工程机械领域中轴的疲劳设计应用

摘 要：工程机械设备多数为大型设备，且使用工况较为恶劣，轴是组成机械的主要零件之一，其最常见的失效形式便是疲劳失效，因其破坏前无明显征兆，故常常令人防不胜防，危害性极大，因此，应充分重视轴的疲劳设计应用。

关键词：工程机械；轴；疲劳设计

轴是组成机械的主要零件之一，主要功用是支撑回转零件及传递运动和动力。一切作回转运动的传动零件，都必须装在轴上才能进行运动及动力的传递。轴类零件最常见的失效形式便是疲劳失效，因其破坏前无明显征兆，故常常令人防不胜防，危害性极大。因此，在工程机械领域中，因其设备多数为大型设备，使用载荷较大，工况较为恶劣，轴的疲劳设计应用应得到充分的重视。对于破坏后会引起重大事故乃至人参伤亡的重要的轴，还应适当增加安全系数。

一、轴的分类

轴有不同的分类方法，也有不同类型的轴。常用的分类方法有两类：1）根据轴线的形状不同分类；2）根据承受载荷不同分类。

按轴线形状分类，可将轴分为直轴、曲轴、钢丝软轴。根据承受载荷的不同分类，轴可分为转轴、心轴、传动轴。转轴，即同时承受扭矩和弯曲载荷的轴，如齿轮减速器中的轴；心轴只需承受弯矩而不传递扭矩，例如铁路车辆的轴、自行车的前轴等，按轴旋转与否分为转动心轴和固定心轴两种；传动轴，即只承受扭矩而不承受弯矩或承受弯矩较小的轴，如汽车传动轴。

二、轴的失效形式

轴的失效形式，主要有疲劳强度不足而产生的疲劳断裂，因静强度不足而产生的塑性变形或脆性断裂、磨损、超过允许范围的变形和振动等。……