空心轴的锻造工艺优化有哪些？

对比空心轴和实心轴的弯扭截面系数，发现外径相同的空心轴和实心轴在传递扭矩、弯矩和弯扭的作用上差别不大，但空心轴可以大大减轻轴的重量，因此空心轴的应用越来越受到重视，迫切需要解决空心轴的成形问题。总结了空心轴的成形方法，简要分析了锻造+机械加工、径向锻造、旋转锻造、挤压或挤压+机械加工、楔横轧、强力旋压、旋转压缩、内高压成形、交叉轧制+轴向冲孔、注射锻造、静液挤压+内高压成形的原理和特色。从毛坯形状、成形温度、润滑、成形道次、尺寸等方面对几种常用的成形方法进行了比较。未来对空心轴的需求将越来越多，成形方法将向、柔性方向发展。

机械传动装置几乎存在于所有的机械产品中，不同的传动机构或装置有不同的要求。比如有的需要大传动比的减速机构，有的需要较长的传动轴，有的需要减轻自身重量，采用空心轴传动。而在机械制造中，减轻重量、节省材料几乎是每个设计师都想追求的目标之一。

空心轴是机械的重要部件之一，做旋转运动的各种传动件支撑着传动件，通过轴传递运动和动力。根据轴上载荷的不同，空心轴可分为:只承受弯矩，不传递扭矩的主轴，如高铁的车轴；只传递扭矩，不承受弯矩的传动轴，如汽车的传动轴；传递扭矩并承受弯矩的转轴，如汽车变速箱轴。对于一些其它力与其扭矩相比可以忽略不计的空心轴，从减轻重量和节省材料的角度出发，把它们设计成空心的是很有必要的。由于横截面上的剪应力沿半径呈线性分布，所以圆心附近的应力很小，即圆心附近的材料没有发挥出应有的性能。这一理论早已为人们所知，并被广泛应用。例如，一些运输机械如飞机、轮船和汽车的传动空心轴被设计成中空的，以减轻其质量。但是按照传统的设计方法和技术，是不可能在满足使用强度的情况下达到质量的，因为这种设计的计算量非常大，要完成原来的手工计算几乎是不可能的。只有在计算机技术和软件技术高度发达的今天，才能解决手工难以计算的高次方程，实现设计方案。