Vaihdeakselilla tarkoitetaan mekaanista osaa, joka tukee pyörivää osaa ja pyörii sen kanssa siirtämään liike-, vääntö- tai taivutusmomentteja. Yleensä se on metallitangon muoto ja jokaisella segmentillä voi olla erilainen halkaisija. Koneen osat, jotka tekevät kääntyvän liikkeen, on asennettu akselille.
esittely
Vaihdeakseli altistuu pääasiassa vaihtuvalle kuormitukselle, iskukuormitukselle, leikkausjännitykselle ja kosketusjännitykselle. Akseli on alttiina halkeamille ja hampaat ovat kuluneet. Siksi vaihdeakselin ytimellä vaaditaan tietty lujuus ja sitkeys, ja sillä on korkea väsymisraja ja moninkertainen iskunkestävyys. Pinnalla tulisi myös olla tietty kovuus ja kulutuskestävyys.
luokittelu
Akselin muodon mukaan akseli voidaan jakaa kahteen tyyppiin: kampiakseli ja suora akseli.
Akselin laakeriolosuhteiden mukaan se voidaan jakaa edelleen:
1 akseli, jolle kohdistuu sekä taivutusmomentti että vääntömomentti, on yleisin akseli koneissa, kuten eri alentimissa olevat akselit.
2 tuuria, jota käytetään tukemaan pyöriviä osia vain kantamaan taivutusmomenttia siirtämättä vääntömomenttia, jonkin verran tuuria, kuten rautatieajoneuvon akseli jne., Osa tuurista ei pyöri, kuten esimerkiksi hihnapyörää tukeva akseli .
3 vetoakseli, jota käytetään pääasiassa vääntömomentin siirtämiseen ilman taivutusmomenttia, kuten nosturin siirtomekanismin pitkä optinen akseli, auton vetoakseli jne.
design
Vaihdeakselin käyttö on suunnittelussa yleensä muuta kuin seuraavaa:
1. Vaihdeakseli on yleensä pieni vaihde (vaihde, jolla on pieni määrä hampaita)
Kuvion 2 mukaisesti vaihdeakseli on yleensä suurella nopeustasolla (ts. Alhaisella vääntömomentilla)
3. Vaihteen akseleita käytetään harvoin vaihtamisvaihteina. Ne ovat yleensä kiinteäkäyttöisiä vaihteita. Ensinnäkin, koska ne ovat suurella nopeudella, niiden suuri nopeus ei sovellu luisunsiirtoon.
4. Vaihdeakseli on akselin ja vaihdeyhdistelmän yhdistelmä. Suunnittelussa akselin pituutta tulisi kuitenkin lyhentää niin paljon kuin mahdollista. Jos se on liian pitkä, se ei johda ylempään harjoituskoneeseen. Toiseksi, akselin tuki on liian pitkä, mikä tekee akselista paksumman. Lisää mekaanista lujuutta (kuten jäykkyys, taipuma, taipumisvastus jne.)
Materiaalivalinta
Materiaalilla tulisi olla hyvät mekaaniset ominaisuudet, ja 42CrMo-teräkselle suoritetaan usein normalisointi, tukahdutus ja karkaisu, induktiolämmityksen sammutus ja karkaisu alhaisessa lämpötilassa vaaditun suorituskyvyn saavuttamiseksi. 42CrMo-teräs on erittäin luja teräs, jolla on korkea lujuus ja sitkeys, hyvä kovettuvuus, ilman selvää karkeuden haurautta, korkea väsymisraja ja moninkertainen iskunkestävyys sammutuksen ja karkaisun jälkeen ja hyvä iskunkestävyys matalassa lämpötilassa. Teräs soveltuu suurten ja keskikokoisten muovimuottien valmistukseen, jotka vaativat tietyn lujuuden ja lujuuden. 42CrMo on keskipitkähiileinen seosteräs. Alustava lämpökäsittely normalisoituu. Päätarkoitus on saada tietty kovuus ja optimoida sisäinen rakenne ja rakenne, helpottaa aihion leikkaamista ja valmistautua karkaisuun ja karkaisuun. Karkaisun ja karkaisun tarkoituksena on parantaa valssaamon hammaspyörän akselin yleisiä mekaanisia ominaisuuksia. Keskitaajuisen induktiokuumennuspinnan karkaisun tarkoituksena on saada osan pinta saavuttamaan korkea kovuus ja kulutuskestävyys, kun taas ydin ylläpitää edelleen tiettyä lujuutta ja suurta plastisuutta ja sitkeyttä.
42CrMo on seosterästä vaativille akseleille ja rakenneosille
Seosaine Cr, Mo sisälsi 42CrMo-terästä. Niistä kromi voi lisätä teräksen kovettuvuutta ja sillä on toissijainen kovettumisvaikutus. Se voi parantaa korkean hiiliteräksen kovuutta ja kulutuskestävyyttä tekemättä teräksestä haurautta; kun pitoisuus ylittää 12%. Teräksellä on hyvä korkean lämpötilan hapettumiskestävyys ja hapettumisenkestävä väliainekorroosio. Se lisää myös teräksen lämpölujuutta, joka on ruostumattoman haponkestävän ja kuumuudenkestävän teräksen tärkein seosaine. Kromin päärooli karkaistuun ja karkaistuun rakenneteräkseen on kovettuvuuden parantaminen. Teräksellä on hyvät kattava mekaaniset ominaisuudet sammutuksen ja karkaisun jälkeen, ja kromipitoiset karbidit voidaan muodostaa myös hiilihapotettuun teräkseen, mikä parantaa materiaalin pinnan kulutuskestävyyttä. Molybdeeni parantaa teräksen kovettuvuutta ja lämpölujuutta. Estä karkeuden hauraus, lisää remanenssia ja pakkovoimaa sekä korroosionkestävyyttä joissain väliaineissa. Karkaistu ja karkaistu teräs molybdeeni voi syventää ja kovettaa suurempien osien osia ja parantaa teräksen karkaisukestoa. Tai karkaisu vakautta, jotta osia voidaan karkaista korkeammissa lämpötiloissa, mikä eliminoi (tai vähentää) jäännösjännitystä tehokkaammin ja parantaa plastisuutta. Siksi 42CrMo: ta käytetään usein valssaamon vaihdeakselin materiaalina tuotannossa. Sen kattava mekaaninen ominaisuus on laatuvaatimusten mukainen.
42CrMo-teräksen lämpökäsittelyprosessin ja seosaineiden toiminnan analysoimalla selvennetään ongelmia, joihin on kiinnitettävä huomiota lämpökäsittelyprosessin aikana. Se pystyy määrittämään oikein lämmityslämpötilan, ajan, pitoajan ja jäähdytysmenetelmän. Tarkoitus on saavuttaa vaadittu suorituskyky ja varmistaa laatu oikealla lämpökäsittelyprosessilla.
Jalostustekniikka
Vaihdeakselin työstöprosessi (ota esimerkki 45 terästä):
1. tyhjä tyhjennys
2. karkea auto
3. karkaisu ja karkaisu (vaihdeakselin lujuuden ja akselin jäykkyyden lisääminen)
4. hienot auton hampaat koon mukaan
5. Jos akselissa on kiilaura, kiilaura voidaan käsitellä ensin.
6. harrastus
7. Hampaiden pinnan keskitaajuinen sammutus (taajuuden induktio korkeataajuisella sammutuksella), sammutuskovuus HRC48-58 (erityinen kovuusarvo riippuu työolosuhteista, kuormasta ja muista tekijöistä)
8. hampaiden hiominen
9. lopputuotteen lopullinen tarkastus
Lämpökäsittelyprosessi
Taittuva normalisoitu prosessisuunnittelu
Normalisointi on yksinkertainen ja taloudellinen lämpökäsittelyprosessi, jossa teräs lämmitetään lämpötilaan, joka on ylemmän kriittisen pisteen (AC3 tai Acm) yli 40 - 60 ° C, ja eristys on täysin austenitoitu ja jäähdytetty ilmassa. Sen tarkoituksena on tehdä viljan hienosäätö ja karbidijakauma tasaiseksi.
Normalisoinnin jälkeen subalumiiniteräs on F + S, eutektoidinen teräs on S ja hypereutektoidinen teräs on S + sekundaarinen sementti, joka on epäjatkuva.
(1). Lämmityslämpötilan normalisointi
Yleensä hypoeutektoidisen teräksen lämmityslämpötila on yleensä 30-50 ° C Ac3: n yläpuolella ja keskimääräisen hiileseosteräksen normalisointilämpötila on yleensä 50-100 ° C Ac3: n yläpuolella ja suihke jäähdytetään tietyn ajan kuluttua. . Jäähdytysmenetelmää kutsutaan korkean lämpötilan normalisoimiseksi. Rauta-hiili-lejeeringin vaihekaavio on esitetty kuvassa 6. Lämpötila-alue 42CrMo
(2). Lämmön säilyvyysajan normalisointi
Eristysaika, tämä ongelma on monimutkaisempi, määritetään yleensä kokeella, mutta on myös empiirinen kaava: t = αKD t - pitoaika (min) α - lämmityskerroin (min / mm) K - työkappaleen kuumennus on korjauskerroin D - työkappale Tehokas paksuus (mm)
Työkappaleen tehollisen paksuuden laskentaperiaate on: ohuen työkappaleen paksuus on sen efektiivinen paksuus; pitkän pyöreän tangon halkaisija on sen efektiivinen paksuus; neliömäisen työkappaleen pituus on sen efektiivinen paksuus; suorakaiteen muotoisen työkappaleen korkeus ja leveys ovat tehokkaita. Paksuus; kartiomaisen lieriömäisen työkappaleen efektiivinen paksuus on 2L / 3 pienestä päästä (L on työkappaleen pituus); läpivientireiän sisältävän työkappaleen seinämäpaksuus on tosiasiallinen. Hiiliteräs voidaan yleensä laskea työkappaleen tehollisen paksuuden perusteella 25 mm: n välein tunnissa, seosteräs voi laskea pitoajan jokaiselle 20 mm: n kappaleelle työkappaleen tehollisesta paksuudesta ja kuumennusajan tulisi olla noin 2 3 tuntiin.
(3). Normalisoinnin tarkoitus
Normalisoinnin päätarkoitus on taontavikojen poistaminen, koostumuksen yhtenäistäminen, kovuus ja sitkeys ovat hyvät ja materiaalin työstettävyyden parantaminen sekä materiaalin valmistelu karkaisuun ja karkaisuun.
Normalisointia käytetään pääasiassa teräskappaleisiin. Normaali teräksen normalisointi on samanlainen kuin hehkutus, mutta jäähdytysnopeus on hiukan suurempi ja rakenne on hienompaa. Jotkut teräkset, joilla on pieni kriittinen jäähdytysnopeus (katso sammutus), voidaan muuttaa martensiittiksi jäähdyttämällä ilmassa. Tämä hoito ei ole normalisoiva ominaisuus, mutta sitä kutsutaan ilman sammutukseksi. Sitä vastoin jotkut teräksestä tehdyt suuret profiilileikkaukset, joilla on suuri kriittinen jäähdytysnopeus, eivät voi saada martensiittia, vaikka ne sammutettaisiin vedessä, ja sammutusvaikutus on lähellä normalisointia. Teräksen kovuus normalisoinnin jälkeen on korkeampi kuin hehkutuksen. Normalisoinnissa ei ole välttämätöntä jäähdyttää työkappaletta uunilla kuten hehkutuksella, joka vie lyhyen uunin ajan ja korkean tuotantotehokkuuden, joten normaalissa tuotannossa käytetään normalisointia hehkutuksen sijasta. Matalahiilisten terästen, joiden hiilipitoisuus on alle 0,25%, normalisoinnin jälkeen saavutettu kovuus on kohtuullinen, ja se on helpompi leikata kuin hehkutus. Yleensä normalisointia käytetään leikkaamiseen ja työstämiseen. Keskikokoisella hiiliteräksellä, jonka hiilipitoisuus on 0,25 - 0,5%, se voi täyttää leikkaamisen vaatimukset normalisoinnin jälkeen. Tämän tyyppisestä teräksestä valmistettujen kevyesti kuormitettujen osien normalisointia voidaan käyttää myös viimeisenä lämpökäsittelynä. Korkeahiilistä työkaluterästä ja laakeriterästä normalisoidaan verkkokarbidien eliminoimiseksi rakenteessa ja rakenteen valmistelemiseksi heteroisoivaan hehkutukseen.
42CrMo-prosessin normalisointia käytetään pääasiassa suuriin takoihin, joita voidaan käyttää viimeisenä lämpökäsittelynä, jotta vältetään suuri taipumus halkeilla tukahdutuksen aikana. Ne järjestetään yleensä tyhjän tuotannon jälkeen, ennen leikkaamista tai karkeuttamisen jälkeen, ennen puolivalmistetta. Normalisoinnin tarkoituksena on puhdistaa jyviä, parantaa rakennetta, parantaa työstettävyyttä ja valmistautua sammutukseen ja lopulliseen lämpökäsittelyyn.
Ympärys on 850 - 900 ° C. Kun kuumennuslämpötila on liian alhainen, eutektoidinen ferriitti ei liukene kokonaan eikä saavuta viljan puhdistusta. Jos lämmityslämpötila on liian korkea, viljan karheneminen heikentää teräksen mekaanisia ominaisuuksia, joten voimme valita 870 ° C.
Taitto ja karkaisu
Karkaisu ja karkaisu: Lämpökäsittelymenetelmää korkean lämpötilan karkaisuun sammutuksen jälkeen kutsutaan sammutus- ja karkaisukäsittelyksi. Korkean lämpötilan karkaisu tarkoittaa karkaisua lämpötilassa 500 - 650 ° C. Karkaisu ja karkaisu voivat saada teräksen ja materiaalien ominaisuudet suurelta osin säädettäviksi, ja sen lujuus, plastisus ja sitkeys ovat hyvät ja sillä on hyvät kattava mekaaniset ominaisuudet. Karkaisun ja karkaisun jälkeen saadaan karkaistu sorbiitti. Karkaistu sorbiitti muodostuu, kun martensiitti karkaistaan, ja se voidaan erottaa suurentamalla 500 ~ 600 kertaa optisella metallografisella mikroskoopilla. Se on karbidia, joka on jakautunut ferriittimatriisiin (mukaan lukien sementti) sferuliittien komposiittirakenteeseen. Se on myös karkaistu martensiitin rakenne, ferriitin ja rakeisen karbidin seos. Tällä hetkellä ferriitillä ei ole olennaisesti mitään hiilen ylikylläisyyttä, ja karbidi on myös vakaa karbidi. Huoneenlämpötilassa on tasapainoinen organisaatio.
Ikääntymiskäsittely: Tarkkuusmittausvälineiden tai muottien ja osien koon ja muodon muutoksen estämiseksi pitkäaikaisessa käytössä, työkappale lämmitetään usein lämpötilaan 100 - 150 ° C matalan lämpötilan karkaisun jälkeen (matalan lämpötilan karkaisulämpötila 150 - 250 ° C). , 5-20 tunnin ajan, tätä tarkkuusosien laadun vakauttamisprosessia kutsutaan vanhenemiseksi. Teräskomponenttien vanhentaminen on erityisen tärkeää matalan lämpötilan tai dynaamisen kuormituksen olosuhteissa jäännösjännityksen poistamiseksi ja teräksen rakenteen ja koon vakauttamiseksi.
Karkaistu ja karkaistu teräs on kahta tyyppiä hiilellä karkaistua ja karkaistua terästä ja seoksesta karkaistua ja karkaistua terästä. Olipa kyse hiiliteräksestä tai seosteräksestä, sen hiilipitoisuuden hallinta on tiukkaa. Jos hiilipitoisuus on liian korkea, työkappaleen lujuus sammutuksen ja karkaisun jälkeen on korkea, mutta sitkeys ei riitä. Jos hiilipitoisuus on liian pieni, sitkeys kasvaa ja lujuus on riittämätön. Karkaisuosien hyvän yleisen suorituskyvyn saavuttamiseksi hiilipitoisuus säädetään yleensä 0,30 - 0,50%.
Karkaisun ja karkaisun aikana koko työkappaleen osa on kovetettava, jotta työkappale saadaan hienojakoisella sammutetulla martensiitilla. Karkaisemalla korkeassa lämpötilassa saadaan mikrorakenne, joka koostuu pääasiassa tasaisesta karkaistuista sorbiiteista. Pienessä tehtaassa on mahdotonta suorittaa metallografisia analyysejä jokaiselle uunille. Yleensä sitä käytetään vain kovuuden testaamiseen. Toisin sanoen kovuuden jälkeisen kovuuden on saavutettava materiaalin sammutuskovuus, ja kovuuden karkaisun jälkeen tarkistetaan piirustuksen vaatimusten mukaisesti.
1). Jäähdytyslämpötilan valinta.
42CrMo-teräs, joka sisältää 0,42% hiiltä, kuuluu hypoeutektoidiseen teräkseen, 0,42% teräksen hiilipitoisuus Ac3 on 800 ° C, ja hypoeutektoiditeräksen sammutuslämpötilavaatimus on T = Ac3 + 30 ~ 50 (° C). Jäähdytyslämpötila T = 830 ~ 850 (° C), voimme asettaa 840 ° C: seen.
Lämpökäsittelytyyppi Normalisointi Lämpökäsittelykovuus Noin 220HBS
Kuumennuslämpötila ° C 870 ° C Kuumennusnopeus noin 300 ° C / h
Pitoaika 1h Jäähdytysnopeus noin 20 ° C / s
2). Sammutuspitoajan määrittäminen.
Tehollisen pituuden Φ / 2 = 80/2 = 40 mm mukaan voidaan todeta, että pitoaika on yli 56 min, mikä on 1 tunti varmistaakseen kudoksen ihanteen.
3). Määritä sammutusväliaine.
Osien vaatimusten mukaisesti, kuvion 7 mukaisesti, voidaan nähdä, että ytimen kovuus sammutuksen jälkeen on suurempi kuin HRC23 ja etäisyys vesijäähdytteiseen päähän on alle 33 mm. Alle 33 mm: n veden sammutusetäisyys löytyy kuvasta 8. Se on 87 mm, joka täyttää vaatimukset (42CrMo-teräksellä on korkea kovettuvuus, joten öljyn sammutus tulisi valita niin paljon kuin mahdollista austeniitin stabiilisuuden lisäämiseksi).
4). Määritä karkaisulämpötila.
Eri hiilisisällön ja karkaisulämpötilan käyrät ("Teräksen lämpökäsittely" Hu Guangli, Xie Xiwen Northwestern Polytechnical University Press.) Löydä käyrä, jonka hiilipitoisuus on 0,4 ~ 0,5%, ja löydä sitten HRC ordinaatista. 35 ~ 40 ottaen mediaani 36, käyrän leikkauspiste on kuumennuslämpötila, noin 480 ° C
5). Määritä karkaisun pitoaika.
Koska karkaisun pitoaika on 480 ° C empiirisen kaavan mukaan, karkaisun pitoaika on noin 1 - 1,5 tuntia. Karkaisun jälkeen se voidaan jäähdyttää.
6). Karkaisun ja karkaisun tarkoitus.
Karkaisu ja karkaisu tekevät työkappaleesta erinomaiset kattavat mekaaniset ominaisuudet, toisin sanoen korkean lujuuden ja suuren lujuuden oikean yhdistelmän, ja ne voivat myös parantaa tiettyä kulutuskestävyyttä osien pitkäaikaisen sujuvan toiminnan varmistamiseksi.
Taittuva induktiolämmityksen sammutus
Induktiokovettuminen, eli induktiokuumennus, käyttää sähkömagneettista induktiota pyörrevirtojen tuottamiseksi työkappaleessa työkappaleen lämmittämiseksi. Keskitaajuus, taajuus 1000 HZ jauhatusta varten, korkea taajuus metallien pinnan karkaisuun, hehkutukseen, keskitaajuus 2,5 KCHZ kudoksen sisäiseen puhdistamiseen, kuumaan leivontaan ja niin edelleen.
Induktiolämmityksen sammutuslämmityksen nopeus on nopea, sammutuslaatu on hyvä ja sammutuskovuus on korkeampi kuin yleisen sammutuksen, jolloin saadaan erittäin hieno martensiitti, ja kovettuneen kerroksen syvyyttä on helppo hallita, ja sitä on helppo hallita toteuttaa mekanisointi ja automaatio.
Induktiolämmityksen sammutuksen periaate on, että sähkömagneettinen induktio tuottaa saman taajuuden indusoidun virran, eli pyörrevirran. Pyörrevirtojen jakautuminen työkappaleen poikkileikkauksessa ei ole tasaista, ydin on melkein yhtä suuri kuin nolla ja pintavirtatiheys on erittäin suuri, jota kutsutaan ”iho-ilmiöksi”. Mitä korkeampi taajuus, sitä ohuempi on pintakerros, jolla on suurin virrantiheys. Tämän virran ja itse työkappaleen vastuksen perusteella työkappaleen pinta kuumenee nopeasti sammutuslämpötilaan, kun ytimen lämpötila on edelleen lähellä huoneenlämpötilaa, ja sitten suihkutetaan välittömästi vedellä työkappaleen pinnan jäähdyttämiseksi.
