軸系結構
關注創建者：匿名 創建時間：2021-10-19
軸系結構的實例教程
2、軸系位置的調整
在初始安裝或工作一段時間后，軸系的位置和預定位置可能會出現一些偏差，為使軸上零件具有準確的工作位置，必須對軸系位置進行調整。
圖示錐齒輪軸系的兩軸承均安裝在套杯3中，增減1處墊片可使套杯相對箱體移動，從而調整軸向位置；（我們推薦你關注“機械工程師”公眾號，第一時間掌握干貨知識、行業信息）
增減2處墊片則可用來調整軸承游隙。
六、軸系結構的工藝性
1、軸的結構工藝性
保證工作條件下，滿足下列要求：
1）形狀簡單、減少階梯數；
2）同軸的過渡圓角保持一致；
3）同軸多單鍵，鍵寬相同、并在同一母線上。
2、軸系結構的裝配工藝性
為了便于裝配，軸端應加工出倒角（一般為45o），以免裝配時把軸上零件的孔壁擦傷
七、提高軸的疲勞強度和軸系剛度的措施
減少應力集中和提高軸的質量是提高軸的疲勞強度的主要措施。常見方法有：
避免軸截面尺寸發生急劇變化
直徑突變處應平滑過渡、制圓角
提高表面質量的方法：
1）降低表面粗造度
2）表面強化處理
a）碾壓
b）噴丸
c）滲碳淬火
d）滲氮
e）高頻感應加熱淬火、
軸系的剛度主要取決于軸的剛度和支承剛度。
提高軸的剛度：合理設計各軸段截面尺寸、采用空心軸。
提高軸的支承剛度：選用剛性較大的軸承、支承出的箱座采用加強肋、合理布置軸承。
八、軸的結構設計案例找錯
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展開 一、軸系的結構設計
1、合理的軸系結構必須滿足下列基本要求：
2、軸和軸承在預期壽命內不失效；
3、軸上零件在軸上準確定位與固定，以及軸系在箱體上的可靠固定；
4、軸系結構有良好的工藝性
5、好的經濟性
二、軸上零件的裝配方案
軸向零件的軸向定位和固定
軸上零件的軸向定位方法取決于零件所承受的軸向載荷大小。常用的軸向定位方法有以下幾種。
1、軸肩與軸環定位
優點：方便可靠、不需要附加零件，能承受的軸向力大；
缺點：會使軸徑增大，階梯處形成應力集中，階梯過多將不利于加工。
用途：這種方法廣泛用于各種軸上零件的定位。
注意要點：為了保證零件與定位面靠緊，軸上過渡圓角半徑應小于零件圓角半徑或倒角，一般定位高度取為（0.07～0.1）d ，軸環寬度b = 1.4h 。
2、套筒定位
簡化軸的結構，減小應力集中，結構簡單、定位可靠。多用于軸上零件間距離較小的場合。
3、圓螺母定位
固定可靠，可以承受較大的軸向力，能實現軸上零件的間隙調整。
4、彈性擋圈定位
緊定螺釘多用于光軸上零件的固定，并兼有周向固定的作用。
展開 精密跟蹤轉臺是高精度飛秒激光跟蹤儀的關鍵單元，其精度直接影響激光跟蹤測量系統的總體精度，而跟蹤轉臺的精度主要由軸系精度決定，因此跟蹤轉臺的軸系結構設計以及對其軸系進行性能分析非常重要。文中首先對精密跟蹤轉臺進行結構設計與建模，利用SAMCEF of Rotor軟件對二維轉臺2個軸系進行了仿真分析。根據激光跟蹤儀性能要求與仿真結果對軸系結構進行分析與優化。最后通過搭建的二維轉臺驗證了所設計軸系的可行性，能夠滿足激光跟蹤儀跟蹤轉臺高精度、高靈敏度和低跳動的要求。
詳細見附件
激光跟蹤儀精密跟蹤轉臺軸系優化設計.pdf
展開 本文通過拆解GKN多模變速器結構，對該變速器的技術特點、工資原理、軸系結構、動力傳動路線、駐車機構、液壓系統、潤滑等方面進行了技術解讀
吉凱恩中國合資企業將在上海工廠進行最新電力驅動(eDrive) 技術的生產，中國將成為吉凱恩頂尖電動傳動系統的全球生產中心。中國是全球增長最快的電動車市場，吉凱恩預計，其中國合資企業上海納鐵福傳動系統有限公司(以下簡稱“納鐵福”)將于2025 年前實現eDrive 年產量100 萬單元。
納鐵福將開始為中國國內汽車制造商生產吉凱恩傳動系統多模電動變速器(Multimode eTransmission)技術，并計劃開始生產吉凱恩首個完整eDrive 系統， 將電動機、逆變器和eAxle 減速箱置于同一封裝空間。該系統將首先應用于一家歐洲汽車廠商的小型車平臺，該小型汽車將會在全球范圍內出售。
展開 客戶的公差設計挑戰
在船舶與海洋裝備的制造過程中，涉及大量大型結構件和復雜裝配件，如海上風電升壓站、船舶升降設備等。這些系統通常由多個高精度部件組成，如軸系、傳動機構、液壓系統等，公差累積問題直接影響設備的密封性、結構穩定性以及長期可靠性。由于海洋環境惡劣，部件受力復雜，傳統的經驗公差設計方法難以確保整體結構的精度，容易導致裝配誤差放大、機械結構應力集中，甚至影響整體安全性。
客戶的訴求和3DCC解決方案
1、場景描述：某型氫泵的轉子因裝配誤差導致運行精度下降，誤差來源復雜，傳統計算分析方法難以精準預測，需依賴大量實驗，研發成本高、周期長。
解決思路：3DCC基于3D模型，通過建立零件之間的裝配約 束，自動進行尺寸鏈計算建模，模擬裝配誤差對運動性能的影響，量化軸向偏差、徑向跳動等關鍵公差參數。同時考慮綜合誤差因素對產品裝配質量、技術目標進行預測,優化關鍵零件公差，提高運行穩定性。
2、場景描述：艦船動力系統的軸系組件（如傳動軸、聯軸器、減速器）因公差累積導致軸心線偏移，引發振動加劇、效率降低等情況，甚至影響航行安全。
解決思路：3DCC自動提取軸系結構的尺寸鏈和裝配約束，精準分析軸心線、安裝間隙的關鍵因素。建立誤差傳遞模型，計算誤差貢獻率，識別影響對中的關鍵因素。優化聯軸器和軸承的公差，減少振動，提高系統效率和可靠性。
3、場景描述：船艙門密封性受艙口框架的制造誤差、門板變形及密封條壓縮量的影響。
解決思路：3DCC可建立完整的密封結構公差模型，分析艙門閉合后的密封間隙分布，計算極端工況下的密封壓力變化，并優化艙門鉸鏈、鎖閉機構的關鍵公差，提高密封可靠性，確保水密、氣密性能達到設計標準。
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目前，軸系減振的常用方法包括：減小激勵能量并增加阻尼、改變軸系結構屬性以調整其固有頻率、劃分轉速禁區等。
基于轉子軸系的激勵源特性，優化轉子軸系的結構剛度和軸承阻尼，提升轉子軸系的臨界轉速，抑制轉子軸系振動響應；改善殼體等結構部件的剛度和阻尼，偏移結構部件的固有頻率，偏離振動激勵源的共振區，抑制結構部件的振動響應。
為評估各種船形的性能，NSWCCD修改了海軍的要點設計（point design）要求，特別是評估雙尾鰭而非最初的軸系與軸架結構。其中一型最佳設計是pre-swirl banana skeg（model 5490-4），采用了曲線橫剖面，這樣尾鰭可為螺旋槳產生一個預旋流體，這種流體不僅可以改善內旋螺旋槳的效率，相比于典型雙尾鰭結構以及常規軸系和軸架結構，還可以明顯減小附體阻力。
本文通過拆解GKN多模變速器結構，對該變速器的技術特點、工資原理、軸系結構、動力傳動路線、駐車機構、液壓系統、潤滑等方面進行了技術解讀
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一、軸系的結構設計
合理的軸系結構必須滿足下列基本要求
軸和軸承在預期壽命內不失效；
軸上零件在軸上準確定位與固定，以及軸系在箱體上的可靠固定；
軸系結構有良好的工藝性
好的經濟性
二、軸上零件的裝配方案
軸向零件的軸向定位和固定
軸上零件的軸向定位方法取決于零件所承受的軸向載荷大小
一、軸系的結構設計
1、合理的軸系結構必須滿足下列基本要求：
2、軸和軸承在預期壽命內不失效；
3、軸上零件在軸上準確定位與固定，以及軸系在箱體上的可靠固定；
4、軸系結構有良好的工藝性
5、好的經濟性
(2) 采用DyRoBeS轉子動力學分析軟件對軸系的臨界轉速進行計算，計算的結果分別為: 一階臨界轉速1756rpm，二階臨界轉速2232rpm和三階臨界轉速5952rpm，有效的避開了電機的運行轉速3120~5040rpm，因此軸系的結構設計是合理的。
考慮齒圈、行星架以及軸系等結構柔性影響，建立能夠反映其尺寸結構和動力學特性的軸系單元模型，實現多級行星輪系耦合振動特性分析，為多級行星齒輪傳動的動態設計提供可靠數據支撐。
精密跟蹤轉臺是高精度飛秒激光跟蹤儀的關鍵單元，其精度直接影響激光跟蹤測量系統的總體精度，而跟蹤轉臺的精度主要由軸系精度決定，因此跟蹤轉臺的軸系結構設計以及對其軸系進行性能分析非常重要。文中首先對精密跟蹤轉臺進行結構設計與建模，利用SAMCEF of Rotor軟件對二維轉臺2個軸系進行了仿真分析。根據激光跟蹤儀性能要求與仿真結果對軸系結構進行分析與優化。
