深入剖析针式打印机结构及其优化

机器中大部分轴为转轴。根据轴的功用，轴通常设计成阶梯形。轴的结构根据其各段作用可由轴头、轴颈、轴身、轴肩和轴环组成（见图2-159）。

轴和回转零件的配合部分称为轴头，其直径应尽量取标准值。

轴和轴承配合段称为轴颈，直径应按轴承内径选取。

连接轴头和轴颈的部分称为轴身。

阶梯形轴截面变化处称为轴肩和轴环。

图2-159 打印机滚轮轴结构

轴上各段长度的确定要考虑配合零件的宽度和装配、定位要求等多种因素。

在满足使用要求的情况下，轴的形状应力求简单，以便于加工。

为便于轴上零件安装，轴端应有倒角。轴上需磨削的轴段应有砂轮越程槽，车制螺纹的轴段应有退刀槽，以满足加工工艺要求，并尽量减少应力集中。(https://www.xing528.com)

为了防止轴上零件受力时发生沿轴向或周向的相对运动，轴上零件除了有游动或空转要求外，都必须进行轴向、周向的定位和固定，以保证其准确的工作位置。

定位是针对安装而言，保证轴上零件准确的安装位置；固定是针对工作而言，使轴上零件工作时保持原位不变。

轴向定位和固定要求轴上零件沿轴线方向位置准确不变。轴向定位、固定常采用轴肩、套筒、圆螺母、轴端挡圈和轴承端盖等形式。

采用轴肩或轴环定位时，为保证轴上零件紧靠定位面（轴肩），轴肩的圆角半径r必须小于相配零件内孔的倒角C或圆角半径R，轴肩高h必须大于C或R。定位轴肩h≈（0.07～0.1）d，非定位轴肩h≈1～2mm，轴环宽度b≈1.4h（与滚动轴承相配合的h和b，要依据轴承的相关尺寸设计，轴承的尺寸已经标准化，可以查阅相关的标准）。

套筒一般用于轴上两个零件之间的定位，其结构简单、定位可靠，且不需在轴上开槽、钻孔和切制螺纹，因而不影响轴的强度。当零件间间距过长或无法采用套筒定位时，可采用圆螺母定位或固定。采用此类结构时，装配零件的轴段长度应比零件轮毂宽略短2～3mm，以确保套筒、螺母或轴端挡圈能紧靠零件端面。

轴向力较小时，零件在轴上的固定可采用弹性挡圈或紧定螺钉。

轴上零件的周向固定就是限制轴上零件和轴之间的相对转动，以实现两者之间的运动和动力（转矩）的传递。周向固定大多采用键、花键或过盈配合等联接形式。

采用键联接时，为加工方便，在同一根轴上的键槽应设计在同一加工直线上，并应尽可能采用同一规格的键槽截面尺寸。