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齿轮轴是指支撑旋转部件并与之一起旋转以传递运动、扭矩或弯矩的机械部件。它通常是一个直径不同的金属杆。机器中的旋转部件安装在轴上。
根据轴的形状,轴可分为曲轴和直轴。轴的承载能力可分为:①旋转轴是机械中常见的轴,如各种减速器中的轴。②轴用于支撑旋转部件只承受弯矩而不传递扭矩。有些轴旋转,如铁路车辆轴,有些轴不旋转,如支撑滑轮轴。③传动轴主要用于在不承受弯矩的情况下传递扭矩,如起重机移动机构中的长光轴、汽车驱动轴等。
齿轮轴在设计中的应用一般不超过以下情况:
1、齿轮轴通常是小齿轮(齿数少的齿轮)。
2、齿轮轴一般在高速级(即低扭矩级)。
3、齿轮轴很少用作变速滑动齿轮,一般是固定运行齿轮,一是因为在高速水平上,其高速不适合滑动变速。
4、齿轮轴是轴和齿轮的整体合成,但在设计中,或尽量缩短轴的长度,过长不利于滚动齿轮加工,轴支撑过长,导致轴粗化,增加机械强度(如刚度、挠度、弯曲等)。
在安排齿轮轴工序的顺序时,还应注意以下几点。
(1)齿形粗加工应安排在齿轮轴外圆完成半精加工后,因为作为齿轮轴,齿形加工是零件加工中工作量大、加工难度大的加工内容。适当放置加工位置可以提高定位基准的定位高度,而齿形精加工应在零件外圆等表面全部加工后进行,从而取消齿形局部淬火引起的热处理变形。
(2)外圆表面的加工顺序应先加工大直径外圆,再加工小直径外圆,以免一开始就降低工件的刚度。
(3)齿轮轴上键槽等次要表面的加工一般应安排在外圆精车或粗磨、外圆精磨前进行。如果键槽在精车前铣削,一方面由于间歇切割和振动,不仅会影响加工质量,还会损坏刀具;另一方面,键槽的尺寸要求难以保护。这些表面加工不应安排在主表面磨削后,以免损坏主表面的精度。
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