空心转轴结构概说.doc

一字型转轴分为空心结构及实心结构空心结构: 此结构为利用公轴外径与母轴内径干涉，使公、母轴转动时产生扭力，不同于实心结构是利用套筒之干涉于公母轴间。如下图另外依公轴之油沟形式另有其他斜沟及无沟两种形式，为空心结构中之分类。如下图空心结构之干涉： 空心结构之转轴：其构造十分简单、容易生产、影响扭力之因素即为公轴与母轴配合时之干涉量，但在一定之尺寸范围内其干涉量不得过大，否则即产生结构破坏，所以需要求较精密之尺寸公差，符合所需干涉要求。空心结构之强度： 为了实际应用之扭力值以及装配上方便之需要，都将公轴之实心去除成为空心之公轴，故称之为空心结构。结构空心之强度，对扭力的影响亦非常大。目前最主要控制扭力范围之方式，主要就以干涉值以及公轴空心之强度设计，来配合母轴之外观尺寸需要。切槽之设计： 一般而言，若以相同外观体积之空心结构可设计出较高扭力值之转轴，但为了考虑其寿命稳定性，需给予公母轴干涉摩擦时，增加公轴之挠度以期寿命稳定。另外均会于公轴套入母轴之截面上，对公轴切入一槽，其宽度与深度则依设计者扭力要求之需要作设计，亦可作为二次扭力调整之辅助。油沟之设计： 原则上公母轴间之配合，干涉摩擦面积愈大，可产生之扭力值愈大，油沟之设计虽减少摩擦面积，却常用于较高扭力值的转轴中，其原因可对公母轴干涉所产生之径向压力探讨： “径向压力=径向力/圆周面积” ;“摩擦力=径向压力*摩擦系数”可知油沟虽减少摩擦面积，却在相同之径向力下，产生更高之径向压力，而得到相同之摩擦力。油沟之作用: 在较高的扭力转轴转动一段时间后，于摩擦面间磨屑逐渐产生，油沟除了供油蕴含外，也提供了愈来愈多的磨屑及时排出摩擦面之沟槽，避免磨屑影响扭力的不稳定，甚至是造成公母轴间的磨损，导致寿命减短。 斜沟与直沟之差别: 转轴的扭力值愈高磨屑愈难排出于摩擦面外，斜沟更助于转动的行径时更直接排出磨屑，而且在转动之方向与斜沟之方向成一夹角，即可将外力于转轴转动时分解成一径向力与轴向分力，增加公母轴抵抗外力之稳定能力。空 心 结 构 之 转 轴 各 项 参 考 数 据编号扭力值范围公轴重要尺寸母轴重要尺寸配合公称尺寸油沟外径内径径差槽深槽宽内径外径径差径干涉干涉深度J00328.0 32.0 kgf-cmX8.10 5.30 2.80 7.60 1.80 8.04 12.00 3.96 0.06 5.20 J003-A32.0 36.0 kgf-cmX8.10 5.30 2.80 7.60 1.00 8.04 12.00 3.96 0.06 5.20 J003-B38.0 42.0 kgf-cm斜沟8.12 4.90 3.22 7.00 1.00 8.04 12.00 3.96 0.08 5.50 J003-C35.0 42.0 kgf-cm斜沟9.09 4.90 4.19 7.00 1.00 9.02 12.00 2.98 0.07 4.50 J003-D15.0 17.0 kgf-cmX8.10 5.30 2.80 7.60 1.00 8.04 12.00 3.96 0.06 4.20 J003-E33.0 37.0 kgf-cm斜沟9.09 5.30 3.79 7.20 1.00 9.02 12.00 2.98 0.07 4.50 J003-F18.0 22.0 kgf-cmX8.10 5.30 2.80 7.60 1.00 8.04 12.00 3.96 0.06 3.90 J003-H24.0 28.0 kgf-cm斜沟9.08 5.30 3.78 7.00 1.00 9.02 12.00 2.98 0.06 4.60 J003-K44.0 48.0 kgf-cm斜沟9.11 5.30 3.81 7.00 1.00 9.02 12.00 2.98 0.09 4.60 D0096.3 7.3 kgf-cm直沟5.60 3.80 1.80 7.00 1.00 5.50 7.00 1.50 0.10 3.00 J0065.5 6.5 kgf-cm直沟4.10 2.00 2.10 4.50 0.60 4.04 6.50 2.46 0.06 2.00 J0054.5 5.5 kgf-cm直沟3.88 1.60 2.28 4.90 0.80 3.82 5.00 1.18 0.06 2.20 D201-A8.0 9.0 kg-cmX5.10 3.00 2.10 7.30 0.80 5.02 7.00 1.98 0.08 5.70 结论: 以目前空心结构之扭力值 以及尺寸需求 取以上数种典型过去成品之型号 分析其中之主要尺寸配合之数据 约略可交叉分析出我们之前所判断之特质 并加以左证 其主要特质如下:扭力值:扭力值之大小主要取决之关键 即为公母轴配合所产生的干涉 但干涉之范围必须受