Mae siafft gêr yn cyfeirio at ran fecanyddol sy'n cynnal rhan gylchdroi ac yn cylchdroi gyda hi i drosglwyddo eiliadau symud, trorym neu blygu. Yn gyffredinol, siâp gwialen fetel ydyw, a gall pob segment fod â diamedr gwahanol. Mae'r rhannau o'r peiriant sy'n gwneud cynnig troi wedi'u gosod ar y siafft.
Cyflwyniad
Mae'r siafft gêr yn destun llwyth eiledol, llwyth effaith, straen cneifio a straen cyswllt yn bennaf. Mae'r siafft yn dueddol o graciau ac mae'r dannedd yn destun gwisgo. Felly, mae'n ofynnol i graidd y siafft gêr fod â chryfder a chaledwch penodol, ac mae ganddo derfyn blinder uchel a gwrthiant effaith luosog. Dylai'r wyneb hefyd fod â chaledwch penodol a gwrthsefyll gwisgo.
dosbarthiad
Yn ôl siâp yr echel, gellir rhannu'r siafft yn ddau fath: y crankshaft a'r siafft syth.
Yn ôl cyflwr dwyn y siafft, gellir ei rannu ymhellach yn:
1 siafft, sy'n destun moment plygu a torque, yw'r siafft fwyaf cyffredin mewn peiriannau, fel siafftiau mewn amryw o ostyngwyr.
2 mandrel, a ddefnyddir i gynnal y rhannau cylchdroi yn unig i ddwyn y foment blygu heb drosglwyddo trorym, rhywfaint o gylchdroi mandrel, megis echel y cerbyd rheilffordd, ac ati. Nid yw rhywfaint o'r mandrel yn cylchdroi, fel y siafft sy'n cynnal y pwli. .
3 siafft yrru, a ddefnyddir yn bennaf i drosglwyddo torque heb foment blygu, fel yr echel optegol hir ym mecanwaith symud y craen, siafft yrru'r car, ac ati.
dyluniad
Yn y dyluniad, yn gyffredinol nid yw'r defnydd o'r siafft gêr yn ddim mwy na'r canlynol:
1. Gêr fach yn gyffredinol yw'r siafft gêr (gêr gyda nifer fach o ddannedd)
2, mae'r siafft gêr yn gyffredinol ar y lefel cyflymder uchel (hynny yw, lefel trorym isel)
3. Anaml y defnyddir siafftiau gêr fel gerau symudol ar gyfer symud. Yn gyffredinol maent yn gerau rhedeg sefydlog. Yn gyntaf, oherwydd eu bod ar gyflymder uchel, mae eu cyflymder uchel yn anaddas ar gyfer symud slip.
4. Mae'r siafft gêr yn gyfuniad o'r siafft a'r gêr. Fodd bynnag, wrth ddylunio, dylid byrhau hyd y siafft gymaint â phosibl. Os yw'n rhy hir, nid yw'n ffafriol i'r peiriant hobio uchaf. Yn ail, mae cefnogaeth y siafft yn rhy hir, sy'n gwneud y siafft yn fwy trwchus. Cynyddu cryfder mecanyddol (megis anhyblygedd, gwyro, ymwrthedd plygu, ac ati)
Dewis deunydd
Dylai'r deunydd fod â phriodweddau mecanyddol da, ac mae'r dur 42CrMo yn aml yn destun normaleiddio, diffodd a thymeru, diffodd gwresogi ymsefydlu a thymeru tymheredd isel i gyflawni'r perfformiad gofynnol. Mae dur 42CrMo yn ddur cryfder uchel iawn gyda chryfder uchel a chaledwch, caledwch da, dim disgleirdeb tymer amlwg, terfyn blinder uchel a gwrthiant effaith luosog ar ôl diffodd a thymeru, a chaledwch effaith tymheredd isel da. Mae'r dur yn addas ar gyfer cynhyrchu mowldiau plastig mawr a chanolig sy'n gofyn am gryfder a chadernid penodol. Mae 42CrMo yn ddur aloi carbon canolig. Mae'r driniaeth wres ragarweiniol yn normaleiddio. Y prif bwrpas yw sicrhau caledwch penodol a gwneud y gorau o'r strwythur a'r strwythur mewnol, hwyluso torri'r biled, a pharatoi ar gyfer y quenching a'r tymheru. Pwrpas diffodd a thymeru yw gwella priodweddau mecanyddol cyffredinol siafft gêr y felin rolio. Y quenching arwyneb gwresogi ymsefydlu amledd canolig yw gwneud i wyneb y rhan gael caledwch uchel a gwrthsefyll gwisgo, tra bod y craidd yn dal i gynnal cryfder penodol a phlastigrwydd uchel a chaledwch.
Mae 42CrMo yn ddur aloi ar gyfer siafftiau ymestynnol a rhannau strwythurol
Yr elfen aloi Cr, Mo sydd wedi'i chynnwys mewn dur 42CrMo. Yn eu plith, gall cromiwm gynyddu caledwch dur ac mae'n cael effaith caledu eilaidd. Gall wella caledwch a gwrthsefyll gwrthsefyll dur carbon uchel heb wneud y dur yn frau; pan fydd y cynnwys yn fwy na 12%. Mae gan y dur wrthwynebiad ocsideiddio tymheredd uchel da a chorydiad canolig sy'n gwrthsefyll ocsidiad. Mae hefyd yn cynyddu cryfder thermol dur, sef prif elfen aloi dur gwrthstaen sy'n gwrthsefyll asid a dur sy'n gwrthsefyll gwres. Prif rôl cromiwm mewn dur strwythurol wedi'i dymheru a'i dymheru yw gwella caledwch. Mae gan y dur briodweddau mecanyddol cynhwysfawr da ar ôl diffodd a thymeru, a gellir ffurfio carbidau sy'n cynnwys cromiwm hefyd yn y dur carburized, a thrwy hynny wella ymwrthedd gwisgo wyneb y deunydd. Mae molybdenwm yn gwella caledwch a chryfder gwres mewn dur. Atal brittleness tymer, cynyddu remanence a grym gorfodaeth a gwrthsefyll cyrydiad mewn rhai cyfryngau. Mewn dur wedi'i ddiffodd a'i dymheru, gall molybdenwm ddyfnhau a chaledu rhannau o rannau mwy a gwella ymwrthedd tymherus dur. Neu dymheru sefydlogrwydd, fel y gellir tymheru rhannau ar dymheredd uwch, a thrwy hynny ddileu (neu leihau) straen gweddilliol a gwella plastigrwydd yn fwy effeithiol. Felly, defnyddir 42CrMo yn aml fel deunydd siafft gêr y felin rolio wrth gynhyrchu. Mae ei briodweddau mecanyddol cynhwysfawr yn unol â gofynion ansawdd.
Trwy ddadansoddi'r broses trin gwres o ddur 42CrMo a gweithredoedd elfennau aloi, eglurir y problemau y mae angen rhoi sylw iddynt yn ystod gweithredu'r broses trin gwres. Gall bennu'r tymheredd gwresogi, yr amser, yr amser dal a'r dull oeri yn gywir. Y pwrpas yw cyflawni'r perfformiad gofynnol a sicrhau'r ansawdd trwy'r broses trin gwres gywir.
Technoleg prosesu
Proses peiriannu siafft gêr (cymerwch 45 dur fel enghraifft):
1. blancio gwag
2. car garw
3. triniaeth quenching a thymheru (cynyddu caledwch y siafft gêr a stiffrwydd y siafft)
4. dannedd car mân i faint
5. Os oes allweddair ar y siafft, gellir prosesu'r allweddair yn gyntaf.
6. hobbing
7. Quenching amledd canolig wyneb dannedd (ymsefydlu amledd gyda quenching amledd uchel), quenching caledwch HRC48-58 (mae gwerth caledwch penodol yn dibynnu ar amodau gwaith, llwyth a ffactorau eraill)
8. malu dannedd
9. yr arolygiad terfynol o'r cynnyrch gorffenedig
Proses trin gwres
Plygu dyluniad proses wedi'i normaleiddio
Mae normaleiddio yn broses trin gwres syml ac economaidd lle mae'r dur yn cael ei gynhesu i dymheredd uwchlaw'r pwynt critigol uchaf (AC3 neu Acm) o 40 i 60 ° C neu'n uwch, ac mae'r inswleiddiad wedi'i austenitio a'i oeri yn llawn mewn aer. Mae i wneud y mireinio grawn a'r dosbarthiad carbide dosbarthu yn unffurf.
Ar ôl normaleiddio, y dur is-alwminiwm yw F + S, y dur eutectoid yw S, a'r dur hypereutectoid yw S + cementite eilaidd, sy'n amharhaol.
(1). Normaleiddio tymheredd gwresogi
Yn gyffredinol, mae'r tymheredd gwresogi ar gyfer y dur hypoeutectoid fel arfer 30 i 50 ° C uwchlaw Ac3, ac mae'r tymheredd normaleiddio ar gyfer y dur aloi carbon canolig fel arfer 50 i 100 ° C uwchlaw Ac3, ac mae'r chwistrell yn cael ei oeri ar ôl cyfnod penodol o amser. . Gelwir y dull oeri yn normaleiddio tymheredd uchel. Dangosir y diagram cyfnod o aloi haearn-carbon yn Ffigur 6. Yr ystod tymheredd gwresogi o 42CrMo
(2). Normaleiddio amser cadw gwres
Amser inswleiddio, mae'r broblem hon yn fwy cymhleth, yn gyffredinol yn cael ei phennu gan arbrawf, ond mae yna fformiwla empirig hefyd: t = αKD t - amser dal (min) α - cyfernod gwresogi (min / mm) K - gwresogi workpiece yw'r ffactor cywiro D - workpiece Trwch effeithiol (mm)
Egwyddor gyfrifo trwch effeithiol y darn gwaith yw: trwch y darn gwaith tenau yw ei drwch effeithiol; diamedr y bar crwn hir yw ei drwch effeithiol; hyd y darn gwaith sgwâr yw ei drwch effeithiol; mae uchder a lled y darn gwaith hirsgwar yn effeithiol. Trwch; trwch effeithiol darn gwaith silindrog taprog yw 2L / 3 o'r pen bach (L yw hyd y darn gwaith); mae gan y darn gwaith gyda'r twll trwodd drwch wal o drwch effeithiol. Yn gyffredinol, gellir Cyfrifo dur carbon yn ôl trwch effeithiol y darn gwaith bob 25 mm am awr, gall y dur aloi gyfrifo'r amser dal ar gyfer pob 20 mm o drwch effeithiol y darn gwaith, a dylai'r amser gwresogi fod tua 2 i 3 awr.
(3). Pwrpas normaleiddio
Prif bwrpas normaleiddio yw dileu'r diffygion ffugio, gwneud y cyfansoddiad yn unffurf, mae'r caledwch a'r caledwch yn dda, a gwella machinability y deunydd, a pharatoi'r deunydd ar gyfer y quenching a'r tymheru.
Defnyddir normaleiddio yn bennaf ar gyfer darnau gwaith dur. Mae normaleiddio dur arferol yn debyg i anelio, ond mae'r gyfradd oeri ychydig yn fwy ac mae'r strwythur yn well. Gellir trawsnewid rhai duroedd sydd â chyfradd oeri critigol fach (gweler quenching) yn martensite trwy oeri mewn aer. Nid yw'r driniaeth hon yn eiddo sy'n normaleiddio, ond fe'i gelwir yn quenching aer. Mewn cyferbyniad, ni all rhai darnau gwaith rhan fawr wedi'u gwneud o ddur â chyfradd oeri critigol fawr gael martensite hyd yn oed os yw wedi'i ddiffodd mewn dŵr, ac mae'r effaith quenching yn agos at normaleiddio. Mae caledwch y dur ar ôl normaleiddio yn uwch na chaled anelio. Wrth normaleiddio, nid oes angen oeri'r darn gwaith gyda'r ffwrnais fel anelio, gan feddiannu amser ffwrnais fer ac effeithlonrwydd cynhyrchu uchel, felly wrth gynhyrchu arferol, defnyddir normaleiddio yn lle anelio. Ar gyfer duroedd carbon isel sydd â chynnwys carbon o lai na 0.25%, mae'r caledwch a gyflawnir ar ôl normaleiddio yn gymedrol, ac mae'n haws ei dorri nag anelio. Yn gyffredinol, defnyddir normaleiddio ar gyfer torri a gweithio. Ar gyfer dur carbon canolig sydd â chynnwys carbon o 0.25 i 0.5%, gall fodloni gofynion torri ar ôl normaleiddio. Ar gyfer rhannau â llwyth ysgafn a wneir o'r math hwn o ddur, gellir defnyddio normaleiddio hefyd fel y driniaeth wres derfynol. Mae dur offer carbon uchel a dur dwyn yn cael eu normaleiddio i ddileu'r carbidau rhwydwaith yn y strwythur a pharatoi'r strwythur ar gyfer anelio spheroidizing.
Defnyddir normaleiddio'r broses 42CrMo yn bennaf ar gyfer gofaniadau mawr, y gellir eu defnyddio fel y driniaeth wres derfynol i osgoi tueddiad mawr i gracio yn ystod quenching. Fe'u trefnir fel arfer ar ôl cynhyrchu gwag, cyn eu torri, neu ar ôl eu brasio, cyn lled-orffen. Pwrpas normaleiddio yw mireinio'r grawn, gwella'r strwythur, gwella'r machinability, a pharatoi ar gyfer quenching a thriniaeth wres derfynol.
Y cylchedd yw 850 i 900 ° C. Pan fydd y tymheredd gwresogi yn rhy isel, nid yw'r ferrite pro-eutectoid yn hydoddi'n llwyr ac nid yw'n cyrraedd y mireinio grawn. Os yw'r tymheredd gwresogi yn rhy uchel, bydd y brasiad grawn yn dirywio priodweddau mecanyddol y dur, felly gallwn ddewis 870 ° C.
Plygu a thymeru
Triniaeth quenching a tymheru: Gelwir y dull trin gwres o dymheru tymheredd uchel ar ôl quenching yn driniaeth quenching a thymheru. Mae tymheru tymheredd uchel yn cyfeirio at dymheru rhwng 500-650 ° C. Gall diffodd a thymeru wneud priodweddau dur a deunyddiau yn cael eu haddasu i raddau helaeth, ac mae ei gryfder, ei blastigrwydd a'i galedwch yn dda, ac mae ganddo briodweddau mecanyddol cynhwysfawr da. Ar ôl triniaeth quenching a tymheru, ceir sorbite tymer. Mae sorbite wedi'i dymheru yn cael ei ffurfio pan fydd martensite yn cael ei dymheru a gellir ei wahaniaethu trwy chwyddo 500 ~ 600 gwaith o dan ficrosgop meteograffig optegol. Mae'n garbid wedi'i ddosbarthu yn strwythur cyfansawdd spherulites y matrics ferrite (gan gynnwys Cementite). Mae hefyd yn strwythur tymherus o martensite, cymysgedd o ferrite a charbid gronynnog. Ar yr adeg hon, nid oes gan y ferrite unrhyw ofergoeledd carbon i raddau helaeth, ac mae'r carbid hefyd yn garbid sefydlog. Ar dymheredd ystafell yn sefydliad cytbwys.
Triniaeth heneiddio: Er mwyn dileu'r newid mewn maint a siâp offer mesur manwl neu fowldiau a rhannau mewn defnydd tymor hir, mae'r darn gwaith yn aml yn cael ei ailgynhesu i 100-150 ° C ar ôl tymheru tymheredd isel (tymheredd tymheru tymheredd isel 150- 250 ° C). , am 5-20 awr, gelwir y broses hon ar gyfer sefydlogi ansawdd rhannau manwl yn heneiddio. Mae'n arbennig o bwysig heneiddio'r cydrannau dur o dan dymheredd isel neu amodau llwyth deinamig i ddileu straen gweddilliol a sefydlogi'r strwythur a'r maint dur.
Mae gan ddur quenched a thymherus ddau fath o ddur quenched carbon a thymherus ac aloi quenched a dur tymer. P'un a yw'n ddur carbon neu'n ddur aloi, mae ei reolaeth cynnwys carbon yn llym. Os yw'r cynnwys carbon yn rhy uchel, mae cryfder y darn gwaith ar ôl diffodd a thymeru yn uchel, ond nid yw'r caledwch yn ddigon. Os yw'r cynnwys carbon yn rhy isel, mae'r caledwch yn cynyddu ac mae'r cryfder yn annigonol. Er mwyn sicrhau perfformiad cyffredinol da yn y rhannau tymheru, rheolir y cynnwys carbon yn gyffredinol ar 0.30 ~ 0.50%.
Yn ystod quenching a quenching, mae'n ofynnol caledu rhan gyfan y workpiece, fel bod y workpiece yn cael ei sicrhau gan martensite quenched pentyrru mân. Trwy dymheru ar dymheredd uchel, ceir microstrwythur sy'n cynnwys sorbit tymer unffurf yn bennaf. Mae'n amhosibl i ffatri fach gynnal dadansoddiad meteograffig ar gyfer pob ffwrnais. Yn gyffredinol, dim ond ar gyfer profi caledwch y caiff ei ddefnyddio. Hynny yw, mae'n rhaid i'r caledwch ar ôl quenching gyrraedd caledwch quenching y deunydd, ac mae'r caledwch ar ôl tymheru yn cael ei wirio yn unol â gofynion y llun.
1). Y dewis o dymheredd quenching.
Mae dur 42CrMo, sy'n cynnwys 0.42% o garbon, yn perthyn i ddur hypoeutectoid, mae cynnwys carbon 0.42% dur Ac3 yn 800 ° C, a gofyniad tymheredd quenching dur hypoeutectoid yw T = Ac3 + 30 ~ 50 (° C). Tymheredd quenching T = 830 ~ 850 (° C), gallwn osod ar 840 ° C.
Math o driniaeth wres Normaleiddio caledwch triniaeth wres Tua 220HBS
Tymheredd gwresogi ° C 870 ° C Cyfradd gwresogi tua 300 ° C / h
Amser dal 1h Cyfradd oeri tua 20 ° C / s
2). Penderfynu ar amser dal quenching.
Yn ôl y hyd effeithiol Φ / 2 = 80/2 = 40mm, gellir canfod bod yr amser dal yn fwy na 56 munud, sef 1h i sicrhau bod y meinwe ddelfrydol yn cael ei sicrhau.
3). Darganfyddwch y cyfrwng quenching.
Yn ôl gofynion y rhannau, yn ôl Ffigur 7, gellir gweld bod caledwch y craidd ar ôl diffodd yn fwy na HRC23, ac mae'r pellter i'r pen wedi'i oeri â dŵr yn llai na 33mm. Gellir gweld y pellter diffodd dŵr o lai na 33mm yn Ffigur 8. Mae'n 87mm, sy'n cwrdd â'r gofynion (mae caledwch uchel ar ddur 42CrMo, felly dylid dewis diffodd olew cymaint â phosibl i gynyddu sefydlogrwydd austenite).
4). Darganfyddwch y tymheredd tymheru.
Cromliniau o wahanol gynnwys carbon a thymheredd tymheru ("Trin gwres dur" Hu Guangli, Gwasg Prifysgol Polytechnical Gogledd-orllewinol Xie Xiwen.) Dewch o hyd i gromlin gyda chynnwys carbon o 0.4 ~ 0.5%, ac yna dewch o hyd i HRC ar yr ordeiniad. 35 ~ 40, gan gymryd y canolrif 36, y pwynt lle mae'r gromlin yn croestorri yw'r tymheredd gwresogi, tua 480 ° C.
5). Darganfyddwch yr amser dal tymherus.
Gan mai'r amser dal tymheru yw 480 ° C, yn ôl y fformiwla empirig, mae'r amser dal tymheru tua 1 i 1.5 h. Ar ôl tymheru, gellir ei oeri ag aer.
6). Pwrpas diffodd a thymeru.
Mae tymheru a thymeru yn gwneud i'r workpiece briodweddau mecanyddol cynhwysfawr rhagorol, hynny yw, cyfuniad cywir o gryfder uchel a chaledwch uchel, a gall hefyd wella ymwrthedd gwisgo penodol i sicrhau bod rhannau'n gweithredu'n llyfn yn y tymor hir.
Quenching gwres sefydlu sefydlu
Mae caledu ymsefydlu, hynny yw, gwresogi ymsefydlu, yn defnyddio anwythiad electromagnetig i gynhyrchu ceryntau eddy mewn darn gwaith i gynhesu'r darn gwaith. Amledd canolig, amledd 1000HZ ar gyfer mireinio, amledd uchel, ar gyfer diffodd wyneb metel, anelio, amledd canolradd 2.5KCHZ ar gyfer cyflyru meinwe mewnol, pobi poeth, ac ati.
Mae cyflymder gwresogi diffodd gwresogi ymsefydlu yn gyflym, mae ansawdd y quenching yn dda, ac mae'r caledwch quenching yn uwch nag un y quenching cyffredinol, gan gael martensite cain iawn, ac mae'n hawdd rheoli dyfnder yr haen galedu, ac mae'n hawdd ei reoli. gwireddu mecaneiddio ac awtomeiddio.
Egwyddor diffodd gwresogi ymsefydlu yw bod ymsefydlu electromagnetig yn cynhyrchu cerrynt anwythol o'r un amledd, hynny yw, cerrynt eddy. Nid yw dosbarthiad ceryntau eddy ar groestoriad y darn gwaith yn unffurf, mae'r craidd bron yn hafal i sero, ac mae dwysedd cerrynt yr wyneb yn hynod o fawr, a elwir yn “effaith croen”. Po uchaf yw'r amledd, teneuach yr haen wyneb gyda'r dwysedd cerrynt uchaf. Gan ddibynnu ar y cerrynt hwn a gwrthiant y darn gwaith ei hun, mae wyneb y darn gwaith yn cael ei gynhesu'n gyflym i'r tymheredd diffodd, tra bod y tymheredd craidd yn dal i fod yn agos at dymheredd yr ystafell, ac yna'n cael ei chwistrellu â dŵr ar unwaith i oeri wyneb y darn gwaith.
