A sebességváltó tengely olyan mechanikus részre vonatkozik, amely egy forgó részt támaszt, és azzal forog, hogy továbbítsa a mozgást, a nyomatékot vagy a hajlító nyomatékokat. Általában ez egy fém rúd alakú, és minden szegmens átmérője eltérő lehet. A gép elforgatható részeit a tengelyre kell felszerelni.
Bevezetés
A hajtótengelyt főként váltakozó terhelésnek, ütközési terhelésnek, nyíró- és érintkezési feszültségnek teszik ki. A tengely hajlamos a repedésekre és a fogak kopásnak vannak kitéve. Ezért a hajtótengely magjának bizonyos szilárdsággal és szilárdsággal kell rendelkeznie, valamint magas fáradtsági határértéke és többszörös ütésállósága szükséges. A felületnek bizonyos keménységgel és kopással szemben is ellenállónak kell lennie.
osztályozás
A tengely alakja szerint a tengely két típusra osztható: a főtengelyre és az egyenes tengelyre.
A tengely csapágyviszonyai szerint tovább osztható:
Az 1 tengely, amely mind hajlítónyomatéknak, mind nyomatéknak van kitéve, a leggyakoribb tengely a gépekben, például a különféle reduktorok tengelyei.
2 tüske, amelyet a forgó alkatrészeknek csak a hajlítónyomatéknak a nyomaték átadása nélkül történő megtartására használnak, némelyik tüske forgása, például a vasúti jármű tengelye stb., A tüske egy része nem forog, például a tengelyt tartó tengely .
3 hajtótengely, amelyet főként a nyomaték átadására használnak hajlítónyomaték nélkül, például a daru mozgató mechanizmusában lévő hosszú optikai tengelyt, az autó hajtótengelyét stb.
tervezés
A kivitelben a hajtótengely használata általában nem más, mint a következő:
1. A fogaskerék általában egy kis fogaskerék (kis fogazatú fogaskerék)
A 2. ábrán a hajtótengely általában nagy sebességű (azaz alacsony nyomaték)
3. A sebességváltó tengelyeket ritkán használják váltóműként. Általában rögzített futású fogaskerekek. Először is, mivel nagy sebességűek, a nagy sebességük alkalmatlan a csúsztatáshoz.
4. A fogaskerék a tengely és a fogaskerék kombinációja. A formatervezés során azonban a tengely hosszát amennyire csak lehet, le kell rövidíteni. Ha túl hosszú, akkor nem járul hozzá a felső takarógéphez. Másodszor, a tengely tartása túl hosszú, ami vastagabbá teszi a tengelyt. Növelje a mechanikai szilárdságot (például merevség, alakváltozás, hajlítási ellenállás stb.)
Anyagválasztás
Az anyagnak jó mechanikai tulajdonságokkal kell rendelkeznie, és a kívánt teljesítmény elérése érdekében a 42CrMo acélt gyakran normalizálják, lehűtik és edzik, indukciós fűtéssel megfojtják és alacsony hőmérsékleten edzik. A 42CrMo acél rendkívül nagy szilárdságú acél, nagy szilárdsággal és szívóssággal, jó edzhetőséggel, nincs nyilvánvaló hőmérsékleti törékenysége, magas fáradtsági határértéke és többszörös ütésállósága az edzés és edzés után, valamint jó alacsony hőmérsékleti ütési szilárdság. Az acél alkalmas nagy és közepes méretű műanyag formák gyártására, amelyek bizonyos szilárdságot és szilárdságot igényelnek. A 42CrMo közepes szénnel ötvözött acél. Az előzetes hőkezelés normalizálódik. A fő cél egy bizonyos keménység elérése és a belső szerkezet és szerkezet optimalizálása, a tuskó vágásának megkönnyítése, valamint az edzés és a edzés előkészítése. Az edzés és a edzés célja a hengermű hajtótengelyének általános mechanikai tulajdonságainak javítása. A közepes frekvenciájú indukciós fűtési felület oltása az, hogy az alkatrész felülete nagy keménységgel és kopással szemben ellenálló legyen, miközben a mag bizonyos fokú szilárdságot, nagy plaszticitást és szilárdságot fenntart.
A 42CrMo ötvözött acél igényes tengelyekhez és szerkezeti alkatrészekhez
A Cr, Mo ötvöző elem a 42CrMo acélban található. Ezek közül a króm növelheti az acél edzhetőségét, és másodlagos edzési hatással rendelkezik. Javíthatja a magas széntartalmú acél keménységét és kopásállóságát anélkül, hogy az acél törékeny lenne; ha a tartalom meghaladja a 12% -ot. Az acél magas hőmérsékleten jó oxidációs ellenállással és oxidáció-ellenálló közepes korrózióval rendelkezik. Ez növeli az acél hőszilárdságát is, amely a rozsdamentes saválló és hőálló acél fő ötvöző eleme. A króm fő szerepe az edzett és edzett szerkezeti acélban az edzhetőség javítása. Az acél edzés és edzés után jó átfogó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, és a karbonizált acélban krómtartalmú karbidok is kialakíthatók, ezáltal javítva az anyag felületének kopásállóságát. A molibdén javítja az acél edzhetőségét és hőszilárdságát. Bizonyos közegekben megakadályozzuk a hőmérsékleti törékenységet, növeljük a remanenciát, a kényszerítő erőt és a korrózióállóságot. Megmunkált és edzett acélban a molibdén elmélyítheti és megkeményítheti a nagyobb szakaszok részeit, és javíthatja az acél edzési ellenállását. Vagy edzhet a stabilitás, hogy az alkatrészek magasabb hőmérsékleten edzhetők legyenek, ezáltal hatékonyabban kiküszöbölve (vagy csökkentve) a maradék feszültséget és javítva a plaszticitást. Ezért a 42CrMo-t gyakran használják a hengermű hajtótengelyének anyagában a gyártás során. Átfogó mechanikai tulajdonságai összhangban vannak a minőségi követelményekkel.
A 42CrMo acél hőkezelési folyamatának és az ötvöző elemeknek az elemzése révén tisztázódnak azok a problémák, amelyekre a hőkezelési eljárás végrehajtása során figyelmet kell fordítani. Megfelelően meghatározhatja a fűtési hőmérsékletet, az időt, a tartási időt és a hűtési módszert. A cél a kívánt teljesítmény elérése és a minőség biztosítása a megfelelő hőkezelési folyamat révén.
Feldolgozási technológia
Fogaskerék megmunkálási folyamat (példa a 45 acélra):
1. üres kitöltés
2. durva autó
3. oltási és edzési kezelés (a hajtótengely szilárdságának és a tengely merevségének növelése)
4. finom autófogak mérete szerint
5. Ha van egy tengelykapcsoló a tengelyen, akkor az elsõként el lehet dolgozni.
6. hobbi
7. Fogfelület közepes frekvenciájú kioltása (frekvencia indukció nagyfrekvenciás kioltással), kioltási keménység HRC48-58 (fajlagos keménységi érték függ a munkakörülményektől, terheléstől és egyéb tényezőktől)
8. fogak őrlése
9. a késztermék végső ellenőrzése
Hőkezelési folyamat
Összecsukható normalizált folyamattervezés
A normalizálás egy egyszerű és gazdaságos hőkezelési eljárás, amelynek során az acélt a felső kritikus pont (AC3 vagy Acm) 40–60 ° C vagy magasabb hőmérsékletre hevítik, és a szigetelést teljesen austenitizálják és levegőn lehűtik. Ennek célja a gabona finomítása és a karbid eloszlás egységesítése.
A normalizálás után az alumínium-acél F + S, az eutektoid acél S, a hipereutektoid acél pedig S + másodlagos cementit, amely szakaszos.
(1). A fűtési hőmérséklet normalizálása
A hypoeutektoid acél melegítési hőmérséklete általában 30-50 ° C az Ac3 fölött, és a közepes széntartalmú ötvözött acél normalizálási hőmérséklete általában 50-100 ° C az Ac3 felett, és a permetet egy bizonyos idő eltelte után lehűtik. . A hűtési módszert magas hőmérsékleti normalizációnak nevezik. A vas-szén ötvözet fázisdiagramját a 6. ábra mutatja. A fűtési hőmérsékleti tartomány: 42CrMo
(2). A hőmegőrzési idő normalizálása
Szigetelési idő: ez a probléma bonyolultabb, általában kísérlettel határozható meg, de létezik egy empirikus képlet is: t = αKD t - tartási idő (min) α - fűtési együttható (min / mm) K - a munkadarab melegítése a D korrekciós tényező - munkadarab tényleges vastagsága (mm)
A munkadarab tényleges vastagságának számítási alapelve a következő: a vékony munkadarab vastagsága a tényleges vastagsága; a hosszú kerek rudak átmérője a tényleges vastagsága; a négyzet alakú munkadarab hossza a tényleges vastagsága; a téglalap alakú munkadarab magassága és szélessége hatékony. Vastagság; a kúpos hengeres munkadarab tényleges vastagsága 2L / 3 a kicsi végétől (L a munkadarab hossza); az átmenő lyukkal rendelkező munkadarab tényleges vastagságú falvastagsággal rendelkezik. Általában a szénacél kiszámítható a munkadarab tényleges vastagsága alapján 25 mm-enként egy óránként, az ötvözött acél kiszámítja a tartási időt a munkadarab tényleges vastagságának minden 20 mm-jére, és a hevítési időnek kb. 2 3 óráig.
(3). A normalizálás célja
A normalizálás fő célja a kovácsolási hibák kiküszöbölése, az összetétel egyenletesvé tétele, a keménység és a keménység jó, valamint az anyag megmunkálhatóságának javítása és az anyag előkészítése az oltáshoz és edzéshez.
A normalizálást főként acél munkadaraboknál használják. A normál acél normalizálása hasonló a lágyításhoz, de a hűtési sebesség valamivel nagyobb és a szerkezet finomabb. Néhány acél, amelynek alacsony kritikus hűtési sebessége (lásd az oltást), levegőn történő hűtéssel martenzitré alakulhat át. Ez a kezelés nem normalizáló tulajdonság, hanem levegődzásnak nevezik. Ezzel szemben néhány nagy kritikus hűtési sebességű acélból készült munkadarab még akkor sem kap martenzitet, ha vízben lehűtik, és az oltási hatás megközelíti a normalizálódást. Az acél keménysége a normalizálás után nagyobb, mint az izzításé. A normalizálás során nem szükséges a munkadarabot a kemencével hűteni, mint például a lágyítást, amely rövid kemence-időt igényel és magas termelési hatékonyságot igényel, tehát normál gyártásnál a normalizálást a hevítés helyett használják. Alacsony széntartalmú acélok esetében, amelyek széntartalma kevesebb, mint 0,25%, a normalizálás után elért keménység mérsékelt, és könnyebben vágható, mint a lágyítás. Általában a normalizálást vágáshoz és megmunkáláshoz használják. Közepes széntartalmú acél esetében, amelynek széntartalma 0,25–0,5%, a normalizálás után megfelel a vágási követelményeknek. Az ilyen típusú acélból készült könnyű terhelésű alkatrészek esetében a normalizálás szintén alkalmazható végső hőkezelésként. A magas széntartalmú szerszám acélt és a csapágyacélt normalizálják, hogy kiküszöböljék a hálóban lévő keményfémeket a szerkezetben, és előkészítsék a szerkezetet a szferoidizáló izzáshoz.
A 42CrMo folyamat normalizálását elsősorban nagy kovácsdaraboknál alkalmazzák, amelyek végső hőkezelésként felhasználhatók, hogy elkerüljék a nagy repedési hajlamot az oltás során. Általában a vak gyártás után, darabolás előtt vagy durva megmunkálás után, a félkész előkészítés előtt kerülnek elrendezésre. A normalizálás célja a szemek finomítása, a szerkezet javítása, a megmunkálhatóság javítása, valamint az előkészítés a lehúzáshoz és a végső hőkezeléshez.
A kerület 850-900 ° C. Ha a melegítési hőmérséklet túl alacsony, a pro-eutektoid ferrit nem oldódik fel teljesen, és nem éri el a gabona finomítását. Ha a melegítési hőmérséklet túl magas, a szemcsék durván romlása rontja az acél mechanikai tulajdonságait, így 870 ° C-ot választhatunk.
Összecsukás és edzés
Edzési és edzési kezelés: Az edzés utáni magas hőmérsékleti edzés hőkezelési módszerét edzési és edzési kezelésnek nevezzük. A magas hőmérsékletű edzés 500-650 ° C közötti hőmérsékleten történő edzésre vonatkozik. Az edzés és a edzés az acél és az anyagok tulajdonságait nagymértékben beállíthatja, szilárdsága, plaszticitása és szilárdsága jó, és jó átfogó mechanikai tulajdonságai vannak. A lehűtés és a hőkezelés után edzett szorbitot nyernek. Edzett szorbit akkor képződik, amikor a martenzit edzett, és optikai metallográfiai mikroszkóp alatt 500–600-szoros nagyítással lehet megkülönböztetni. Ez egy keményfém, amely eloszlik a szferulitok ferritmátrixában (beleértve a cementit) a kompozit szerkezetben. Ez egyben a martenzit, a ferrit és a szemcsés karbid keverékének edző szerkezete is. Ebben az időben a ferrit lényegében nem rendelkezik széntelítettséggel, és a karbid stabil karbid is. Szobahőmérsékleten kiegyensúlyozott szervezet.
Öregedéskezelés: A precíziós mérőszerszámok vagy öntőformák és alkatrészek méret- és alakváltozásának kiküszöbölése érdekében hosszú távú használat esetén a munkadarabot gyakran alacsony hőmérsékleten történő melegítés után 100–150 ° C-ra melegítik (alacsony hőmérsékleten alacsony hőmérsékleten 150– 250 ° C). , 5-20 órán át ezt a precíziós alkatrészek minőségének stabilizálására szolgáló folyamatot öregedésnek nevezzük. Különösen fontos az acél alkatrészek öregítése alacsony hőmérsékleten vagy dinamikus terhelés mellett, hogy kiküszöböljük a maradék feszültséget, és stabilizáljuk az acél szerkezetét és méretét.
Az edzett és edzett acél kétféle szén-edzett és edzett acélból és ötvözött edzett és edzett acélból áll. Legyen szó szénacélból vagy ötvözött acélból, a széntartalom ellenőrzése szigorú. Ha a széntartalom túl magas, a megmunkálás és a edzés után a munkadarab szilárdsága nagy, de a keménység nem elegendő. Ha a széntartalom túl alacsony, akkor a keménység növekszik, és az erõsség nem kielégítõ. A temperáló alkatrészek jó általános teljesítményének elérése érdekében a széntartalmat általában 0,30 és 0,50% között szabályozzuk.
A lehúzás és a lehúzás során a munkadarab teljes részét meg kellkeményíteni, hogy a munkadarabot finoman rakott, lehúzott martenzittel nyerjék ki. Magas hőmérsékleten történő edzéssel olyan mikroszerkezetet kapunk, amely főleg egyenletes edzett szorbitból áll. Egy kis gyárban nem lehetséges minden kemence metallográfiai elemzését elvégezni. Általában csak keménységvizsgálathoz használják. Vagyis az oltás utáni keménységnek el kell érnie az anyag olvadási keménységét, és a keménységet a hőkezelés után a rajz követelményei szerint kell ellenőrizni.
1). A kioltási hőmérséklet kiválasztása.
A 0,42% széntartalmú 42CrMo acél hipoeutektoid acélhoz tartozik, az ac3 0,42% acél széntartalma 800 ° C, a hypoeutektoid acél oltási hőmérsékleti követelménye T = Ac3 + 30 ~ 50 (° C). A kioltási hőmérsékletet T = 830 ~ 850 (° C), 840 ° C-ra állíthatjuk be.
A hőkezelés típusa Normalizáló hőkezelési keménység Körülbelül 220HBS
Hevítési hőmérséklet ° C 870 ° C Fűtési sebesség körülbelül 300 ° C / h
Tartási idő 1 óra Hűtési sebesség körülbelül 20 ° C / s
2). A kioltási tartási idő meghatározása.
A tényleges hosszúság Φ / 2 = 80/2 = 40 mm alapján megállapítható, hogy a tartási idő meghaladja az 56 percet, amely 1 óra az ideális szövet előállításának biztosítása érdekében.
3). Határozzuk meg a kioltási közeget.
Az alkatrészek igényei szerint, a 7. ábra szerint, látható, hogy a mag keménysége megfojtás után nagyobb, mint HRC23, és a vízhűtéses vég távolsága kevesebb, mint 33 mm. A vízhűtési távolság kevesebb, mint 33 mm. A 8. ábrán található. Ez 87 mm-es, amely megfelel a követelményeknek (a 42CrMo acél nagy edzhetősége van, tehát az olaj-oltást minél jobban meg kell választani az austenit stabilitásának növelése érdekében).
4). Határozza meg a hőkezelési hőmérsékletet.
Különböző széntartalmú és edzési hőmérsékletű görbék ("Acél hőkezelése" Hu Guangli, Xie Xiwen, Northwestern Polytechnical University Press.) Keressen egy 0,4 ~ 0,5% széntartalmú görbét, majd keresse meg a HRC-t az ordinátán. 35 ~ 40, figyelembe véve a 36 mediánot, a görbe metszéspontja a melegítési hőmérséklet, körülbelül 480 ° C
5). Határozza meg a edzési tartási időt.
Mivel a megszilárdulási idő 480 ° C, az empirikus képlet szerint, a megszilárdulási idő körülbelül 1 - 1,5 óra. Edzés után lehűthető.
6). Az edzés és a edzés célja.
A edzés és a edzés révén a munkadarab kiváló, átfogó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, vagyis a nagy szilárdság és a nagy szilárdság megfelelő kombinációja, és javíthat bizonyos kopásállóságot is az alkatrészek hosszú távú zökkenőmentes működésének biztosítása érdekében.
Összehajtható indukciós fűtési kioltás
Az indukciós keményedés, azaz az indukciós fűtés elektromágneses indukciót alkalmazva örvényáramot generál a munkadarabban a munkadarab melegítésére. Közepes frekvencia, frekvencia 1000 HZ a finomításhoz, nagy frekvencia, a fém felületének megmunkálásához, lágyításhoz, középfrekvencia 2.5 KCHZ a belső szövet kondicionálásához, forró sütéshez és így tovább.
Az indukciós fűtéssel történő oltási fűtési sebesség gyors, az oltás minősége jó, és az oltási keménység magasabb, mint az általános oltásé, rendkívül finom martenzitet nyerve, és az edzett réteg mélységét könnyű ellenőrizni, és könnyű kezelni. gépesítés és automatizálás megvalósítása.
Az indukciós fűtés kikapcsolásának elve az, hogy az elektromágneses indukció ugyanolyan frekvenciájú, azaz örvényáramú indukált áramot hoz létre. Az örvényáramok eloszlása a munkadarab keresztmetszetében nem egyenletes, a mag majdnem egyenlő nullával, és a felületi áram sűrűsége rendkívül nagy, úgynevezett „bőrhatás”. Minél nagyobb a frekvencia, annál vékonyabb a legnagyobb áramsűrűségű felületi réteg. Ezen áramra és magának a munkadarabnak az ellenállására támaszkodva a munkadarab felületét gyorsan felmelegítik a kiolvadási hőmérsékletre, miközben a mag hőmérséklete továbbra is megközelíti a szobahőmérsékletet, majd azonnal vízzel permetezik, hogy lehűtse a munkadarab felületét.
