轴的材料 由于轴工作时产生的应力多为变应力,所以 轴的失效多为疲劳损坏,因此轴的材料应具有 足够的疲劳强度、较小的应力集中敏感性和良 好的加工性能等。 轴的主要材料是碳钢和合金钢。 碳钢:价格低廉,对应力集中的敏感性较低 可以利用热处理提高其耐磨性和抗疲劳强度。 常用的有35、40、45、50钢,其中以45钢使用 最广。对于受力较小的或不太重要的轴,可以 使用Q235、Q275等普通碳素钢
二、轴的材料 由于轴工作时产生的应力多为变应力，所以 轴的失效多为疲劳损坏，因此轴的材料应具有 足够的疲劳强度、较小的应力集中敏感性和良 好的加工性能等。 轴的主要材料是碳钢和合金钢。 碳钢：价格低廉，对应力集中的敏感性较低， 可以利用热处理提高其耐磨性和抗疲劳强度。 常用的有35、40、45、50钢，其中以45钢使用 最广。对于受力较小的或不太重要的轴，可以 使用Q235、Q275等普通碳素钢
合金钢:对于要求强度较高、尺寸较小或有其 它特殊要求的轴,可以采用合金钢材料。耐磨 性要求较高的可以采用20Cr、20CMn等低 碳合金钢;要求较高的轴可以使用40Cr(或用 35SiMn、40MnB代替)、40CrNi(或用 38 SiMnMo代替)等进行热处理。 合金钢比碳素钢机械强度髙,热处理性 能好。但对应力集中敏感性高,价格也较高。 设计时应特别注意从结构上避免和降低应力集 中,提高表面质量等
合金钢：对于要求强度较高、尺寸较小或有其 它特殊要求的轴，可以采用合金钢材料。耐磨 性要求较高的可以采用20Cr、20CrMnTi等低 碳合金钢；要求较高的轴可以使用40Cr（或用 3 5 SiMn、40MnB 代 替 ） 、 4 0 CrNi( 或 用 38SiMnMo代替)等进行热处理。 合金钢比碳素钢机械强度高，热处理性 能好。但对应力集中敏感性高，价格也较高。 设计时应特别注意从结构上避免和降低应力集 中，提高表面质量等
对于形状复杂的轴,如曲轴、凸轮轴 等,也采用球墨铸铁或高强度铸造材料来 进行铸造加工,易于得到所需形状,而且 具有较好的吸振性能和好的耐磨性,对应 力集中的敏感性也较低。 同时应该知道,在一般工作温度下 各种碳钢和合金钢的弹性模量相差不大 故在选择钢的种类和热处理方法时,所依 据的主要是强度和耐磨性,而不是轴的弯 曲刚度和扭转刚度等。 轴的常用材料见教材
对于形状复杂的轴，如曲轴、凸轮轴 等，也采用球墨铸铁或高强度铸造材料来 进行铸造加工，易于得到所需形状，而且 具有较好的吸振性能和好的耐磨性，对应 力集中的敏感性也较低。 同时应该知道，在一般工作温度下， 各种碳钢和合金钢的弹性模量相差不大， 故在选择钢的种类和热处理方法时，所依 据的主要是强度和耐磨性，而不是轴的弯 曲刚度和扭转刚度等。 轴的常用材料见教材
轴的设计内容及应考虑的主要问题 与其它零件一样,轴的设计包括两个方面的 内容 1)轴的结构设计∶即根据轴上零件的安装、定 位及轴的制造工艺等方面的要求,合理确定轴的 结构形状和尺寸。 2)轴的工作能力设计:即从强度、刚度和振 动稳定性等方面来保证轴具有足够的工作能力和 可靠性。对于不同机械的轴的工作能力的要求是 不同的,必须针对不同的要求进行。但是强度要 求是任何轴都必须满足的基本要求
三、轴的设计内容及应考虑的主要问题 与其它零件一样，轴的设计包括两个方面的 内容： 1）轴的结构设计：即根据轴上零件的安装、定 位及轴的制造工艺等方面的要求，合理确定轴的 结构形状和尺寸。 2）轴的工作能力设计：即从强度、刚度和振 动稳定性等方面来保证轴具有足够的工作能力和 可靠性。对于不同机械的轴的工作能力的要求是 不同的，必须针对不同的要求进行。但是强度要 求是任何轴都必须满足的基本要求
设计轴时主要应该满足轴的强度要 求和结构要求;对于刚度要求较高的轴 (例如机床主轴),主要应该满足刚度 要求;对于一些高速旋转的轴(例如高 速磨床主轴、气轮机主轴等),要考虑 满足振动稳定性的要求,另外要根据装 配、加工、受力等具体要求,合理确定 轴的形状和各部分的尺寸,即进行轴的 结构设计
设计轴时主要应该满足轴的强度要 求和结构要求；对于刚度要求较高的轴 （例如机床主轴），主要应该满足刚度 要求；对于一些高速旋转的轴（例如高 速磨床主轴、气轮机主轴等），要考虑 满足振动稳定性的要求，另外要根据装 配、加工、受力等具体要求，合理确定 轴的形状和各部分的尺寸，即进行轴的 结构设计