Ten/Ta/To hřídel ozubeného kolaje nejdůležitější nosnou a rotační součástí stavebních strojů, která může realizovat rotační pohybozubená kolaa dalších komponentů a dokáže přenášet točivý moment a výkon na velké vzdálenosti. Má výhody vysoké účinnosti přenosu, dlouhé životnosti a kompaktní konstrukce. Je široce používán a stal se jednou ze základních součástí převodovky stavebních strojů. V současné době, s rychlým rozvojem domácí ekonomiky a rozšiřováním infrastruktury, dochází k nové vlně poptávky po stavebních strojích. Výběr materiálu ozubeného hřídele, způsob tepelného zpracování, instalace a seřízení obráběcího přípravku, parametry procesu odvalování a posuv jsou velmi důležité pro kvalitu zpracování a životnost ozubeného hřídele. Tento článek provádí specifický výzkum technologie zpracování ozubeného hřídele ve stavebních strojích podle vlastní praxe a navrhuje odpovídající vylepšený návrh, který poskytuje silnou technickou podporu pro zlepšení technologie zpracování inženýrského ozubeného hřídele.

Analýza technologie zpracováníOzubený hřídelve stavebních strojích

Pro usnadnění výzkumu je v tomto článku vybrán klasický vstupní ozubený hřídel ve stavebních strojích, tj. typické stupňovité části hřídele, které se skládají z drážek, obvodových ploch, obloukových ploch, ramen, drážek, prstencových drážek, ozubených kol a dalších různých tvarů. Složení geometrických ploch a geometrických entit. Požadavky na přesnost ozubených hřídelí jsou obecně relativně vysoké a obtížnost zpracování je relativně velká, proto je nutné správně vybrat a analyzovat některé důležité články v procesu zpracování, jako jsou materiály, evolventní vnější drážkování, měřicí hodnoty, zpracování profilu zubu, tepelné zpracování atd. Aby byla zajištěna kvalita a náklady na zpracování ozubeného hřídele, jsou níže analyzovány různé klíčové procesy při jeho zpracování.

Výběr materiáluhřídel ozubeného kola

Ozubené hřídele v převodových strojích se obvykle vyrábějí z vysoce kvalitní uhlíkové oceli 45, z legované oceli 40Cr, 20CrMnTi atd. Obecně splňují požadavky na pevnost materiálu, odolnost proti opotřebení je dobrá a cena je odpovídající.

Technologie hrubého obrábění hřídel ozubeného kola

Vzhledem k vysokým požadavkům na pevnost ozubeného hřídele spotřebovává použití kulaté oceli pro přímé obrábění velké množství materiálu a práce, takže výkovky se obvykle používají jako polotovary a volné kování lze použít pro ozubené hřídele větších rozměrů; zápustkové výkovky; někdy lze některá z menších ozubených kol vyrobit jako integrální polotovar s hřídelí. Během výroby polotovaru, pokud je výkovek volně kovaný, by jeho zpracování mělo splňovat normu GB/T15826; pokud je výkovek zápustkový, měl by přídavek na obrábění splňovat normu systému GB/T12362. Výkovky by měly zabránit vadám kování, jako jsou nerovná zrna, praskliny a trhliny, a měly by být testovány v souladu s příslušnými národními normami pro hodnocení kování.

Předběžné tepelné zpracování a hrubé soustružení polotovarů

Polotovary s mnoha ozubenými hřídeli jsou většinou vyrobeny z vysoce kvalitní uhlíkové konstrukční oceli a legované oceli. Pro zvýšení tvrdosti materiálu a usnadnění zpracování se při tepelném zpracování používá normalizační tepelné zpracování, a to: normalizační proces, teplota 960 ℃, chlazení vzduchem, přičemž hodnota tvrdosti zůstává HB170-207. Normalizační tepelné zpracování může mít také za následek zjemnění kovacích zrn, jednotnou krystalovou strukturu a odstranění kovacích pnutí, což pokládá základ pro následné tepelné zpracování.

Hlavním účelem hrubého soustružení je vytvoření přídavku na obrábění na povrchu polotovaru a postup obrábění hlavního povrchu závisí na výběru referenční polohy dílu. Vlastnosti samotných součástí hřídele ozubeného kola a požadavky na přesnost každého povrchu jsou ovlivněny referenční polohou. Součásti hřídele ozubeného kola obvykle používají jako referenční polohu osu, aby reference mohla být sjednocena a shodovala se s konstrukční referencí. Ve skutečné výrobě se jako referenční poloha pro hrubé polohování používá vnější kružnice, horní otvory na obou koncích hřídele ozubeného kola se používají jako referenční poloha pro přesnost polohování a chyba je kontrolována v rozmezí 1/3 až 1/5 rozměrové chyby.

Po přípravném tepelném zpracování se polotovar soustruží nebo frézuje na obou čelních plochách (zarovná se podle čáry), poté se označí středové otvory na obou koncích, vyvrtají se středové otvory na obou koncích a poté se může hrubovat vnější kružnice.

Technologie obrábění dokončovacího obrábění vnějšího kruhu

Proces jemného soustružení probíhá takto: vnější kružnice se jemně soustruží na základě horních otvorů na obou koncích hřídele ozubeného kola. V samotném výrobním procesu se hřídele ozubených kol vyrábějí v dávkách. Pro zlepšení efektivity a kvality zpracování hřídelí ozubených kol se obvykle používá CNC soustružení, takže kvalita zpracování všech obrobků může být řízena programem a zároveň je zaručena efektivita dávkového zpracování.

Hotové díly lze kalením a popouštěním provést v závislosti na pracovním prostředí a technických požadavcích na díly, což může být základem pro následné povrchové kalení a povrchovou nitridaci a snížit deformaci povrchové úpravy. Pokud konstrukce nevyžaduje kalení a popouštění, může být přímo zapojena do procesu odvalování.

Technologie obrábění zubů a drážek hřídele ozubeného kola

Pro převodový systém stavebních strojů jsou ozubená kola a drážkování klíčovými komponenty pro přenos výkonu a točivého momentu a vyžadují vysokou přesnost. Ozubená kola obvykle používají přesnost třídy 7-9. U ozubených kol s přesností třídy 9 mohou požadavky na ozubená kola splňovat jak odvalovací frézy na ozubení, tak i obrážecí frézy na ozubení, ale přesnost obrábění odvalovacích fréz na ozubení je výrazně vyšší než obrážení ozubených kol, což platí i pro účinnost. Ozubená kola, která vyžadují přesnost třídy 8, lze nejprve odvalovat nebo hoblovat a poté opracovat příhradovými zuby. U vysoce přesných ozubených kol třídy 7 by se měly použít různé techniky zpracování v závislosti na velikosti šarže. Pokud se jedná o malou šarži nebo jeden kus pro výrobu, lze jej zpracovat odvalováním (drážkováním), poté vysokofrekvenčním indukčním ohřevem a kalením a dalšími metodami povrchové úpravy a nakonec broušením pro dosažení požadavků na přesnost. Pokud se jedná o velkoobjemové zpracování, nejprve odvalováním, poté hoblováním, poté vysokofrekvenčním indukčním ohřevem a kalením a nakonec honováním. U ozubených kol s požadavky na kalení by měly být obráběny na úrovni vyšší, než je úroveň přesnosti obrábění požadovaná výkresy.

Drážkování ozubeného hřídele má obecně dva typy: obdélníkové drážkování a evolventní drážkování. Pro drážkování s vysokými požadavky na přesnost se používají valivé zuby a brusné zuby. V současné době se evolventní drážkování nejčastěji používá v oblasti stavebních strojů s úhlem záběru 30°. Technologie zpracování velkých drážek ozubených hřídelí je však těžkopádná a vyžaduje speciální frézku; pro malé dávkové zpracování lze použít indexovací desku, kterou zpracovává speciální technik pomocí frézky.

Diskuse o cementaci povrchu zubů nebo důležité technologii kalení povrchu

Povrch hřídele ozubeného kola a povrch hřídele důležitého průměru obvykle vyžaduje povrchovou úpravu a metody povrchové úpravy zahrnují cementaci a povrchové kalení. Účelem povrchového kalení a cementace je dosáhnout vyšší tvrdosti a odolnosti povrchu hřídele proti opotřebení. Pevnost, houževnatost a plasticita, drážky atd. obvykle nevyžadují povrchovou úpravu a vyžadují další zpracování, proto se před cementací nebo povrchovým kalením nanese barva. Po dokončení povrchové úpravy se lehce poklepe a poté se odstraní. Při kalení je třeba dbát na vliv faktorů, jako je regulační teplota, rychlost chlazení, chladicí médium atd. Po kalení zkontrolujte, zda není ohnutý nebo deformovaný. Pokud je deformace velká, je třeba povrch uvolnit a znovu deformovat.

Analýza broušení středových otvorů a dalších důležitých procesů povrchové úpravy

Po povrchové úpravě hřídele ozubeného kola je nutné obrousit horní otvory na obou koncích a použít broušený povrch jako jemnou referenci pro broušení dalších důležitých vnějších povrchů a čelních ploch. Podobně, s použitím horních otvorů na obou koncích jako jemné reference, dokončit obrábění důležitých povrchů v blízkosti drážky, dokud nebudou splněny požadavky výkresu.

Analýza procesu konečné úpravy povrchu zubu

Dokončovací obrábění povrchu zubu také bere horní otvory na obou koncích jako referenční bod pro dokončování a brousí povrch zubu a další součásti, dokud nejsou splněny požadavky na přesnost.

Obecně platí, že postup zpracování ozubených hřídelí stavebních strojů je: stříhání, kování, normalizace, hrubé soustružení, jemné soustružení, hrubé odvalování, jemné odvalování, frézování, odjehlování drážek, kalení nebo cementace povrchu, broušení centrálního otvoru, broušení důležitého vnějšího povrchu a čelní plochy. Produkty broušení důležitého vnějšího povrchu v blízkosti soustružené drážky se kontrolují a skladují.

Po shrnutí praxe jsou současná procesní trasa a procesní požadavky na ozubené hřídele uvedeny výše, ale s rozvojem moderního průmyslu se neustále objevují a používají nové procesy a nové technologie a staré procesy se neustále vylepšují a zavádějí. Technologie zpracování se také neustále mění.

na závěr

Technologie zpracování ozubeného hřídele má velký vliv na kvalitu tohoto hřídele. Příprava každé technologie ozubeného hřídele má velmi důležitý vztah k její poloze ve výrobku, její funkci a poloze souvisejících částí. Proto je pro zajištění kvality zpracování ozubeného hřídele nutné vyvinout optimální technologii zpracování. Na základě skutečných zkušeností s výrobou tento článek provádí specifickou analýzu technologie zpracování ozubeného hřídele. Prostřednictvím podrobné diskuse o výběru zpracovatelských materiálů, povrchové úpravě, tepelném zpracování a technologii řezného zpracování ozubeného hřídele shrnuje výrobní postupy pro zajištění kvality zpracování a obrábění ozubeného hřídele. Optimální technologie zpracování za podmínek efektivity poskytuje důležitou technickou podporu pro zpracování ozubených hřídelí a také poskytuje dobrou referenci pro zpracování dalších podobných výrobků.