专利名称：一种轻质高强度附筋转轴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转轴，具体涉及一种适用于小型、微型机电产品中的转子部件总 装时起固定联结作用的转轴。
背景技术：
在机电产品中，机械零部件固定联结方式可分为工艺型和配合型。(一 )工艺型通过在转轴或机械零部件上分别加制通孔或螺纹孔，装配时再通过 螺钉旋紧联结。这种联结方式对零件的制作中涉及的工序，工具类型和设备种类较多，工艺 制备过程复杂。( 二)配合型将转轴及与转轴相联结部分的通孔加工成可相配、具有一定锥形，通 过转轴与通孔之间锥形型面耦合，达到固定联结的目的。这种联结加工方式，无论是对操作 人员技能还是加工机床和零件的制作工艺要求及制作成本都很高。故一般制造业都较少采用。除了以上两种方式外，还有一种粘结型，即采用高强度粘结剂(膏)，将结合面粘 合在一起。这种方式可靠性差，只适用于一般性、受负载或冲击载荷较小的联结。如需承受 一定强度载荷则不适合。在小型、微型机电产品的装配中，常有转轴与转子组件进行固定配合，即将转轴的 固定档尺寸相对于固定通孔加工略为大些，通常以过盈配合。在压装过程中，由于转轴与通 孔内径壁全接触，转轴外圆周面留有明显的拉痕，刮擦等表观损伤。此外，各类机电产品中，轴制品都选用各类金属材料。如各种碳钢(35#、45#等)、 合金钢(lCrl8Ni9Ti、2Crl3、9Crl8等)，以及有色金属。存在重量较重、不易加工等缺陷。因此，需要这样一种转轴，自身具有一定的强度、易成型、易切削、重量轻，加工成 型后无需要专门保养，甚至免维护。加工中无需经特殊复杂工艺或经简单工序就能直接可 供装配使用，装配中不会有不良损伤，对提高加工效率，降低制造和管理成本有显著效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自身具有一定的强度、易成型、易切削、重量轻，的高 强度、轻质转轴。本发明轻质高强度附筋转轴，采用尼龙为材料制备。尼龙适合切削加工。在加工 过程中具有自润滑性。当切削速度不快时(转速80 220转/min)不易产生切削热，无需 添加切削液。此外，尼龙材料质量轻、价格低廉，适用于小型、微型机电产品。加工完成后的 转轴无需专门定期保养。尼龙材料比金属材料价格低、机械强度好，是替代金属的理想替代 品。此外，尼龙经切削后产生的条状物可再次利用。将其揉合成团状，洗手时结合肥皂、去 污液(剂)搓手，这样可有效去除手上油渍、污垢。比单单使用肥皂、去污液(剂)效果明
Mo本发明转轴摒弃原有传统型转轴的光杆结构。在转轴的固定工作型面(轴的圆周面)上附加若干条凸筋。通过凸筋的径向力与之紧固配合的通孔内壁之间张力紧密贴合， 从而起到固紧作用。本发明轻质高强度附筋转轴的径面上有凸筋，凸筋与转轴为一体，凸筋在转轴上 均勻分布。一种优选的方案是凸筋一端呈圆弧状，另一端呈台阶状。这样当转轴压入通孔时， 转轴与通孔间有一滑行过渡段。转轴在下滑过程中有辅助导向(正)作用，且不易损伤被 压入通孔周围边缘表面，保证加工质量。本发明附筋转轴的凸筋的长度、宽度、凸起高度及进的圆角rl和r2大小视轴的实 际制造尺寸而定。本转轴与通孔尺寸略为大些，轴的过盈量为通孔孔径的1. 5 2. 0%，这样在使转 轴压入通孔后具有适当张力，以防松动。本型发明专利，通过外力载荷，如气动压力机、液压机等，将转轴压入装配固定用 通孔中。转轴表面各凸筋与通孔内壁面接触，利用两者间相互正反压作用力，撑紧固定。此 状态下，转轴在通孔中受力均勻，不会发生窜动，跟转等失效状态。在装配压装中，当转轴压 入通孔时，既不需要通过专用工装保证压入时的限位，而且转轴上的凸筋与通孔受力均勻。 经检测，这样压装出来的转轴组件紧固性好，通孔四周没有刮、划、翘、凹、翻等不良表观。经 压制后的转轴组件整体可靠性高。本发明附筋转轴可通过车削加工时，车刀用一般加工车(铣)刀具即可。加工时 转速不宜过快，一般要求在80 220转/分钟，进刀量也不宜过大，一般要求0. IOmm/转， 否则造成尼龙制品发热膨胀，加工不符合设计尺寸。本发明转轴可广泛应用于机械，机电、五金等制造加工领域。非常适合中小型机械 产品的制造。采用本型转轴，可有效规避加工性损伤。同时，凸筋与孔壁的接触面积大大减 小，无需加大外加载负荷，提高加工效率。通过凸筋工艺结构，则无需将转轴和通孔加工成 锥形型面。这样既有效降低工艺复杂度，又可降低制造等级要求。尼龙作为工程塑料广泛应用于服装、地毯、轮胎、帐篷、绳索、降落伞等产品领域。 在机械加工性能方面与有色金属及合金钢形同，有些性能甚至优于后两者。其具有如下优 点(1)比重低。如一个400公斤的尼龙坯料，实际体积相当于2. 7吨钢或3吨青铜，其重量 轻、耐疲劳、吸收冲击，切削时具有良好的稳定性和自润滑性，容易加工成型。(2)静、动摩擦 系数小、使用周期长、减少保养，恶劣环境下适应性强、寿命长。耐冲击疲劳、震动的抵抗性 大、噪音小、装配容易、耐磨性能好等性能。尼龙比其它材料使用寿命长，加工容易，不生锈、 不占油污及锈渍。( 装配时不易抱轴或卡轴，压装中不伤结合面或贴合面，不会像金属那 样有粘滞、刮划或起毛现象，能有效避免拉毛，翘角等不良现象。(4)尼龙使用寿命比通常金 属制品延长二、三倍之多。由于具有不生锈特性，成品后亦可露天放置。更换、拆卸方便，降 低劳动强度。本发明具有结构简单、易加工的优点。非常适合小型、微型机电产品的产品。较机 械型和结构型的联结定位方式，本型转轴不仅加工工艺简便，自身结构简单，而且无需通过 与之固定的零件上另行加制工艺孔来实现定位。以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的描述。如公知的，附图和具体实施方式
并不构成对本发明的限制。
图1为附筋转轴主视图。图2为图1沿A-A线的剖面图。图3为转轴附筋平滑端局部视图。图4为转轴附筋台阶端局部视图。其中，1为转轴，2为凸筋，3为附筋平滑端，4为附筋台阶端，5为圆角rl 6为圆角 r2。
具体实施例方式根据实际使用工况，如转轴组件的接触强度、与转轴配合通孔的长度，以及轴在 工作(旋转)时的转速、转矩负载等情况来确定实际凸筋的数量、长度、宽度、弧度、凸起高 度及进的圆角rl和r2。具体如图1和图2，转轴1的径面上有4条凸筋2，凸筋2与转轴1为一体，凸筋2 在转轴上均勻分布。凸筋2 —端呈圆弧状，为附筋平滑端3，另一端呈台阶状，为附筋台阶端 4。这样当转轴压入通孔时，转轴与通孔间有一滑行过渡段。转轴在下滑过程中有辅助导向 (正)作用，且不易损伤被压入通孔周围边缘表面。本实施例中进的圆角rl大于r2，如图3所示。图4中台阶端的凸起高度相对于凸 筋本体为1 1. 5mm。
权利要求
1.一种轻质高强度附筋转轴，其特征在于，系采用尼龙为材料加工制成，转轴径面上有 大于一条的凸筋。
2.如权利要求1所述的轻质高强度附筋转轴，其特征在于，凸筋与转轴为一体，其在转 轴上均勻分布。
3.如权利要求1所述的轻质高强度附筋转轴，其特征在于，凸筋一端呈圆弧状，另一端 呈台阶状。
4.如权利要求3所述的轻质高强度附筋转轴，其特征在于，圆弧一端进的圆角rl大于r2。
5.如权利要求1所述的轻质高强度附筋转轴，其特征在于，轴的过盈量为通孔孔径的 1. 5 2. 0%。
6.加工如权利要求1至5任一所述的轻质高强度附筋转轴的方法，其特征在于，通过车 削加工，加工时转速在80 220转/分钟，进刀量约为0. IOmm/转。
全文摘要
本发明提供一种轻质高强度附筋转轴，系采用尼龙为材料加工制成，转轴径面上有大于一条的凸筋，凸筋与转轴为一体，其在转轴上均匀分布，优选的方案是凸筋一端呈圆弧状，另一端呈台阶状，圆弧一端进的圆角r1大于r2。本发明具有结构简单、易加工的优点。非常适合小型、微型机电产品的产品。较机械型和结构型的联结定位方式，本型转轴不仅加工工艺简便，自身结构简单，而且无需通过与之固定的零件上另行加制工艺孔来实现定位。
文档编号F16C3/02GK102062139SQ20091019888
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者孙达章, 季明浩, 杨克荣 申请人:上海海事大学