間。做好這幾點,軸系就能平穩運轉,少出故障。
軸系部件設計與軸承選型應用