1、一字型转轴分为空心结构及实心结构空心结构: 此结构为利用公轴外径与母轴内径干涉,使公、母轴转动时产生扭力,不同于实心结构是利用套筒之干涉于公母轴间。如下图另外依公轴之油沟形式另有其他斜沟及无沟两种形式,为空心结构中之分类。如下图空心结构之干涉:空心结构之转轴:其构造十分简单、容易生产、影响扭力之因素即为公轴与母轴配合时之干涉量,但在一定之尺寸范围内其干涉量不得过大,否则即产生结构破坏,所以需要求较精密之尺寸公差,符合所需干涉要求。空心结构之强度:为了实际应用之扭力值以及装配上方便之需要,都将公轴之实心去除成为空心之公轴,故称之为空心结构。结构空心之强度,对扭力的影响亦非常大。目前最主要控制扭力
2、范围之方式,主要就以干涉值以及公轴空心之强度设计,来配合母轴之外观尺寸需要。切槽之设计:一般而言,若以相同外观体积之空心结构可设计出较高扭力值之转轴,但为了考虑其寿命稳定性,需给予公母轴干涉摩擦时,增加公轴之挠度以期寿命稳定。另外均会于公轴套入母轴之截面上,对公轴切入一槽,其宽度与深度则依设计者扭力要求之需要作设计,亦可作为二次扭力调整之辅助。油沟之设计:原则上公母轴间之配合,干涉摩擦面积愈大,可产生之扭力值愈大,油沟之设计虽减少摩擦面积,却常用于较高扭力值的转轴中,其原因可对公母轴干涉所产生之径向压力探讨: “径向压力= 径向力/圆周面积” ;“摩擦力= 径向压力*摩擦系数”可知油沟虽减少摩
3、擦面积,却在相同之径向力下,产生更高之径向压力,而得到相同之摩擦力。油沟之作用: 在较高的扭力转轴转动一段时间后,于摩擦面间磨屑逐渐产生,油沟除了供油蕴含外,也提供了愈来愈多的磨屑及时排出摩擦面之沟槽,避免磨屑影响扭力的不稳定,甚至是造成公母轴间的磨损,导致寿命减短。 斜沟与直沟之差别:转轴的扭力值愈高磨屑愈难排出于摩擦面外,斜沟更助于转动的行径时更直接排出磨屑,而且在转动之方向与斜沟之方向成一夹角,即可将外力于转轴转动时分解成一径向力与轴向分力,增加公母轴抵抗外力之稳定能力。空 心 结 构 之 转 轴 各 项 参 考 数 据 公轴重要尺寸 母轴重要尺寸配合公称尺寸编号 扭力值范围油沟 外径
4、内径 径差 槽深 槽宽 内径 外径 径差 径干 涉 干涉深度J003 28.0 32.0 kgf-cm X 8.10 5.30 2.80 7.60 1.80 8.04 12.00 3.96 0.06 5.20 J003-A 32.0 36.0 kgf-cm X 8.10 5.30 2.80 7.60 1.00 8.04 12.00 3.96 0.06 5.20 J003-B 38.0 42.0 kgf-cm 斜沟 8.12 4.90 3.22 7.00 1.00 8.04 12.00 3.96 0.08 5.50 J003-C 35.0 42.0 kgf-cm 斜沟 9.09 4.90 4.1
5、9 7.00 1.00 9.02 12.00 2.98 0.07 4.50 J003-D 15.0 17.0 kgf-cm X 8.10 5.30 2.80 7.60 1.00 8.04 12.00 3.96 0.06 4.20 J003-E 33.0 37.0 kgf-cm 斜沟 9.09 5.30 3.79 7.20 1.00 9.02 12.00 2.98 0.07 4.50 J003-F 18.0 22.0 kgf-cm X 8.10 5.30 2.80 7.60 1.00 8.04 12.00 3.96 0.06 3.90 J003-H 24.0 28.0 kgf-cm 斜沟 9.0
6、8 5.30 3.78 7.00 1.00 9.02 12.00 2.98 0.06 4.60 J003-K 44.0 48.0 kgf-cm 斜沟 9.11 5.30 3.81 7.00 1.00 9.02 12.00 2.98 0.09 4.60 D009 6.3 7.3 kgf-cm 直沟 5.60 3.80 1.80 7.00 1.00 5.50 7.00 1.50 0.10 3.00 J006 5.5 6.5 kgf-cm 直沟 4.10 2.00 2.10 4.50 0.60 4.04 6.50 2.46 0.06 2.00 J005 4.5 5.5 kgf-cm 直沟 3.88
7、1.60 2.28 4.90 0.80 3.82 5.00 1.18 0.06 2.20 D201-A 8.0 9.0 kg-cm X 5.10 3.00 2.10 7.30 0.80 5.02 7.00 1.98 0.08 5.70 结论:以目前空心结构之扭力值 以及尺寸需求 取以上数种典型过去成品之型号 分析其中之主要尺寸配合之数据 约略可交叉分析出我们之前所判断之特质 并加以左证 其主要特质如下:扭力值:扭力值之大小主要取决之关键 即为公母轴配合所产生的干涉 但干涉之范围必须受限公母轴之强度 尺寸愈大者 愈可设计出较大扭力值之空心结构转轴油沟:当所需要之扭力非常大 而公母轴尺寸受限时 往往干涉均接近上限 此时摩擦之破坏 较为严重 尤要注意磨屑之产生与排出 可得较为稳定扭力寿命径干涉: