确定各轴段直径和长度的方法与意义

1）各轴段直径的确定

阶梯轴各轴段直径的变化应遵循下列原则：

（1）配合性质不同的表面（包括配合表面与非配合表面），直径应有所不同。

（2）对于加工精度、粗糙度不同的表面，一般直径也应有所不同。

（3）应便于轴上零件的装拆。通常，从初步估算的轴端最小直径d0min开始，考虑轴上配合零部件的标准尺寸、结构特点及定位、固定、装拆、受力情况等对轴结构的要求，依次确定各轴段（包括轴肩、轴环等）的直径。

具体设计时还应注意以下几个方面的问题：

（1）与轴承配合的轴颈，其直径必须符合滚动轴承内径的标准系列。

（2）轴上螺纹部分必须符合螺纹标准。

（3）轴肩（或轴环）定位是轴上零部件最方便可靠的定位方法。轴肩分定位轴肩（图12-4中的轴肩①、④、⑤）和非定位轴肩（图12-4中的轴肩②、③）两类。定位轴肩通常用于轴向力较大的场合，其高度（图12-4b）见表12-4，并应满足h≥hmin，hmin见表12-5。滚动轴定位轴肩（图12-4中轴肩⑤）的高度必须低于轴承内圈端面的高度（图12-4c），以便拆卸轴承，具体尺寸可查轴承标准或手册。非定位轴肩是为加工和装配方便而设置的，其高度没有严格的规定，一般取1～2 mm。为了确保定位可靠，定位轴肩处的过渡圆角半径r应小于零件圆角半径R（图12-4c）或倒角c（图12-4b），满足r＜c＜h、r＜R＜h的要求。

表12-5　定位轴肩或轴环的最小高度hmin、圆角半径r、零件孔端圆角半径R和倒角c　单位：mm(www.xing528.com)

（4）与轴上传动零件配合的轴头直径应尽可能圆整成标准直径尺寸系列（表12-6）或以0、2、5、8结尾的尺寸。

表12-6　标准直径尺寸系列　单位：mm

（5）非配合的轴身直径可不取标准值，但一般应取成整数。

2）各轴段的长度

各轴段的长度决定于轴上零件的宽度和零件固定的可靠性，设计时应注意以下几点：

（1）轴颈的长度通常与轴承的宽度相同，滚动轴承的宽度可查相关手册。

（2）轴头的长度取决于与其相配合的传动零件轮毂的宽度，若该零件需要轴向固定，则应使轴头长度较零件轮毂宽度小2～3 mm（图12-4a），以便将零件沿轴向夹紧，保证其固定的可靠性。

（3）各轴段轴向长度的确定还应考虑轴上各零件之间的相互位置关系和装拆工艺要求，各零件间的间距可参考机械设计手册。

（4）轴环宽度一般取b=（0.1～0.15）d或b=1.4h（图12-4b），并圆整为整数。