轴设计的基本要求有哪些?
轴的设计与机器的总体安排和轴上零件(轴承、齿轮、带轮等)的布置及固定等密切相关。在进行轴的设计时,主要考虑选材、结构、强度、刚度等问题。对于高速回转的轴,还要考虑振动和稳定性。
轴的一般设计步骤为:
1.根据传动方案拟定轴上零件的布置;
2.选择轴的材料;
3.初步估算轴的直径;
4.进行轴的结构设计;
5.验算轴的强度;
6.必要时验算轴的刚度和临界转速;
7.绘制轴的工作图。
以上步骤往往是交叉、反复地进行。当轴的强度、刚度或稳定性不符合要求时,必须改变轴的材料或结构,重新进行分析计算。此外,轴上的某些零件,如轴承、联轴器、键等,往往也要同时进行设计,并与轴的设计进行协调。
轴的结构设计应考虑如下几个问题。
(1)轴上零件的装配方案
装配方案就是轴上主要零件的装配方向、顺序和相互关系。轴上零件的装配方案决定着轴的基本形式。齿轮从右边装人还是左边装人对轴的结构有很大影响。
(2)轴上零件的定位
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的要求以外,都必须进行轴向和周向定位,以保证其准确的工作位置。
①零件的轴向定位轴上零件的轴向定位是以轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖、圆螺母等来保证的。
②零件的周向定位周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动。常用的周向定位零件有键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等,其中紧定螺钉只用在传力不大之处。
(3)各轴段直径和长度的确定
零件在轴上的定位和装拆方案确定后,轴的形状就大体确定。各轴段所需的直径与轴上的载荷大小有关。初步确定轴的直径时,通常还不知道支反力的作用点,不能决定弯矩的大小与分布情况,因而还不能按轴所受的具体载荷及其引起的应力来确定轴的直径。
但在进行轴的结构设计前,通常已能求得轴所受的扭矩。因此,可按轴所受的扭矩初步估算轴所需的直径。将初步求出的直径作为承受扭矩的轴段的最小直径dmin,然后再按轴上零件的装配方案和定位要求,从dmin处起逐一确定各段轴的直径。
(4)提高轴的强度的常用措施
轴和轴上零件的结构、工艺以及轴上零件的安装布置等对轴的强度有很大的影响,所以应在这些方面进行充分考虑,以提高轴的承载能力,减小轴的尺寸和机器的质量,降低制造成本。
①合理布置轴上零件以减小轴的载荷。
②改进轴上零件的结构以减小轴的载荷。
③改进轴的结构以减小应力集中的影响。
④改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度。
(5)轴的结构工艺性
轴的结构工艺性是指轴的结构形式应便于加工和装配轴上的零件,并且生产率高,成本低。一般地说,轴的结构越简单,工艺性越好。因此,在满足使用要求的前提下,轴的结构形式应尽量简化。
扩展资料
轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸,为轴设计的重要步骤。它由轴上安装零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式,载荷的性质、方向、大小及分布情况,轴承的类型与尺寸,轴的毛坯、制造和装配工艺、安装及运输,对轴的变形等因素有关。
设计者可根据轴的具体要求进行设计,必要时可做几个方案进行比较,以便选出设计方案,以下是一般轴结构设计原则:
1、节约材料,减轻重量,尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面形状;
2、易于轴上零件精确定位、稳固、装配、拆卸和调整;
3、采用各种减少应力集中和提高强度的结构措施;
4、便于加工制造和保证精度。
轴是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件,也有少部分是方型的。轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。
轴的结构设计原则为:
1、节约材料,减轻重量,尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面形状;
2、易于轴上零件精确定位、稳固、装配、拆卸和调整;
3、采用各种减少应力集中和提高强度的结构措施;4、便于加工制造和保证精度。
轴的分类:
常见的轴根据轴的结构形状可分为曲轴、直轴、软轴、实心轴、空心轴、刚性轴、挠性轴(软轴)。
直轴又可分为:
1、转轴,工作时既承受弯矩又承受扭矩,是机械中最常见的轴,如各种减速器中的轴等。
2、心轴,用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩,有些心轴转动,如铁路车辆的轴等,有些心轴则不转动,如支承滑轮的轴等。
3、传动轴,主要用来传递扭矩而不承受弯矩,如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。轴的材料主要采用碳素钢或合金钢,也可采用球墨铸铁或合金铸铁等。轴的工作能力一般取决于强度和刚度,转速高时还取决于振动稳定性。
下面详细介绍机械轴的分类和组成;
“薄膜键盘”比较用户相对更多,此种键盘不能定制,办公室使用的基本是这种键盘;
这种键盘用起来手感软绵绵的而且会发出塑料的声音,不会让人眼前一亮;如果其中一个按键坏了,整个键盘电路板基本就废了;
键盘在使用时,需要按到底,会导致打游戏时操作慢一拍;
机械键盘轴基本解决了上面的问题,首先,可以根据喜好定制或更换按键,待选按键基本都做工精良,让人赏心悦目;
机械键盘不仅可以定制外形,甚至手感,声音,速度都可以定制,能达到这样的效果,要归功于下面的主角——轴;
介绍机械键盘轴就不得不提樱桃(Cheryy)MX轴, 樱桃轴可以说是机械轴的开山鼻祖,而且影响深远,它的标准也逐渐成为行业标准;
轴有3种基本类型,线性、点击和触觉轴,通过颜色来区分,轴的制作会为Cherry MX为基础,轴类型和颜色对应关系如下;
下面详细介绍3基本轴:
下面详细介绍3基本轴:
红轴:线性轴,触感相对较轻;驱动压力45 克,触底压力60 克;启动距离2毫米,总键程 4毫米;
按压按键只有触底的感觉,不会有咔哒声或碰撞声;这种轴按键速度快,点击丝滑,比较适打游戏;缺点就是可能会误触;
蓝轴:点击类轴,主要特点是击键发出清脆而尖锐的咔嗒声;峰值压力65 克,启动距离为2 毫米,总键程4 毫米;
蓝轴击键时,触感不明显声音明显,反馈清晰,适合打字;按压过程中开关帽会稍稍不稳定;
棕轴:触觉类轴,线性与点击轴的折衷;没有蓝轴的咔嗒声,声音更像质感的线性轴;
棕轴体现了"平衡"的设计理念,游戏和打字都都能胜任;
实际上,抛开使用场景和经验谈论哪种轴更适合是没有意义的;
但是,如果没体验过多种轴就很难确定哪种更适合,也就不知道怎么选;想选择合适的轴,需要先了解轴的相关术语和特性;
驱动点,峰值压力,键程,这些术语是什么意思?这些对我们的选择有什么帮助?
驱动点:触点金属片闭合时开关帽的位置;
峰值压力:在键盘开始按压和驱动点之间,会有压力的最大值,也就是峰值压力;
键程:按键从静止到触底的距离;
轴分类:
线性轴从按下到触底的过程中,如果轴或弹簧没问题,不会出现明显的停顿感或较强的触感反馈;
弹簧的类型和重量很重要,因为弹簧是影响线性轴的3个主要因素之一,其余两个是声音和平滑度;
点击轴——click声
点击轴声音最响,使用者听到可能会心满意足,但同事或家人可能讨厌这种声音;
触觉轴介于线性和点击轴之间,最大特点是按下时有“顿挫感”;“顿挫感”的具体感觉由开关帽和触点金属片(准确说是金属片的腿)决定;
触觉“顿挫感”可以通过其形状,大小,长度,位置,变化速度和强度来描述;弹簧弹性影响触觉轴手感,大部份轴弹簧弹性在合理范围内,过大不稳定过低触感不够;
“顿挫感”的形状由开关帽杆的形状和曲线决定;角度小的变化快,有弧度的变化慢;对于“顿挫感”的形状,可用 “P形”和“D形”来描述;
“P形”表示中等“顿挫感”,接着是明显的线性行程;“D形”表示更大的“顿挫感”,会持续2毫米,也就是大多数键程4毫米的一半;
“顿挫感”位置,同时也是峰值压力处。有预键程的轴在“顿挫感”前有一小段线性行程,无预键程轴,按下就会感受到“顿挫感”的阻力;
“顿挫感”大小是这种感觉影响的距离;该属性影响触底感觉和打字舒适度;较大分散注意力,较小让人感觉有点突然而无法获取反馈感和满足感;
“顿挫感”的强度指按键时感受到的反馈程度和阻力程度,通常由触点金属片决定;“顿挫感”变化速度指“顿挫感”变化快慢,通常和“顿挫感”形状有关;
与多数机械轴咔哒声相反,静音轴近似静音,开关帽上的阻尼垫可以有效减少触底和触顶的撞击声;
静音轴在感觉和声音比非静音轴粗糙,使用润滑剂可以改善;静音轴基本是线性和触觉轴;
想要输入更快,像游戏玩家或程序员等,快速轴可以把输入速度提升至普通机械键盘的两倍;
为了提升速度,快速轴缩短了驱动距离(静止到驱动点的距离)和键程,由于该轴反馈和普通轴不同,可能需要重新熟悉适应;
Kailh凯华BOX轴在cherry MX风格轴中设计比较独特的;
常去网吧的都知道,键盘上总会有一些食物碎屑、烟灰、头发等,凯华BOX轴就比较适合在这种环境中使用;
该轴的设计能有效防止碎屑进入轴内部;但也有一个明显的缺点,对有些键帽来说这种顶部设计太大,可能会导致键帽拉伸甚至破裂;顶部设计调整后减少了对键盘的不良影响,但并不能完全消除;
类型:线性、点击类、触觉类、静音线性和静音触觉;
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键是先装配到轴上的,后装配毂。所以,与轴配合较紧,以利于装配(稳定)。
这是一般的连接,键本身侧面工作尺寸的偏差,上限是0,下限是负值。装配不难的。
供参考。