軸是怎么傳遞管道切割機動力的？

管道切割機是指在易燃易爆或有毒有害危險工況下進行管道切割的機具。主要特點為切割無火花、溫度低、不改變管道材料的物理及化學性能前提下進行的機械冷切割，其中刀片強度及散熱性較好。動力傳輸采用液壓方式，液壓馬達的扭矩通過傳動軸分配給管道切割單元和自動爬行單元。

防爆切管機傳動軸的功能用主要起到支承和回轉防爆切管機銑刀片及坡口刀片的作用，并通過軸來傳遞液壓系統中防爆切管機液壓馬達的運動和動力。

防爆切管機軸的設計要求：要有足夠的強度來傳遞動力和扭矩；具有合理的結構；具有良好的加工工藝。

軸在工業領域的使用種類也很多，按軸線分類可分為直軸和曲軸。其中直軸又分為光軸及階梯軸。防爆切管機所使用的多為直軸，而階梯軸較為常見。按承載情況分類又可以分為心軸、轉軸及傳動軸。其中心軸只受彎矩，起支承作用。轉軸同時承受彎矩和扭矩。傳動軸只承受扭矩不承受彎矩或承受很小的彎矩。

一般情況下，防爆切管機的軸材料采用碳素鋼，其中常用的碳素鋼為30、40、45和50鋼，是依據不同的傳動力矩使用不同的材料來進行匹配和裝載。另外還有一零配件部分選用合金鋼類軸，這里就不一一詳述了。嚴格按照《先鋒管道防爆切管機裝配規程》進行裝配，并分清各種軸類應用。軸類用的很多，但要根據實際用途和承受力來正確選配材料.



1.  軸的結構

1.1軸上各段的名稱

管道切割機所用軸段可分為軸頸、軸身、軸肩或軸環。其中軸頸又分為支承軸頸和工作軸頸，支承軸頸主要用于裝配軸承或滑動軸瓦的部分。而工作軸頸主要用于裝配回轉零件，如齒輪、帶輪的部分。軸身主要是起到連接工作軸頸和支承軸頸。軸肩或軸環主要是對應軸上截面尺寸變化的部分。

1.2切管機軸結構的要求

1.2.1軸上零件要有可靠的周向固定和軸向固定；

1.2.2切管機軸應便于加工和盡量避免或減小應力集中，以免發生彎曲或斷裂；

1.2.3盡量選擇錐度設計，從而便于軸上零件的安裝與拆卸。

2.切管機軸上零件的固定

2.1軸上零件的軸向固定

主要是要保證零件在軸上有確定的軸向位置，防止零件作軸向移動，并能承受軸向力，從而實現穩定穩固地傳輸動力并實現零件穩定工作。

2.1.1軸肩與軸環固定的優點是不需要附加零件，能承受較大的軸向力，其缺點是使軸徑增大，階梯處產生應力集中，階梯多不易加工，選材及加工的成本增高。為保證零件緊靠定位面，應使r<c1<ro。軸肩高度a應大于R或c1，通常取a=(0.07~0.1)d；軸環寬度b約等于1.4a；與滾動軸承相配合處的a和r值應根據滾動軸承的類型與尺寸來確定。

2.1.2圓錐面方法固定方法能夠消除軸和齒輪間的徑向間隙，裝拆比較方便，可兼作周向固定，能承受沖擊載荷。多用于管道切割機軸端零件固定，常與軸端壓板或螺母聯合使用，使切管機銑刀片及坡口刀片獲得雙向軸向固定。

2.1.3套筒固定方法的特點是結構簡單，定位可靠，軸上不需要開槽、鉆孔和切制螺紋，因而不影響軸的疲勞強度。一般情況下用于切管機零件間距較小場合，以免增加結構重量。但套筒固定法不宜在高轉速下的軸類采用。

2.1.4彈性擋圈固定方法適用于固定軸端匹配的固定部件，可以承受較為劇烈的振動和沖擊載荷。一般來說就是應用于管道切管機的滾動軸承端固定，防止隨動的部件偶爾的竄動。這種結構雖然簡單，拆卸方便，承受較小的軸向力，但要切槽，并且要求槽位準確和具有一定的精度（這種加工需要數控加工來完成）。

2.2管道切割機軸上零件的周向固定

軸上零件的周向固定的目的是為了傳遞周向運動和轉矩，防止零件與軸產生相對轉動。在設計中，常采用鍵和過盈配合、緊定螺釘或銷等方法來進行周向固定軸上零件。

2.2.1用鍵連接作為周向固定

主要用于高精度、高轉速以及沖擊載荷場合中。

a.使用平鍵的方法制造簡單、拆卸方便，對中性好。用于較高精度、高轉速及受沖擊或變載荷作用下的固定聯接中，還可用于一般要求的導向聯接中。齒輪、蝸輪、帶輪與軸的聯接常用此種形式。

b.楔鍵的使用能傳遞轉矩，同時能承受單向軸向力。由于裝配后造成軸上零件的偏心或偏斜，故不適于要求嚴格對中、有沖擊載荷及高速傳動聯接。

c.切向鍵的使用可傳遞轉大的轉矩，對中性差，對軸的削弱較大，常用于重型機械中。一個切向鍵只能傳遞一個方向的轉矩，傳遞雙向轉矩時，需用兩個互成120度角的鍵來完成。

d.花鍵分為矩形、漸開線及三角形花鍵?；ㄦI承 載能力高、定心性及導向性好，制造困難，成本較高。適用于載荷較大，對定心精度要求較高的滑動聯接或固定聯接。三角形齒細小，適于軸徑小，輕載或薄壁套筒的聯接。

e.滑鍵主要應用于固定在軸輪轂上，隨輪轂一同沿軸上鍵槽作軸向移動。常用于軸向移動距離較大的場合。

2.2.2使用過盈配合作為周向固定

主要用于不經常拆卸的場合和工作條件下。主要裝配方法為壓入法和溫差法。其中壓入法 不宜多次裝卸，容易擦傷表面，間隙較小。而溫差法則是利用冷縮原理來進行。加熱包容件，冷卻被包容件。對于大沖擊力，大載荷的場合可以采用鍵聯接回過盈配合來進行裝配和調試。