轴(shaft)是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件,但也有少部分是方型的。轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。
一般为金属圆杆状,各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。
轴类零件是五金配件中经常遇到的典型零件之一,它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷,按轴类零件结构形式不同,一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类;
或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件,以传递转矩或运动。轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、
圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。
轴的分类
常见的轴根据轴的结构形状可分为曲轴、直轴、软轴、实心轴、空心轴、刚性轴、挠性轴(软轴)。
直轴又可分为:1转轴,工作时既承受弯矩又承受扭矩,是机械中常见的轴,如各种减速器中的轴等。
2心轴,用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩,有些心轴转动,如铁路车辆的轴等,有些心轴则不转动,如支承滑轮的轴等。
3传动轴,主要用来传递扭矩而不承受弯矩,如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。轴的材料主要采用碳素钢或合金钢,
也可采用球墨铸铁或合金铸铁等。轴的工作能力一般取决于强度和刚度,转速高时还取决于振动稳定性。
轴的磨损原因
轴类磨损是轴使用过程中常见的设备问题。轴类出现磨损轴的原因有很多,但是主要的原因就是用来制造轴的金属特性决定的,金属虽然硬度高,
但是退让性差(变形后无法复原),抗冲击性能较差,抗疲劳性能差,因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等,大部分的轴类磨损不易察觉,
只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时,才会引起人们的察觉,但是到人们发觉时,大部分轴都已磨损,从而造成机器停机。
轴修复技术
对于以上修复技术,在欧美日韩企业已不太常见,因为传统技术效果差,而激光焊、微弧焊等***修复技术对设备和人员要求高,费用支出大,欧美日韩一般采用的是
碳纳米聚合物材料技术和纳米技术,现场操作,不仅有效提升了维修效率,更是大大降低了维修费用和维修强度。
因金属材质为“常量关系”,虽然强度较高,但抗冲击性以及退让性较差,所以长期的运行必造成配合间隙不断增大造成轴磨损,意识到这种关键原因后,
欧美新技术研究机构研制的高分子复合材料即具有金属所要求的强度和硬度,又具有金属所不具备的退让性(变量关系),通过“工装修复”、“部件对应关系”、
“机械加工”等工艺,可以大限度确保修复部位和配合部件的尺寸配合;同时,利用复合材料本身所具有的抗压、抗弯曲、延展率等综合优势,可以有效地吸收外力的冲击,
***化解和抵消轴承对轴的径向冲击力,并避免了间隙出现的可能性,也就避免了设备因间隙增大而造成相对运动的磨损,所以针对轴与轴承的静配合,复合材料不是靠
“硬度”来解决设备磨损的,而是靠改变力的关系来满足设备的运行要求。