軸的常用材料的C值是什么(C軸是什么軸)
今天給各位分享軸的常用材料的C值是什么的知識,其中也會對C軸是什么軸進行解釋,現在開始吧!
軸的材料要求
軸的材料種類很多,選用時主要根據對軸的強度、剛度、耐磨性等要求,以及為實現這些要求而采用的熱處理方式,同時考慮制造工藝問題加以選用,力求經濟合理。

軸的常用材料是優質碳素鋼35、45、50,最常用的是45和40Cr鋼。對于受載較小或不太重要的鋼,也常用Q235或Q275等普通碳素鋼。對于受力較大,軸的尺寸和重量受到限制,以及有某些特殊要求的軸,可采用合金鋼,常用的有40Cr、40MnB、40CrNi等。
球墨鑄鐵和一些高強度鑄鐵,由于鑄造性能好,容易鑄成復雜形狀,且減振性能好,應力集中敏感性低,支點位移的影響小,故常用于制造外形復雜的軸。
特別是我國研制成功的稀土-鎂球墨鑄鐵,沖擊韌性好,同時具有減摩、吸振和對應力集中敏感性小等優點,已用于制造汽車、拖拉機、機床上的重要軸類零件,如曲軸等。
根據工作條件要求,軸都要整體熱處理,一般是調質,對不重要的軸采用正火處理。對要求高或要求耐磨的軸或軸段要進行表面處理,以及表面強化處理(如噴丸、輻壓等)和化學處理(如滲碳、滲氮、氮化等),以提高其強度(尤其疲勞強度)和耐磨、耐腐蝕等性能。
在一般工作溫度下,合金鋼的彈性模量與碳素鋼相近,所以只為了提高軸的剛度而選用合金鋼是不合適的。
軸的分類方式
軸是組成機械的重要零件之一,各類做回轉運動的傳動零件都是通過軸來傳遞運動和動力。通常軸與軸承和機架一同支承著回轉零件,再通過聯軸器或離合器實現運動和動力的傳遞。在軸的設計中,必須將軸與構成軸系部件的軸承、聯軸器、機架以及傳動零件等的設計要求一并考慮。
1.軸的分類
可以從軸所受載荷的不同、軸的形狀以及軸的應用場合等方面對軸進行分類。
1)按軸所受載荷的不同,可將軸分為心軸、傳動軸和轉軸。
只承受彎矩,不傳遞轉矩的軸稱為心軸。心軸又可分為工作時軸不轉動的固定心軸和工作時軸轉動的轉動心軸兩種。心軸主要用于支承各類機械零件。
只傳遞轉矩,不承受彎矩的軸稱為傳動軸。傳動軸主要通過承受轉矩作用來傳遞動力。
既傳遞轉矩又承受彎矩的軸稱為轉軸。各類傳動零件主要是通過轉軸進行動力傳遞。
2)按結構形狀的不同,可將軸分為光軸、階梯軸、實心軸、空心軸等。由于空心軸的制造工藝較復雜,所以通常主要在軸的直徑較大并有減重要求的場合,設計空心軸。
3)按幾何軸線形狀的不同,可將軸分為直軸和曲軸等。
此外,還有一類結構剛度較低的軸——軟軸。軟軸主要用于兩個傳動機件的軸線不在同一直線上時的傳動。
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2.軸的常用材料
軸的材料種類很多,設計時主要根據對軸的強度、剛度、耐磨性等要求,以及為實現這些要求而采用的熱處理方式,同時考慮制造工藝問題加以選用。 由于軸在工作時通常受到交變應力的作用,軸最常見的失效形式是因交變應力的作用而產生斷裂,因此軸的材料應具有一定的韌性和較好的抗疲勞性能,這是對軸的材料的基本要求。
軸的常用材料是含碳量適中的優質碳素結構鋼。對于受載較小或不太重要的軸,也可用普通碳素結構鋼。對于受力較大,軸的尺寸和重童受到限制,以及有某些特殊要求的軸,可采用中碳合金鋼。合金鋼對應力集中的敏感性高,所以采用合金鋼的軸的結構形狀應盡量減少應力集中源,并要求表面粗糙度值低。
由于鑄鐵的韌性較差,所以應盡量少用鑄鐵作為軸的材料。但對于結構復雜且不太重要的軸,也可選用球墨鑄鐵或高強度鑄鐵作為軸的材料。
雖然強度極限高的材料,其彈性模量也稍大, 但由于各類鋼材彈性模童的差異不大,所以只為了提高軸的剛度而選用強度極限高的材料是不合適的。
軸一般由軋制圓鋼或鍛件經切削加工制造。直徑較小的軸,可用軋制圓鋼制造。對于直徑大或重要的軸,常采用鍛件制造。
軸的常用材料及力學性能見下表
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3.軸的設計方法概述
軸的設計必須考慮多方面因素和要求,主要包括材料選擇、結構設計、強度和剛度分析。對于高速軸還應考慮振動穩定性問題。
軸的設計是以滿足結構功能要求為出發點的。就是首先根據軸在具體系統中的作用,設計出滿足功能要求的結構,然后再根據載荷與工作要求進行相應的承載能力驗算。
事實上,在軸的具體結構未確定之前,軸上力的作用點是難以精確確定的,彎矩的大小和分布情況不能求出。所以,軸的計算通常都是在初步完成結構設計后進行校核計算,計算準則主要包括軸的強度準則、剛度準則,以及軸的振動穩定性準則等。軸的設計通常是按照“結構設計一承載能力驗算一結構改進設計一承載能力再驗算一…”的順序進行的。
40cr是什么材料
40Cr屬于國標合金結構鋼,執行標準:GB/T 3077-1999
40Cr鋼是機械制造業使用最廣泛的鋼之一。這是最常用的合金調質結構鋼,用于制造承受中等負荷和中等速度工作條件下的機械零件,如汽車的轉向節、后半軸及機床上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂尖套等;也可經調質并高頻淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而無大沖擊的零件,如齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、心軸、銷子、連桿、螺釘、進氣閥等;也可經淬火、中溫或低溫回火,制造承受重負荷的零件;又適用于制造進行碳氮共滲處理的各種傳動零件,如直徑較大和要求低溫韌性好的齒輪和軸。
40Cr化學成分如下圖:
軸的常用材料主要是什么?
1. 軸毛坯的選擇對于自鎖螺母光軸或軸段直徑變化不大的軸、不太重要的軸,可選用軋材圓棒做軸的毛坯,有條件的可直接用冷拔圓鋼;對于重要的軸受載、受載較大的軸、直徑變化較大的階梯軸,一般采用鍛柸;對于形狀復雜的軸可用鑄造毛坯。 2. 根據使用條件選用軸的材質 多數軸即承受轉矩又承受彎矩,多處于變應力條件下工作,因此軸的材料應具有較好的強度和韌性,用于滑動軸承時,還要具有較好的耐磨性。其中優質碳素結構鋼使用廣泛,45鋼最為常用,它調質后具有優良的綜合力學性能。不太重要的軸也可用Q235、Q275等普通碳素結構鋼。高速、重載的軸、受力較大而要求尺寸小的軸以及有特殊要求的軸,要用合金結構鋼,如鉻鋼,鉻鎳鋼、硅錳鋼等。合金鋼對應力集中敏感性小,在機械行業應用日趨增多。3. 熱處理和表面處理工藝提高材料的力學性能 冷作硬化是一種機械表面處理工藝,也可以用來改善軸的表面質量,提高疲勞強度,其方法有噴丸和滾壓等。噴丸表面產生薄層塑性變形,并大大降低表面粗糙度,硬化表層,也能消除微裂紋,使表面產生殘余壓縮應力
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