11.7 提高轴强度的常用措施

改进轴的结构以减小应力集中的影响

  轴通常是在变应力条件下工作的,轴的截面尺寸发生突变处要产生应力集中,轴的疲劳破坏往往在此发生。为了提高轴的疲劳强度,应尽量减少应力集中源和降低应力集中程度。为此轴肩处应采用较大的过渡圆角半径r来降低应力集中。但对定位轴肩,还必须保证零件得到可靠的定位。当靠轴肩定位的零件的圆角半径很小时,为了增大轴肩处的圆角半径,可采用内凹圆角或加装隔离环。

  用盘状铣刀加工的键槽比用键槽铣刀加工的键槽在过渡处对轴的截面削弱较为平缓,因而应力集中较小;渐开线花键比矩形花键在齿根处的应力集中小,在作轴的结构设计时应予以考虑;由于切制螺纹处的应力集中较大,故应尽量避免在轴上受载较大的区段切制螺纹。

  当轴与轮毂为过盈配合时,配合边缘处会产生较大的应力集中。为了减小应力集中,可在轮毂上或轴上开卸载槽;或者加大配合部分的直径。由于配合的过盈量愈大,引起的应力集中也愈严重,因而在设计中应合理选择零件与轴的配合。

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