实心轴和空心轴怎么选择？

Question

如题所述

Answer 1

空心轴比实心轴加工制造困难，造价也高，两者均在包装机械中被广泛使用：充填机械、灌装机械、裹包机械、封口机械、贴标机械、清洗机械、干燥机械、杀菌机械、捆扎机械、集装机械、多功能包装机械、包装材料制造机械、包装容器制造机械，以及完成其包装作业的辅助包装机械。空心轴和实心轴至于哪个用途更广，在实际工作中，还要具体情况具体分析，合理地选择截面的形状与尺寸。
第一点，假设外圆直径相同，材料相同、热处理相同的情况下，肯定是实心轴比空心轴的抗弯和抗扭能力更高。
第二点，假设截面积相同，材料相同、热处理相同的情况下，空心轴的抗弯和抗扭能力更高。但也不是无条件的，如果壁太薄的话，尽管的惯性矩和抗弯截面模数很高，但对于承受弯矩的情况下，压应力可能会造成受压区局部失稳破坏。
上面提到的热处理条件，对刚度没有影响，但对强度有影响。
如果直径一样，那么无论抗弯、抗扭还是抗拉，都是实心比空心强。
如果重量一样，那就不一定了，那要看具体的截面形状了，一根直径100mm的空心轴，控制好壁厚，也可以做的比直径10mm的实心轴有更高的抗弯能力。
工程上使用空心轴的多，那是因为选材时并不单纯看强度，而是看所谓比强度和比刚度。举个不恰当的例子：某根实心轴比空心轴强度高了20%，可是却重了50%，那么从工程上来说在强度合格的前提下，选择空心轴更合适。