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【机械经验】非标机械设计:轴向&径向的介绍

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  不管是上学还是出来工作,也老是听到一些什么径向负载,轴向负载,周向固定等;
所以今天就来介绍一下这些名称,让我们在工作中更好的运用;    

1.径向/轴向定义解释:    

轴向通常是针对圆柱体类物体而言,就是圆柱体旋转中心轴的方向,即与中心轴共同的方向;    
圆柱体端面圆的半径或直游尘径方向,径向与轴向空间垂直;    
来了上图认真看:
   

2.径向/轴向刚度介绍:    
径向刚度:主轴或轴承、丝杠等刚性零部件在径向产生单位变形所需的力;    
轴向刚度:理解为机械零件和构件在沿轴中心线方向上抵抗变形的能力,主要指抵抗拉压变形的能力;    
3.径向/轴向负荷介绍:
   
轴向负载:与轴线平行的方向    
径向负荷:与轴线垂直的方向(与直径的方向相同)    
联合负荷:在径向方向及轴向方向同时作用于轴承上的负荷    
案例介绍:    
电机的皮带轮拉着皮带,则电机受径向负载;    
车床夹着工件钻大孔,则车床主轴受轴向负载;    

4.周向/轴向固定:

保证轴上的轮、齿轮、链轮、带轮、轴承等部件能够与轴一起同步转动,防止它们在转动过程中发生相对滑动或转动;    

4.1周向固定,是轴上的轮与轴共同转动;    
平键适用于对中性好、定心精度要求不高的场合;    
花键则适用于对中性要求高、载荷大或需要多次拆装的场合;    
   
还有其他一些周向固定的方法,例如销连接、过盈配合;    
案例介绍:    
利用键连接,轴上的轮被周向固定,只能随同轴一起转动;    

4.2轴向固定:是轴上的轮在轴向上必须有固定的位置,防止其发生轴向移动或滑动的重要措施;    
  1. 轴肩与轴环固定:利用轴肩或轴环作为支撑面,将零件的一端靠紧在轴肩或轴环上,从而限制其在轴向上的移动。这种固定方式简单可靠,能够承受较大的轴向力。
  2. 紧固件固定:使用螺母、螺栓等紧固件将零件与轴紧密连接在一起。通过调整紧固件的松紧程度,可以控制零件在轴向上的位置。这种固定方式适用于需要频繁拆卸和安装的场合。
  3. 圆锥面定位与固定:利用圆锥面的特性,使轴和轮毂间无径向间隙,装拆较方便,能承受冲击载荷。这种固定方式适用于轴上两零件间的定位和固定,但需要注意其同轴度高但轴向定位可能不准确的特点。
  4. 轴端挡板定位与固定:适用于心轴的轴端定位和固定,但只能承受较小的轴向力。
  5. 弹性挡圈固定:为防止零件偶然轴向移动时采用,可以承受较小的轴向力。

5.轴向力/径向力的介绍:    
5.1 轴向力:    
  • 定义:轴向力是指沿着某个轴(通常是旋转轴或结构的主要轴线)的方向施加的力。这种力通常导致物体沿着轴线方向发生运动或变形;
  • 例子:当拉一个圆柱使其纵向拉长时,施加在圆柱两端的力就是轴向拉力。这种力使圆柱沿着其长度方向发生伸长。另外,像螺丝、螺栓或钻杆在工作时受到的力也主要是轴向力;
         
5.2 径向力:    
  • 定义:径向力是指作用在物体上,其方向垂直于通过该点的轴线的力。这种力通常导致物体在垂直于轴线的方向上发生运动或变形;
  • 例子:在电动机使用皮带轮输出动力时,电机轴受到的力主要是径向力。这是因为皮带在旋转时,对轴产生的力是垂直于轴线的,试图使轴发生弯曲或偏离其原始位置;
  • 像轮胎在行驶过程中受到的地面反作用力,或轴承在旋转时受到的压力,也都可以视为径向力。
   

   
机械设计的内容讲解到此结束,留言功能已开通,欢迎各位进行补充    


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来源:非标机械专栏

电机控制螺栓
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首次发布时间:2024-07-13
最近编辑:4月前
非标机械专栏
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