常见问题
机械元件的基础(二)
在使用动力的设备中,多是像电动机和发动机那样使用旋转产生的动力,而在这种旋转运动中,最不可缺少的就是轴和轴承等机械元件。这次就机械设计中作为基础机械元件的“轴、轴承、键、销”一起来进行学习吧。
机械设备中的“轴”是指作用于旋转的机械零件的中心棒状零件,原则上可以认为它是位于转动零件中心的机械元件。
轴可分为自行旋转来传递动力的“旋转轴”,和本身不旋转但支撑旋转部件的“固定轴”,在汽车和电车车辆中,还将连接左右车轮的轴称作“车轴”加以区分。
轴最为常见的是笔直的“直轴”,“曲轴”则是轴的中心有折弯的轴,它用于将“往复运动”变为“圆形运动”,或者将“圆形运动”变为“往复运动”,主要被用在汽车发动机上。旋转轴在传递动力时会受到将轴扭转的力(扭矩), “旋转轴”、“固定轴”、“车轴”还会因安装在轴上的零件重量、动力传递而产生的力,从而产生使轴弯曲的力。
轴作为旋转的中心,是决定设备强度的非常重要的零件,在进行机械设计时,需要认真计算轴上可能承受的力,并通过设计,使之具有足够的强度才可以。
轴承是指将旋转的零件和非旋转的零件连接起来的机械元件,轴承也称为轴受,正如其名为“受”一样,就是指在正确的位置承受轴并使之顺利旋转的零件。
顾名思义,“滑动轴承”是指使轴滑动的轴承,通常通过滑动性良好的金属和润滑油来支持旋转,特点是构造简单、能够承受较大的力和较高转速,且振动和噪音较小,常用于船舶、汽车、大型设备等多种场合。另外,像汽车模型玩具那样小型、不会受到较大的力的产品,还可以使用尼龙树脂这种易于滑动的树脂。9博体育app下载官网
“滚动轴承”是在轴承的外圈和内圈之间放入钢球或滚柱的轴承,通常提到“轴承”,也许有很多人马上会联想到“滚动轴承”,它的特点是摩擦阻力非常小,使用较小的力即可转动,作为玩具而引发热议的“指尖陀螺”就使用了“滚动轴承”。由于它被标准化且市场上有各种尺寸销售,因此易于获取,缺点是在旋转时容易产生噪音,内部滚珠或滚柱容易疲劳等。
在齿轮的示例中,键嵌入于轴上的切槽和贯穿齿轮轴的孔上的切槽中,以此来固定轴和齿轮,以使它们不产生旋转错位,虽然它不是显眼的机械元件,但在传递动力中发挥着非常重要的作用。
销是用于防止轴和螺栓松动等的零件。虽然它是辅助作用的机械元件,但却是安全方面和维护保养所不可缺少的零件,特别是在防止螺母松动方面,用开口销很常见。
轴和轴承都是设备驱动不可缺少的机械元件,常用于大型设备。另一方面,键和销对未从事过机械设计的人是不太熟悉的机械元件,提前了解它们各自的作用,才能灵活运用于机械设计中。
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