传动轴常用材料

常用建筑材料

一、钢筋

我国在钢筋混凝土结构中目前通用的为普通钢筋，它可以分为热轧碳素钢和普通低合金钢两种，二者的区别主要在于化学成分不同。

热轧碳素钢除含有铁元素外，还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷等元素，其中力学性能与含碳量有关：含碳量高，强度高，质地硬，但塑性降低。 普通低合金钢的成分，除含有热轧碳素钢的元素外，再加入微量的合金元素，如硅、锰、钒、钛、铌等，虽然含量不多但改善了钢材的塑性性能。

按照我国《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）的规定，在钢筋混凝土结构中所用的国产普通钢筋有以下四种级别：

1、HPB235：即热轧光面钢筋（Hot rolled Plain Steel bars）235级， 屈服强度为σs=235N/mm2，抗拉强度σb=370N/mm2；

2、HRB335：即热轧带肋钢筋（Hot rolled Ribbed Steel bars）335级，屈服强度为σs=335N/mm2，抗拉强度σb=490N/mm2；

3、HRB400：即热轧带肋钢筋（Hot rolled Ribbed Steel bars）400级，屈服强度为σs=400N/mm2，抗拉强度σb=570N/mm2；

4、RRB400：即余热处理钢筋（Remained heat treatment Ribbed

Steel bars）400级，屈服强度为σs=400N/mm2，抗拉强度σb=600N/mm2。 钢筋的冷加工方法：冷拉、冷拔、冷轧。

二、水泥

水泥的特点

水泥是一种粉末状材料，加水后拌合均匀形成的浆体，不仅能够在干燥环境中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或发展其强度，形成具有堆聚结构的人造石材。

水泥适用范围

不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且也适合用于潮湿环境及水中的工程部位。

按性能和用途分

按主要水硬性物质分

第一节 硅酸盐水泥

硅酸盐水泥的原材料

1、生产硅酸盐水泥熟料的原材料

钣金常用材料

~ 1 ~

品名：不锈钢板

代号：SUS，STAINLESS STEEL

常用型号：SUS304（18-8不锈钢，无磁性）SUS301（弹簧不锈钢，轻微磁性）

SUS430（有磁性，较易生锈）

抗拉强度：53kgf/mm2以上。

材料厚度：0.1~10.0mm。 10.0mm以上材料较难买到。

材料宽度：最宽5’(1524mm)，一般为4’，即1219mm或1250mm，可依需要裁切小于1524mm之任意尺寸。

材料长度：可依需要裁切任意尺寸。一般为8’，即2438mm或2500mm。

材料特性：1、金属白色光泽，表面不易生锈，依表面状态可分：雾面、亮面、镜面、拉丝面等。为保护表面，经常贴上PVC保护膜。

2、一般不做表面处理。如要烤漆须经特殊表面处理。

3、不适宜做电镀，可做电解。

4、适宜做冷冻、空调、家电、装饰结构件。

比 重：7.95

重量计算：长（m）×宽（m）×厚（mm）×比重=公斤（kg）如：

SUS304 2.0×1220×2440重量为：2.0×1.22×2.44×7.95=44.65kg 又如：

SUS430 1.0×1000×2000重量为：1×1×2×7.95=15.9kg

注：1、材料厚度一般公差＋0，－0.08，亦即板厚2.0mm实测可能只有1.92mm。

2、量测材料厚度应使用测微器（micrometer），不要使用光标卡尺。

品名：冷轧钢板 （COLD ROLLING STEEL）

代号：SPCC、CRS (SPCD：抽拉用冷板，SPCE深抽用冷板。)

硬度：HRB 1/2H=74～89 1/4H=65～80 1/8H=50～71 H=89以上

抗拉强度：28kgf/mm以上。

材料厚度：0.25~3.2mm。 3.2mm以上材料必须订制

轴类零件的工艺路线实例

一、材料选择

轴类零件常用的材料为锻造或轧制的碳素钢或合金钢。轴类零件之所以选用碳素钢和合金钢制造，是因为轴属于较为重要、较为精密的零件。它本身要求足够的强度和刚度（包括变形刚度和接触刚度），足够精确的尺寸和较高的表面粗糙度，与滑动轴承配合处的轴颈表面还应有高的硬度。因而材料应具有优良的综合机械性能。而碳素钢和合金钢则能满足这些要求。尤其是碳素钢，因其价格低廉，锻造工艺性能良好，对应力集中没有合金钢敏感，所以应用尤为广泛。近年来，采用球墨铸铁或合金铸铁制造形状复杂的轴已获得很大的成功。估计随着铸铁质量的进一步提高，“以铁代钢”将取得更加飞速的发展。

在选择轴的材料时，对载荷不大或不太重要的场合，可用Q235A、Q255A钢；对载荷较大，较为重要的场合，以45钢最为常用；重载，且轴的尺寸和重量受到限制时，或轴的工作条件恶劣时，则采用合金钢，如此40Cr、38CrMoAl等。

根据上述分析，本传动轴以选45号钢为宜。

二、毛坯的选择

该轴尺寸不大，但最大直径与最小直径的差值较大，因此不宜选择圆钢毛坯，应选择锻造毛坯。考虑到轴的尺寸和重量采用模型锻造是可行的。若批量较大，应选择模型锻造。若批量较小，则应采用自由锻造。

三、工艺路线的拟定

在拟定工艺路线之前，先分析轴的结构和精度要求。从结构上分析，轴由七段圆柱组成，上面有两个键槽和两个中心孔（其中一个中心孔带螺孔，以便安装轴端挡圈）。从精度和粗糙度分析，有四段圆柱要求达到IT6级精度，其中安装联轴器的 55段和要安装齿轮的80段两段要求粗糙度在1.6以下，安装轴承的65两段要求粗糙度在0.8以下。以上四段圆柱之间又要求有较高的位置精度。根据该轴主要由圆柱构成和多数段均要求较高的加工精度和较小的粗糙度这一特点，在拟定工艺路线时，应以外圆表面的加工贯穿始终，将全轴的加工分成粗、半精和精加工三个阶段，而将键槽和螺纹的加工穿插于各加工阶段中。至于中心孔，其作用是为加工时提供安装定位基准。根据“基准先行”的原则，应该在一开始就将其加工出来。

轴常用材料的选用

轴是机械设备中的一种重要零件，主要用于承载和传递力量，使机械能够正常运转。轴的选材直接关系到机械设备的性能、使用寿命和安全性。常用的轴材料有金属和非金属两大类，下面将就轴常用材料的选用进行介绍。

金属轴常用材料的选用：

1.碳素钢：碳素钢具有良好的机械性能，抗拉强度和抗震性能较高，适用于一般负载和低速运动的轴。

2.合金钢：合金钢具有较高的强度和硬度，耐磨性强，适用于承受较大负载和高速运动的轴，如汽车传动轴、发动机曲轴等。

3.不锈钢：不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，在湿润或腐蚀环境中使用能够减少轴的磨损和氧化，适用于耐腐蚀要求较高的轴。

4.铜合金：铜合金具有良好的导热性和导电性，适用于高速运动时需要较好的散热性能的轴，如电机、发动机内部的轴。

5.铝合金：铝合金具有较低的密度和良好的强度，适用于重量要求较轻的轴，如飞机、航天器等。

非金属轴常用材料的选用：

1.陶瓷：陶瓷具有高温稳定性和耐磨性，适用于高温环境和对轴与轴套磨损要求较高的场合，如高温烘干炉、化工设备等。

2.聚合物：聚合物具有良好的耐磨性和自润滑性能，适用于无润滑或少润滑的场合，如食品加工机械、医疗设备等。 在选用轴材料时，需考虑以下几个因素：

1.负载类型和大小：负载情况是选材的主要依据，根据实际工作条件选择合适的材料。

2.运动速度：高速运动时轴对材料的要求较高，需选用相对强度较高的材料。

3.工作温度：高温和低温环境对轴材料的选择有一定影响，需根据工作温度范围选用合适的材料。

4.耐腐蚀性：若工作环境存在腐蚀性介质，需选用耐腐蚀材料，如不锈钢等。

5.经济性：在满足工作要求的前提下，需考虑材料的价格以及加工成本，选择经济合理的材料。

综上所述，轴的选材是根据实际工作条件和要求综合考虑的，在不同条件下可能选用不同的材料。合理的轴材料选用能够提高设备的性能和使用寿命，因此在设计和选择轴材料时需仔细考虑各个因素的影响。