De belangrijkste principes van het structurele ontwerp van de as omvatten nauwkeurige positionering, betrouwbare bevestiging, gemakkelijke montage en demontage, goede bewerkbaarheid, verminderde spanningsconcentratie en redelijke krachtverdeling. Deze principes zorgen gezamenlijk voor de betrouwbaarheid, duurzaamheid en zuinigheid van de as in een mechanisch systeem.
Concreet moeten tijdens het ontwerp de volgende punten in acht worden genomen:
Nauwkeurige positionering en betrouwbare bevestiging: Onderdelen op de as (zoals tandwielen en lagers) moeten nauwkeurig worden gepositioneerd en stevig worden bevestigd in zowel de axiale als de omtreksrichting.
Veel voorkomende methoden zijn onder meer:
Axiale bevestiging: gebruik van structuren zoals asschouders, hulzen, ronde moeren en elastische borgringen;
Rondom fixeren: het overbrengen van koppel en het voorkomen van relatieve rotatie door middel van methoden zoals platte sleutels, spiebanen en interferentiepassingen.
Gemakkelijke montage en demontage: Door gebruik te maken van een getrapt asontwerp kunnen onderdelen opeenvolgend worden gemonteerd en gedemonteerd, waardoor interferentie wordt vermeden. Het asuiteinde moet worden afgeschuind (meestal 45 graden) om te voorkomen dat er tijdens de montage krassen in het binnengat van de bijpassende onderdelen komen.
Goede bewerkbaarheid
Verminder onnodige structurele complexiteit, zoals buitensporige treden of reliëfgroeven; Standaardiseer spiebaanbreedtes en plaats ze op dezelfde generatrix voor eenvoudige bewerking met één-opstelling; Voeg uitloopgroeven van de slijpschijf toe om goed slijpen te garanderen.
Verminder de stressconcentratie
Gebruik afrondingsovergangen bij veranderingen in de schachtdiameter om abrupte veranderingen in de dwars-doorsnede te voorkomen. De afrondingsradius moet kleiner zijn dan de afschuining van de op elkaar aansluitende delen om betrouwbaar contact te garanderen, de lokale spanning aanzienlijk te verminderen en de levensduur van vermoeiing te verbeteren.
Rationele spanningsverdeling en compacte structuur
Rationeel de posities van onderdelen op de as rangschikken, zoals het plaatsen van tandwielen dicht bij lagersteunen om buigmomenten te verminderen; Optimaliseer de verdeling van de belasting om de stijfheid en sterkte van de as te verbeteren; Als de ruimte het toelaat, gebruik dan een ontwerp met holle as om het gewicht te verminderen zonder de stijfheid aanzienlijk te beïnvloeden.
Materiaalkeuze en afstemming van warmtebehandeling
Selecteer koolstofstaal (bijvoorbeeld 45-staal) of gelegeerd staal (bijvoorbeeld 40Cr) afhankelijk van de werkomstandigheden en verbeter de prestaties door middel van warmtebehandelingen zoals ontlaten en oppervlakteharden, vooral bij toepassingen met hoge- slijtage of zware- belasting.
