轴类零件是机械系统的 “骨架”,承担支撑旋转部件、传递动力的核心任务,其设计合理性与运行维护质量直接决定设备整体寿命。设计阶段需优先明确轴的受力特性,根据承受载荷类型(扭矩、弯矩或复合载荷)确定结构形式,如承受纯扭矩的传动轴可采用光轴,同时受弯扭的主轴则需设计为阶梯轴,通过轴肩实现零件定位,避免轴向窜动。
材料选择需匹配工况,普通低速轻载轴可选 45 钢,经调质处理提升综合力学性能;中高速重载轴如机床主轴,宜选用 20CrMnTi 渗碳钢,渗碳淬火后表面硬度达 HRC58-62,兼顾耐磨性与心部韧性。关键尺寸设计需预留加工余量,轴颈等配合部位公差需控制在 IT6-IT7 级,确保与轴承的装配精度。
运行维护中,需定期检查轴的运行状态:一是通过温度传感器监测轴颈温度,若超过 60℃可能是轴承配合过紧或润滑不足;二是用振动检测仪排查径向跳动,当振幅超过 0.05mm 时,需停机检查轴的弯曲变形或轴承磨损情况;三是定期更换润滑脂,避免因油脂老化导致摩擦增大,通常低速轴每 3 个月换脂一次,高速轴每月需补充润滑。此外,长期闲置设备需定期盘车,防止轴因重力产生永久变形,保障轴类零件持续稳定运行。