軸類零件是機械系統的 “骨架”,承擔支撐旋轉部件、傳遞動力的核心任務,其設計合理性與運行維護質量直接決定設備整體壽命。設計階段需優先明確軸的受力特性,根據承受載荷類型(扭矩、彎矩或復合載荷)確定結構形式,如承受純扭矩的傳動軸可采用光軸,同時受彎扭的主軸則需設計為階梯軸,通過軸肩實現零件定位,避免軸向竄動。
材料選擇需匹配工況,普通低速輕載軸可選 45 鋼,經調質處理提升綜合力學性能;中高速重載軸如機床主軸,宜選用 20CrMnTi 滲碳鋼,滲碳淬火后表面硬度達 HRC58-62,兼顧耐磨性與心部韌性。關鍵尺寸設計需預留加工余量,軸頸等配合部位公差需控制在 IT6-IT7 級,確保與軸承的裝配精度。
運行維護中,需定期檢查軸的運行狀態:一是通過溫度傳感器監測軸頸溫度,若超過 60℃可能是軸承配合過緊或潤滑不足;二是用振動檢測儀排查徑向跳動,當振幅超過 0.05mm 時,需停機檢查軸的彎曲變形或軸承磨損情況;三是定期更換潤滑脂,避免因油脂老化導致摩擦增大,通常低速軸每 3 個月換脂一次,高速軸每月需補充潤滑。此外,長期閑置設備需定期盤車,防止軸因重力產生永久變形,保障軸類零件持續穩定運行。