转轴

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定义
链接产品零部主件必须用到的、用于转动工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。常见的转轴有：手机转轴（翻盖或旋转屏手机）；笔记本电脑转轴；便携式DVD转轴；LED台灯转轴；LCD显示屏转轴；GPS等车载支架转轴等等。
分类
按用途可分为以下9种类型：1、LCD转轴2、TV转轴3、可视电话转轴4、PDVD转轴5、DV 转轴6、数码相机转轴7、笔记本转轴8、手机转轴9、LED台灯转轴
按结构可分为以下9种类型：1、传统垫片转轴2、一字型转轴3、压铸工艺的转轴4、卷包转轴5、扭簧转轴
按功能可分为以下9种类型：1、无角度限制转轴2、有角度限制转轴3、多段扭力转轴4、定点转轴5、阻力转轴6、组合转轴7、挂壁转轴8、开关转轴
转轴图示
转轴主要用于机械工业方面的结构上，比如图1-图4所示。
原材料
标准的马氏体不锈钢是：403、410、414、416、416(Se)、420、431、440A、440B和440C型，这些钢材的耐腐蚀性来自“铬”，其范围是从11.5至18%，铬含量愈高的钢材需碳含量愈高，以确保在热处理期间马氏体的形成，上述三种440型不锈钢很少被考虑做为需要焊接的应用，且440型成份的熔填金属不易取得。标准马氏体钢材的改良，含有类如镍、钼、钒等的添加元素，主要是用于将标准钢材受限的容许工作温度提升至高于1100K，当添加这些元素时，碳含量也增加，随着碳含量的增加，在焊接物的硬化热影响区中避免龟裂的问题变成更严重。 马氏体不锈钢能在退火、硬化和硬化与回火的状态下焊接，无论钢材的原先状态如何，经过焊接后都会在邻近焊道处产生一硬化的马氏体区，热影响区的硬度主要是取决于母材金属的碳含量，当硬度增加时，则韧性减少，且此区域变成较易产生龟裂、预热和控制层间温度，是避免龟裂的最有效方法，为得最佳的性质，需焊后热处理。马氏体不锈钢是一类可以通过热处理（淬火、回火）对其性能进行调整的不锈钢，通俗地讲，是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件：一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在，在该区域温度范围内进行长时间加热，使碳化物固溶到钢中之后，进行淬火形成马氏体，也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区，二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜，铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别，可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。Fe-Cr系相图富铁部分，如Cr大于13%时，不存在γ相，此类合金为单相铁素体合金，在任何热处理制度下也不能产生马氏体，为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素，以扩大γ相区，对于马氏体铬不锈钢来说，C、N是有效元素，C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马氏体铬不锈钢中，除铬外，C是另一个最重要的必备元素，事实上，马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳三元合金。当然，还有其他元素，利用这些元素，可根据Schaeffler图确定大致的组织。马氏体不锈钢主要为铬含量在12%-18%范围内的低碳或高碳钢。各国广泛应用的马氏体不锈钢钢种有如下3类：
1.低碳及中碳13%Cr钢
2.高碳的18%Cr钢
3.低碳含镍（约2%）的17%Cr钢
马氏体不锈钢具备高强度和耐蚀性，可以用来制造机器零件如蒸汽涡轮的叶片（1Cr13）、蒸汽装备的轴和拉杆（2Cr13），以及在腐蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等（4Cr13）。碳含量较高的钢号（4Cr13、9Cr18）则适用于制造医疗器械、餐刀、测量用具、弹簧等。与铁素体不锈钢相似，在马氏体不锈钢中也可以加入其它合金元素来改进其他性能：
1.加入0.07%S或Se改善切削加工性能，例如1Cr13S或4Cr13Se；
2.加入约1%Mo及0.1% V，可以增加9Cr18钢的耐磨性及耐蚀性；
3.加入约1Mo-1W-0.2V，可以提高1Cr13及2Cr13钢的热强性。
马氏体不锈钢与调制钢一样，可以使用淬火、回火及退火处理。其力学性质与调制钢也相似：当硬度升高时，抗拉强度及屈服强度升高，而伸长率、截面收缩率及冲击功则随着降低。
马氏体不锈钢的耐蚀性主要取决于铬含量，而钢中的碳由于与铬形成稳定的碳化铬，又间接的影响了钢的耐蚀性。因此在13%Cr钢中，碳含量越低，则耐蚀性越高。而在1Cr13、2Cr13、3Cr13及4Cr13四种钢材中，其耐蚀性与强度的顺序恰好相反。
热处理
退火的种类　　1． 完全退火和等温退火　　完全退火又称重结晶退火，一般简称为退火，这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸，锻件及热轧型材，有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重要工件的最终热处理，或作为某些工件的预先热处理。　　2．球化退火　　球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢（如制造刃具，量具，模具所用的钢种）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。　　3． 去应力退火　　去应力退火又称低温退火（或高温回火），这种退火主要用来消除铸件，锻件，焊接件，热轧件，冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除，将会引起钢件在一定时间以后，或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。
淬火　　为了提高硬度采取的方法，主要形式是通过加热、保温、速冷。最常用的冷却介质是盐水，水和油。盐水淬火的工件，容易得到高的硬度和光洁的表面，不容易产生淬不硬的软点，但却易使工件变形严重，甚至发生开裂。而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。
回火　　1． 降低脆性，消除或减少内应力，钢件淬火后存在很大内应力和脆性，如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。　　2． 获得工件所要求的机械性能，工件经淬火后硬度高而脆性大，为了满足各种工件的不同性能的要求，可以通过适当回火的配合来调整硬度，减小脆性，得到所需要的韧性，塑性。　　3． 稳定工件尺寸　　4． 对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火（或正火）后常采用高温回火，使钢中碳化物适当聚集，将硬度降低，以利切削加工。
常用炉型的选择　　炉型应依据不同的工艺要求及工件的类型来决定　　1．对于不能成批定型生产的，工件大小不相等的，种类较多的，要求工艺上具有通用性、 多用性的，可选用箱式炉。　　2．加热长轴类及长的丝杆，管子等工件时，可选用深井式电炉。　　3．小批量的渗碳零件，可选用井式气体渗碳炉。　　4．对于大批量的汽车、拖拉机齿轮等零件的生产可选连续式渗碳生产线或箱式多用炉。　　5．对冲压件板材坯料的加热大批量生产时，最好选用滚动炉，辊底炉。　　6．对成批的定型零件，生产上可选用推杆式或传送带式电阻炉（推杆炉或铸带炉）　　7．小型机械零件如：螺钉，螺母等可选用振底式炉或网带式炉。　　8．钢球及滚柱热处理可选用内螺旋的回转管炉。　　9．有色金属锭坯在大批量生产时可用推杆式炉，而对有色金属小零件及材料可用空气循环加热炉。
常见故障
常见故障
转轴磨损是轴使用过程中常见的设备问题，主要是由轴的金属特性造成的：金属虽然硬度高，但是退让性差（变形后无法复原）、抗冲击性能差、抗疲劳性能差，因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等。大部分的轴类磨损不易察觉，只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时，才会引起察觉，但是到人们发觉时，大部分传动轴都已磨损，从而造成机器停机。
传统维修方法
国内针对转轴磨损一般采用的是补焊、镶轴套、打麻点等方法，但当轴的材质为45号钢（调质处理）时，如果仅采用堆焊处理，则会产生焊接内应力，在重载荷或高速运转的情况下，可能在轴肩处出现裂纹乃至断裂的现象，如果采用去应力退火，则难于操作，且加工周期长，检修费用高；当轴的材质为HT200时，采用铸铁焊也不理想。一些维修技术较高的企业会采用电刷镀、激光焊、微弧焊甚至冷焊等，这些维修技术往往需要较高的要求及高昂的费用。
最新维修方法
对于以上修复技术，在欧美日韩企业已不太常见，发达国家一般采用的是高分子复合材料技术和纳米技术，高分子技术可以现场操作，有效提升了维修效率，且降低了维修费用和维修强度。其中应用最为广泛的是美嘉华技术体系，相比传统技术，高分子复合材料既具有金属所要求的强度和硬度，又具有金属所不具备的退让性（变量关系），可以最大限度确保修复部位和配合部件的尺寸配合；同时，利用复合材料本身所具有的抗压、抗弯曲、延展率等综合优势，可以有效地吸收外力的冲击，极大化解和抵消轴承对轴的径向冲击力，并避免了间隙出现的可能性，也就避免了设备因间隙增大而造成的二次磨损。
加工装配
转轴的基本模件做好以后，就要按照事先做好的流程图开始进一步处理，达到一定的工艺水平。
空心结构之干涉： 　　空心结构之转轴：它的构造十分简单、容易生产、影响扭力的因素即为公轴与母轴配合时之干涉量，但在一定的尺寸范围内其干涉量不得过大，否则会产生结构破坏，所以需要较精密的尺寸公差，符合所需干涉要求。
空心结构之强度： 　　为了实际应用的扭力值以及装配上的方便，都将公轴的实心去除成为空心公轴，故称之为空心结构。结构空心的强度，对扭力的影响也非常大。最主要控制扭力范围的方式，主要就以干涉值以及公轴空心的强度设计，来配合母轴的外观尺寸需要。
切槽之设计： 一般而言，若以相同外观体积的空心结构可以设计出较高扭力值的转轴，但为了考虑其寿命稳定性，需给予公母轴干涉摩擦时，转轴快易优自动化有收录，增加公轴之挠度以期寿命稳定。另外均会在公轴套入母轴的截面上，对公轴切入一槽，其宽度与深度则依设计者扭力要求的需要作设计，亦可作为二次扭力调整的辅助 
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