軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計就是使軸的各部分具有合理的形狀和尺寸。其主要要求;①滿足制造安裝要求,軸應(yīng)便于加工,軸上零件要方便裝拆;②滿足零件定位要求,軸和軸上零件有準(zhǔn)確的工作位置,各零件要牢固而可靠地相對固定;③滿足結(jié)構(gòu)工藝性要求,使加工方便和節(jié)省材料;④滿足強(qiáng)度要求,盡量減少應(yīng)力集中等。
為了方便軸上零件的裝拆,常將軸做成階梯形。對于一般剖分式箱體中的軸,它的直徑從軸端逐漸向中問增大。可依次將齒輪、套筒、左端滾動軸承、軸承蓋和帶輪從軸的左端裝拆,另一滾動軸承從右端裝拆。為使軸上零件易于安裝,軸端及各軸段的端部應(yīng)有倒角。軸上磨削的軸段,應(yīng)有砂輪越程槽;車制螺紋的軸段,應(yīng)有退刀槽。在滿足使用要求的情況下,軸的形狀和尺寸應(yīng)力求簡單,以便于加工。
軸上零件周向固定的目的是使其能同軸一起轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩。軸上零件的周向固定,大多采用鍵、花鍵或過盈配合等聯(lián)接形式。
軸的形狀,從滿足強(qiáng)度和節(jié)省材料考慮,最好是等強(qiáng)度的拋物線回轉(zhuǎn)體。但這種形狀的軸既不便于加工,也不便于軸上零件的固定;從加工考慮,最好是直徑不變的光軸,但光軸不利于軸上零件的裝拆和定位。由于階梯軸接近于等強(qiáng)度,而且便于加工和軸上零件的定位和裝拆,所以實(shí)際上軸的形狀多呈階梯形。為了能選用合適的圓鋼和減少切削加工量,階梯軸各軸段的直徑不宜相差太大,一般取(5一10) mm。