一字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。
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。
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。