轴是怎么传递管道切割机动力的？

管道切割机是指在易燃易爆或有毒有害危险工况下进行管道切割的机具。主要特点为切割无火花、温度低、不改变管道材料的物理及化学性能前提下进行的机械冷切割，其中刀片强度及散热性较好。动力传输采用液压方式，液压马达的扭矩通过传动轴分配给管道切割单元和自动爬行单元。

防爆切管机传动轴的功能用主要起到支承和回转防爆切管机铣刀片及坡口刀片的作用，并通过轴来传递液压系统中防爆切管机液压马达的运动和动力。

防爆切管机轴的设计要求：要有足够的强度来传递动力和扭矩；具有合理的结构；具有良好的加工工艺。

轴在工业领域的使用种类也很多，按轴线分类可分为直轴和曲轴。其中直轴又分为光轴及阶梯轴。防爆切管机所使用的多为直轴，而阶梯轴较为常见。按承载情况分类又可以分为心轴、转轴及传动轴。其中心轴只受弯矩，起支承作用。转轴同时承受弯矩和扭矩。传动轴只承受扭矩不承受弯矩或承受很小的弯矩。

一般情况下，防爆切管机的轴材料采用碳素钢，其中常用的碳素钢为30、40、45和50钢，是依据不同的传动力矩使用不同的材料来进行匹配和装载。另外还有一零配件部分选用合金钢类轴，这里就不一一详述了。严格按照《先锋管道防爆切管机装配规程》进行装配，并分清各种轴类应用。轴类用的很多，但要根据实际用途和承受力来正确选配材料.



1.  轴的结构

1.1轴上各段的名称

管道切割机所用轴段可分为轴颈、轴身、轴肩或轴环。其中轴颈又分为支承轴颈和工作轴颈，支承轴颈主要用于装配轴承或滑动轴瓦的部分。而工作轴颈主要用于装配回转零件，如齿轮、带轮的部分。轴身主要是起到连接工作轴颈和支承轴颈。轴肩或轴环主要是对应轴上截面尺寸变化的部分。

1.2切管机轴结构的要求

1.2.1轴上零件要有可靠的周向固定和轴向固定；

1.2.2切管机轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中，以免发生弯曲或断裂；

1.2.3尽量选择锥度设计，从而便于轴上零件的安装与拆卸。

2.切管机轴上零件的固定

2.1轴上零件的轴向固定

主要是要保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力，从而实现稳定稳固地传输动力并实现零件稳定工作。

2.1.1轴肩与轴环固定的优点是不需要附加零件，能承受较大的轴向力，其缺点是使轴径增大，阶梯处产生应力集中，阶梯多不易加工，选材及加工的成本增高。为保证零件紧靠定位面，应使r<c1<ro。轴肩高度a应大于R或c1，通常取a=(0.07~0.1)d；轴环宽度b约等于1.4a；与滚动轴承相配合处的a和r值应根据滚动轴承的类型与尺寸来确定。

2.1.2圆锥面方法固定方法能够消除轴和齿轮间的径向间隙，装拆比较方便，可兼作周向固定，能承受冲击载荷。多用于管道切割机轴端零件固定，常与轴端压板或螺母联合使用，使切管机铣刀片及坡口刀片获得双向轴向固定。

2.1.3套筒固定方法的特点是结构简单，定位可靠，轴上不需要开槽、钻孔和切制螺纹，因而不影响轴的疲劳强度。一般情况下用于切管机零件间距较小场合，以免增加结构重量。但套筒固定法不宜在高转速下的轴类采用。

2.1.4弹性挡圈固定方法适用于固定轴端匹配的固定部件，可以承受较为剧烈的振动和冲击载荷。一般来说就是应用于管道切管机的滚动轴承端固定，防止随动的部件偶尔的窜动。这种结构虽然简单，拆卸方便，承受较小的轴向力，但要切槽，并且要求槽位准确和具有一定的精度（这种加工需要数控加工来完成）。

2.2管道切割机轴上零件的周向固定

轴上零件的周向固定的目的是为了传递周向运动和转矩，防止零件与轴产生相对转动。在设计中，常采用键和过盈配合、紧定螺钉或销等方法来进行周向固定轴上零件。

2.2.1用键连接作为周向固定

主要用于高精度、高转速以及冲击载荷场合中。

a.使用平键的方法制造简单、拆卸方便，对中性好。用于较高精度、高转速及受冲击或变载荷作用下的固定联接中，还可用于一般要求的导向联接中。齿轮、蜗轮、带轮与轴的联接常用此种形式。

b.楔键的使用能传递转矩，同时能承受单向轴向力。由于装配后造成轴上零件的偏心或偏斜，故不适于要求严格对中、有冲击载荷及高速传动联接。

c.切向键的使用可传递转大的转矩，对中性差，对轴的削弱较大，常用于重型机械中。一个切向键只能传递一个方向的转矩，传递双向转矩时，需用两个互成120度角的键来完成。

d.花键分为矩形、渐开线及三角形花键。花键承 载能力高、定心性及导向性好，制造困难，成本较高。适用于载荷较大，对定心精度要求较高的滑动联接或固定联接。三角形齿细小，适于轴径小，轻载或薄壁套筒的联接。

e.滑键主要应用于固定在轴轮毂上，随轮毂一同沿轴上键槽作轴向移动。常用于轴向移动距离较大的场合。

2.2.2使用过盈配合作为周向固定

主要用于不经常拆卸的场合和工作条件下。主要装配方法为压入法和温差法。其中压入法 不宜多次装卸，容易擦伤表面，间隙较小。而温差法则是利用冷缩原理来进行。加热包容件，冷却被包容件。对于大冲击力，大载荷的场合可以采用键联接回过盈配合来进行装配和调试。