空心軸的鍛造工藝優(yōu)化有哪些？

對比空心軸和實心軸的彎扭截面系數，發(fā)現外徑相同的空心軸和實心軸在傳遞扭矩、彎矩和彎扭的作用上差別不大，但空心軸可以大大減輕軸的重量，因此空心軸的應用越來越受到重視，迫切需要解決空心軸的成形問題?？偨Y了空心軸的成形方法，簡要分析了鍛造+機械加工、徑向鍛造、旋轉鍛造、擠壓或擠壓+機械加工、楔橫軋、強力旋壓、旋轉壓縮、內高壓成形、交叉軋制+軸向沖孔、注射鍛造、靜液擠壓+內高壓成形的原理和特色。從毛坯形狀、成形溫度、潤滑、成形道次、尺寸等方面對幾種常用的成形方法進行了比較。未來對空心軸的需求將越來越多，成形方法將向、柔性方向發(fā)展。

機械傳動裝置幾乎存在于所有的機械產品中，不同的傳動機構或裝置有不同的要求。比如有的需要大傳動比的減速機構，有的需要較長的傳動軸，有的需要減輕自身重量，采用空心軸傳動。而在機械制造中，減輕重量、節(jié)省材料幾乎是每個設計師都想追求的目標之一。

空心軸是機械的重要部件之一，做旋轉運動的各種傳動件支撐著傳動件，通過軸傳遞運動和動力。根據軸上載荷的不同，空心軸可分為:只承受彎矩，不傳遞扭矩的主軸，如高鐵的車軸；只傳遞扭矩，不承受彎矩的傳動軸，如汽車的傳動軸；傳遞扭矩并承受彎矩的轉軸，如汽車變速箱軸。對于一些其它力與其扭矩相比可以忽略不計的空心軸，從減輕重量和節(jié)省材料的角度出發(fā)，把它們設計成空心的是很有必要的。由于橫截面上的剪應力沿半徑呈線性分布，所以圓心附近的應力很小，即圓心附近的材料沒有發(fā)揮出應有的性能。這一理論早已為人們所知，并被廣泛應用。例如，一些運輸機械如飛機、輪船和汽車的傳動空心軸被設計成中空的，以減輕其質量。但是按照傳統的設計方法和技術，是不可能在滿足使用強度的情況下達到質量的，因為這種設計的計算量非常大，要完成原來的手工計算幾乎是不可能的。只有在計算機技術和軟件技術高度發(fā)達的今天，才能解決手工難以計算的高次方程，實現設計方案。