Un eix d'engranatges es refereix a una part mecànica que suporta una part giratòria i que gira amb ella per transmetre moments de moviment, parell o flexió. Generalment, té una forma de vareta metàl·lica i cada segment pot tenir un diàmetre diferent. Les parts de la màquina que fan un moviment giratori es munten a l’eix.
Introducció
L’eix de l’engranatge està principalment sotmès a càrrega alternativa, càrrega d’impacte, tensió de cizalla i tensió de contacte. L’eix és propens a esquerdes i les dents estan desgastades. Per tant, el nucli de l’eix de l’engranatge necessita tenir una certa resistència i resistència i té un límit de fatiga elevat i una resistència a diversos impactes. La superfície també ha de tenir una certa duresa i resistència al desgast.
classificació
Segons la forma de l’eix, l’eix es pot dividir en dos tipus: el cigonyal i l’eix recte.
Segons la condició del rodament de l’eix, es pot dividir en:
L’eix 1, que està sotmès tant al moment de flexió com al parell, és l’eix més comú de la maquinària, com els eixos de diversos reductors.
2 mandril, usat per suportar les parts giratòries només per suportar el moment de flexió sense transmetre el parell, alguna rotació del mandril, com ara l’eix del vehicle ferroviari, etc., alguns del mandril no giren, com l’eix de suport de la politja. .
3 eixos de tracció, principalment utilitzats per transmetre el parell sense un moment de flexió, com ara l’eix òptic llarg del mecanisme de moviment de la grua, l’eix motriu del cotxe, etc.
disseny
En el disseny, l’ús de l’eix de l’engranatge en general no és res més que el següent:
1. L’eix de l’engranatge generalment és un engranatge petit (un engranatge amb un nombre reduït de dents)
2, l’eix de l’engranatge es troba generalment a nivell d’alta velocitat (és a dir, nivell de parell baix)
3. Els eixos d'engranatges poques vegades s'utilitzen com a engranatges de canvi. Generalment són engranatges de corrent fix. En primer lloc, perquè són a gran velocitat, la seva gran velocitat no és apta per al canvi de lliscaments.
4. L’eix de l’engranatge és una combinació de l’eix i l’engranatge. Tanmateix, en el disseny, la longitud de l’eix s’ha d’escurçar el màxim possible. Si és massa llarg, no és propici per a la màquina d’embalar superior. En segon lloc, el suport de l’eix és massa llarg, cosa que fa que l’eix sigui més gros. Augmenta la resistència mecànica (com ara rigidesa, desviació, resistència a la flexió, etc.)
Selecció de materials
El material ha de tenir bones propietats mecàniques, i l'acer de 42CrMo és sovint sotmès a normalització, trepat i tremp, escalfament per inducció de calor i tremp de baixa temperatura per aconseguir el rendiment requerit. L’acer 42CrMo és un acer d’alta resistència amb alta resistència i resistència, bona durabilitat, sense fragilitat de temperatura evident, límit de fatiga elevat i resistència a impactes múltiples després d’apagar el tremp i una bona resistència a l’impacte a baixa temperatura. L’acer s’adapta a la fabricació de motlles plàstics de mida gran i mitjana que requereixen una certa resistència i resistència. 42CrMo és un acer aliatge de carboni mitjà. El tractament tèrmic previ es normalitza. L’objectiu principal és obtenir una certa duresa i optimitzar l’estructura i l’estructura interna, per facilitar el tall de la cartellera i preparar-se per a l’apagat i el tremp. L’objectiu de treure i trempar és millorar les propietats mecàniques generals de l’eix de l’engranatge del molí de laminació. El tremp de la superfície de calefacció per inducció de freqüència mitjana fa que la superfície de la peça obtingui una alta duresa i resistència al desgast, mentre que el nucli manté una certa resistència i una alta plasticitat i resistència.
42CrMo és acer aliatge per a eixos exigents i peces estructurals
L'element d'aliatge Cr, Mo contingut en acer de 42CrMo. Entre ells, el crom pot augmentar la resistència de l'acer i té un efecte d'enduriment secundari. Pot millorar la duresa i la resistència al desgast d’acer d’alt contingut en carboni sense que l’acer es trenqui; quan el contingut supera el 12%. L'acer té una bona resistència a l'oxidació a alta temperatura i a la corrosió a la corrosió mitjana. També augmenta la resistència tèrmica de l’acer, que és l’element principal d’aliatge d’acer inoxidable i acer resistent a la calor. El paper principal del crom en acer estructurat temperat i temperat és millorar la resistència. L’acer té bones propietats mecàniques completes després de l’assecat i el tremp, i també es poden formar carbures que contenen crom a l’acer carburitzat, millorant així la resistència al desgast de la superfície del material. El molibdè millora la durabilitat i la resistència a la calor en acer. Eviteu la fragilitat de la temperatura, augmenteu la remanència i la força coercitiva i la resistència a la corrosió en alguns suports. En acer temperat i temperat, el molibdè pot aprofundir i endurir les parts de seccions més grans i millorar la resistència de tremp de l’acer. O temperant l’estabilitat, de manera que es poden trempar les peces a temperatures més elevades, eliminant així (o reduint) l’estrès residual i millorant la plasticitat. Per tant, sovint s’utilitza 42CrMo com a material de l’eix de l’engranatge del laminador en producció. Les seves propietats mecàniques completes s'ajusten als requisits de qualitat.
Mitjançant l’anàlisi del procés de tractament tèrmic d’acer 42CrMo i l’acció d’elements d’aliatge, s’aclareixen els problemes que s’han de prestar atenció durant l’execució del procés de tractament tèrmic. Pot determinar correctament la temperatura, el temps, la durada i el mètode de refrigeració. L’objectiu és aconseguir el rendiment requerit i assegurar la qualitat mitjançant un procés de tractament tèrmic correcte.
Tecnologia de processament
Procés de mecanitzat dels eixos d'engranatges (com a exemple, agafem 45 acers):
1. buidatge en blanc
2. cotxe rugós
3. tractament de trepat i de tremp (augmentant la duresa de l’eix de l’engranatge i la rigidesa de l’eix)
4. Dents de cotxe fins a mida
5. Si hi ha una clau a l’eix, primer es pot processar la clau.
6. hobbing
7. Esqueix de freqüència mitjana de superfície dentada (inducció de freqüència amb tremp d’alta freqüència), duresa d’acabament HRC48-58 (el valor de duresa específic depèn de les condicions de treball, la càrrega i altres factors)
8. triturar les dents
9. la inspecció final del producte acabat
Procés de tractament de la calor
Disseny de procés normalitzat plegable
La normalització és un procés senzill i econòmic de tractament tèrmic en què l’acer s’escalfa a una temperatura per sobre del punt crític superior (AC3 o Acm) de 40 a 60 º C o superior, i l’aïllament està totalment austenititzat i refredat a l’aire. Es fa uniforme el perfeccionament del gra i la distribució del carbur.
Després de la normalització, l’acer subalumini és F + S, l’acer eutectoide és S, i l’acer hipereutectoide és S + cementita secundària, que és discontínua.
(1). Normalització de la temperatura de calefacció
Generalment, la temperatura d’escalfament de l’acer hipoeutectoide sol ser de 30 a 50 º C per sobre d’Ac3 i la temperatura normalitzadora de l’acer de l’aliatge de carboni mitjà sol ser de 50 a 100 º C per sobre d’Ac3 i el ruixat es refreda al cap d’un cert període de temps. . El mètode de refrigeració s’anomena normalitzador d’alta temperatura. El diagrama de fases de l’aliatge ferro-carboni es mostra a la figura 6. L’interval de temperatures de calefacció de 42CrMo
(2). Normalitzar el temps de conservació de calor
El temps d’aïllament, aquest problema és més complicat, generalment determinat per experiment, però també hi ha una fórmula empírica: t = αKD t - temps de retenció (min) α - coeficient de escalfament (min / mm) K - la calefacció de la peça és el factor de correcció D - peça de treball gruix efectiu (mm)
El principi de càlcul del gruix efectiu de la peça és: el gruix de la peça prima és el seu gruix efectiu; el diàmetre de la barra rodona llarga és el seu gruix efectiu; la longitud de la peça quadrada és el seu gruix efectiu; l’alçada i l’amplada de la peça rectangular són efectives. Gruix; el gruix efectiu d'una peça cilíndrica cònica és de 2L / 3 de l'extrem petit (L és la longitud de la peça); la peça amb el forat de pas té un gruix de paret de gruix efectiu. En general, l'acer al carboni es pot calcular segons el gruix efectiu de la peça cada 25 mm durant una hora, l'acer d'aliatge pot calcular el temps de retenció per cada 20 mm del gruix efectiu de la peça i el temps de calefacció ha de ser aproximadament 2. a 3 hores
(3). El propòsit de normalitzar-se
L’objectiu principal de la normalització és eliminar els defectes de forja, uniformitzar la composició, la duresa i la duresa són bones i millorar la maquinabilitat del material i preparar el material per treure i trempar.
La normalització s'utilitza principalment per a peces d'obres d'acer. La normalització de l'acer normal és similar al recuit, però la velocitat de refrigeració és lleugerament més gran i l'estructura més fina. Alguns acers amb una velocitat de refrigeració crítica petita (veure extinció) es poden transformar en martensita refredant-se a l’aire. Aquest tractament no és una propietat normalitzadora, sinó que s’anomena tremp de l’aire. En canvi, algunes peces d’obra de secció gran realitzades en acer amb una gran velocitat de refrigeració crítica no poden obtenir martensita ni tan sols en aigua, i l’efecte d’acabament està a punt de normalitzar-se. La duresa de l'acer després de normalitzar-se és superior a la del recuit. Per normalitzar, no és necessari refredar la peça amb el forn com el recuit, ocupant un temps de forn curt i una alta eficiència de producció, per la qual cosa en la producció normal s’utilitza la normalització en lloc del recuit. Per a acers amb baix contingut de carboni amb un contingut inferior de carboni inferior al 0,25%, la duresa aconseguida després de la normalització és moderada i és més fàcil de tallar que el recuit. Normalment, la normalització s'utilitza per tallar i treballar. Per a l'acer de carboni mitjà amb un contingut de carboni de 0,25 a 0,5%, pot satisfer els requisits de tall després de normalitzar-se. Per a peces carregades de llum d’aquest tipus d’acer, també es pot utilitzar la normalització com a tractament tèrmic final. Es normalitzen els acer amb eines elevades de carboni i l'acer de coixinatge per eliminar els carburs de xarxa de l'estructura i preparar l'estructura per al recuit d'esferoiditzant.
La normalització del procés 42CrMo s’utilitza principalment per a grans forjades, que es poden utilitzar com a tractament tèrmic final per evitar una gran tendència a la fissura durant l’assecat. Generalment es disposen després de la producció en blanc, abans de tallar, o després de desbastar, abans d’acabar el semi-acabat. El propòsit de normalitzar-se és perfeccionar els grans, millorar l'estructura, millorar la maquinabilitat i preparar-se per a un trepat i un tractament tèrmic final.
La circumferència és de 850 a 900 ° C. Quan la temperatura de calefacció és massa baixa, la ferrita proeutectoide no es dissol completament i no arriba al refinament del gra. Si la temperatura d’escalfament és massa alta, el gruix del gra deteriorarà les propietats mecàniques de l’acer, de manera que podem escollir 870 ° C.
Plegable i tremp
Tractament per tremp i tremp: el mètode de tractament tèrmic de temperament d’alta temperatura després de l’apagament s’anomena tractament de tremp i de tremp. El tremp a alta temperatura es refereix a la temperatura entre 500-650 ° C. El picat i el tremp poden fer que les propietats de l’acer i dels materials s’ajustin en gran mesura, i la seva resistència, plasticitat i resistència són bones i té bones propietats mecàniques completes. Després del tremp i el tractament de tremp, s’obté sorbita temperat. La sorbita temperada es forma quan la martensita està temperat i es pot distingir mitjançant una magnificació de 500 a 600 vegades sota un microscopi metallogràfic òptic. És un carbur distribuït en l'estructura composta de esferulites matriu de ferrita (inclosa la cimentita). També és una estructura trempadora de martensita, una barreja de ferrita i carbur granular. En aquest moment, la ferrita no té substancialment supersaturació de carboni i el carbur també és un carbur estable. A temperatura ambient és una organització equilibrada.
Tractament de l’envelliment: per eliminar el canvi de mida i la forma de les eines o motlles de mesura de precisió i peces d’ús a llarg termini, la peça sovint es reescalfa a 100-150 ° C després de la temperació a baixa temperatura (temperatura de tremp de baixa temperatura 150- 250 ° C). , durant 5-20 hores, aquest procés d’estabilització de la qualitat de les peces de precisió s’anomena envelliment. És especialment important envellir els components d’acer en condicions de càrrega dinàmica a baixa temperatura o dinàmica per eliminar l’estrès residual i estabilitzar l’estructura i la mida de l’acer.
L’acer punxat i tremp té dos tipus d’acer inoxidable carboni i trempat i acer temperat i aliatge temperat. Ja sigui acer al carboni o acer aliatge, el seu control de contingut en carboni és estricte. Si el contingut en carboni és massa elevat, la resistència de la peça després d’apagar i trempar és alta, però la duresa no és suficient. Si el contingut en carboni és massa baix, augmenta la duresa i la resistència és insuficient. Per obtenir un bon rendiment global de les peces de tremp, el contingut de carboni es controla generalment al 0,30 ~ 0,50%.
Durant la saciada i la saciada, es necessita endurir tota la secció de la peça, de manera que la peça s’obté mitjançant martensita trepitjada fina. En trempar a alta temperatura, s’obté una microestructura principalment composta per sorbita temperada uniforme. És impossible que una petita fàbrica realitzi anàlisis metalogràfiques per a cada forn. Generalment només s’utilitza per a proves de duresa. És a dir, la duresa després de l’acabament ha d’arribar a la duresa de tremp del material, i la duresa després de la temptació es comprova d’acord amb els requisits del dibuix.
1). L’elecció de la temperatura d’acabament.
L’acer 42CrMo, que conté un 0,42% de carboni, pertany a l’acer hipoeutectoide, el contingut de carboni de l’ac3 Ac3 al 0,42% és de 800 ° C i el requisit de temperatura d’acabament d’acer hipoeutectoide és T = Ac3 + 30 ~ 50 (° C). Temperatura encoixinada T = 830 ~ 850 (° C), es pot establir a 840 ° C.
Tipus de tractament tèrmic Normalització Duresa del tractament tèrmic Aproximadament 220HBS
Temperatura de calefacció ° C 870 ° C. Velocitat de calefacció aproximadament 300 ° C / h
Temps de manteniment 1h Freqüència de refredament al voltant de 20 ° C / s
2). Determinació del temps de retenció d’apagat.
Segons la longitud efectiva Φ / 2 = 80/2 = 40mm, es pot trobar que el temps de retenció és superior a 56min, cosa que és d’1h per assegurar que s’obté el teixit ideal.
3). Determineu el medi d’acabament.
D’acord amb els requisits de les parts, segons la figura 7, es pot veure que la duresa del nucli després de l’assecat és superior a HRC23 i que la distància fins a l’extrem refrigerat per aigua és inferior a 33mm. A la figura 8. es pot trobar la distància d’acabament de l’aigua inferior a 33 mm, que és de 87 mm, que compleix els requisits (l’acer 42CrMo té una gran duresa, de manera que s’ha d’elegir el tremp del petroli el màxim possible per augmentar l’estabilitat de l’austenita).
4). Determineu la temperatura de temperat.
Corbes de diferent contingut en carboni i temperatura de temperat ("Tractament tèrmic de l'acer" Hu Guangli, Xie Xiwen Northwestern Polytechnical University Press.) Trobeu una corba amb un contingut en carboni de 0,4 ~ 0,5% i, a continuació, trobeu HRC a l’ordre. 35 ~ 40, prenent la mediana 36, el punt en què s'encreu la corba és la temperatura de calefacció, uns 480 ° C
5). Determineu el temps de retenció de la temperatura.
Com que el temps de manteniment del temperament és de 480 ° C, segons la fórmula empírica, el temps de retenció del tremp és d’1 a 1,5 h. Després de temperar, es pot refrigerar per aire.
6). El propòsit de saciar i temperar.
El tremp i el tremp fan que la peça tingui excel·lents propietats mecàniques completes, és a dir, una combinació adequada d’alta resistència i alta resistència, i també pot millorar certa resistència al desgast per assegurar un funcionament suau a llarg termini de les peces.
Esgotament de la calefacció per inducció plegable
L’enduriment per inducció, és a dir, la calefacció per inducció, utilitza la inducció electromagnètica per generar corrents de remolí en una peça per escalfar la peça. Freqüència mitjana, freqüència 1000HZ per perfeccionament, alta freqüència, per a assecament de superfícies metàl·liques, recobriment, freqüència intermèdia 2,5KCHZ per a condicionament intern de teixits, cocció al calent, etc.
La velocitat de calefacció per inducció de la calefacció per inducció és ràpida, la qualitat de tremp és bona i la duresa de tremp és superior a la del tremp general, obtenint una martensita extremadament fina i la profunditat de la capa endurida és fàcil de controlar i és fàcil realitzar la mecanització i automatització.
El principi de l’apagat de la calefacció per inducció és que la inducció electromagnètica produeix un corrent induït de la mateixa freqüència, és a dir, corrent de corrent. La distribució dels corrents de remolí a la secció transversal de la peça no és uniforme, el nucli és gairebé igual a zero i la densitat de corrent superficial és extremadament gran, anomenat "efecte pell". Com més alta sigui la freqüència, més fina és la capa superficial i la densitat de corrent més alta. Basant-se en aquest corrent i la resistència de la peça en si, la superfície de la peça s’escalfa ràpidament fins a la temperatura d’acabament, mentre que la temperatura del nucli continua estant a prop de la temperatura ambient, i ruixada immediatament amb aigua per refredar la superfície de la peça.
