摘要：比較了空心軸和實(shí)心軸的抗彎和抗扭截面系數(shù)，發(fā)現(xiàn)相同外徑的空心軸和實(shí)心軸在傳遞扭矩、彎矩和彎扭復(fù)合的功能時(shí)差別不大，但空心軸能大幅降低軸的重量，故空心軸的應(yīng)用受到了越來(lái)越多的重視，急需解決空心軸的成形問(wèn)題。對(duì)空心軸的成形方法做了歸納總結(jié)，簡(jiǎn)要分析了鍛造+機(jī)加工、徑向鍛造、旋轉(zhuǎn)鍛造、擠壓或擠壓+機(jī)加工、楔橫軋、強(qiáng)力旋壓、旋轉(zhuǎn)壓縮、內(nèi)高壓成形、橫軋+軸向穿孔、注射鍛造、靜液擠壓+內(nèi)高壓成形等的原理和特點(diǎn)，并對(duì)幾種常用成形方法在坯料形式、成形溫度、潤(rùn)滑、成形道次、尺寸精度、表面質(zhì)量和成形周期等方面進(jìn)行了比較。未來(lái)對(duì)空心軸的需求會(huì)越來(lái)越多，成形方法也將向高效、精密、柔性的方向發(fā)展。
軸是組成機(jī)械的重要零件之一，各類做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件都是通過(guò)軸來(lái)支承傳動(dòng)零件、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。按照軸所受載荷的不同，可將軸分為：只承受彎矩、不傳遞扭矩的心軸，如高鐵的輪軸；只傳遞扭矩、不承受彎矩的傳動(dòng)軸，如汽車的傳動(dòng)軸；既傳遞扭矩又承受彎矩的轉(zhuǎn)軸，如汽車變速箱軸。
隨著國(guó)家節(jié)能減排政策的日趨嚴(yán)格和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求，生產(chǎn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的產(chǎn)品是工業(yè)界的必然選擇。其中，節(jié)材和降耗等對(duì)輕量化的需求越來(lái)越多，比如汽車的輕量化，可在制造階段減少材料消耗，在應(yīng)用階段減少能源和排放，同時(shí)擁有更好的負(fù)載和操控性。
與實(shí)心軸相比，在保證使用要求的情況下，空心軸擁有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）減少材料消耗、降低軸的重量；（2）對(duì)于高轉(zhuǎn)速的零件，空心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?。唬?）減少振動(dòng)。對(duì)交通工具如汽車、高鐵和飛行器等，空心軸的優(yōu)越性尤為明顯。
為此，本文對(duì)實(shí)心軸和空心軸在傳遞彎矩和扭矩時(shí)的效果做了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)外徑相同的空心軸和實(shí)心軸在使用功能上差別不大，但重量卻能大幅降低，對(duì)于輕量化有著重要的意義，為此空心軸的成形受到了越來(lái)越多的重視。空心軸的成形方法有：鍛造+機(jī)加工、徑向鍛造、旋轉(zhuǎn)鍛造、擠壓+沖孔（鉆孔）、楔橫軋、內(nèi)高壓成形、剪切旋壓、軋擠成形等，比較成熟的方法有鍛造+機(jī)加工、徑向鍛造、旋轉(zhuǎn)鍛造、擠壓等。未來(lái)隨著輕量化的發(fā)展，對(duì)空心軸的需求會(huì)越來(lái)越多，成形方法將向高效、精密、柔性的方向發(fā)展
