Bir dişli mil, dönen bir parçayı destekleyen ve bununla birlikte hareket, tork veya bükülme momentlerini iletmek için dönen mekanik bir parça anlamına gelir. Genel olarak, bir metal çubuk şeklidir ve her bölüm farklı bir çapa sahip olabilir. Makinenin dönme hareketi yapan parçaları mile monte edilmiştir.
Giriş
Dişli şaftı esas olarak değişken yüke, darbe yüküne, kayma gerilimine ve temas gerilimine maruz kalır. Şaft çatlaklara eğilimli ve dişler aşınmaya maruz kalıyor. Bu nedenle, dişli milinin çekirdeğinin belirli bir mukavemet ve tokluğa sahip olması gerekir ve yüksek bir yorulma limitine ve çoklu darbe direncine sahiptir. Yüzeyin ayrıca belirli bir sertlik ve aşınma direnci olması gerekir.
sınıflandırma
Eksenin şekline göre, şaft iki türe ayrılabilir: krank mili ve düz şaft.
Şaftın yatak durumuna göre, ayrıca ayrılabilir:
Hem eğilme momentine hem de torka maruz kalan 1 şaft, çeşitli düşürücülerdeki şaftlar gibi makinelerde en yaygın şaftdır.
Dönen parçaları sadece tork iletmeden bükme momentini taşımak için kullanılan 2 mandrel, demiryolu taşıtının aksı gibi bazı mandrel dönüşü, mandrelin bir kısmı, kasnağı destekleyen şaft gibi dönmez .
3 tahrik mili, esasen vinç hareket mekanizmasındaki uzun optik eksen, otomobilin tahrik mili vb. Gibi bükülme momenti olmadan torku iletmek için kullanılır.
dizayn
Tasarımda, dişli milinin kullanımı genellikle aşağıdakilerden başka bir şey değildir:
1. Dişli mili genellikle küçük bir dişlidir (az sayıda dişe sahip bir dişli)
2, dişli milinin genellikle yüksek hızda (yani düşük tork seviyesinde)
3. Vites milleri, vites değiştirme için vites değiştirme aracı olarak nadiren kullanılır. Genellikle sabit çalışan dişlilerdir. Birincisi, yüksek hızda oldukları için yüksek hızları kayma kayması için uygun değildir.
4. Dişli mili, mil ve dişlinin bir kombinasyonudur. Bununla birlikte, tasarımda, şaftın uzunluğu mümkün olduğu kadar kısaltılmalıdır. Çok uzunsa, üstteki yuvalama makinesine elverişli değildir. İkincisi, şaftın desteği çok uzundur, bu da şaftın kalınlaşmasını sağlar. Mekanik dayanımı arttırın (sertlik, sapma, eğilme direnci vb. Gibi)
Malzeme seçimi
Malzeme iyi mekanik özelliklere sahip olmalıdır ve 42CrMo çeliği genellikle gerekli performansı elde etmek için normalleştirme, söndürme ve temperleme, indüksiyonla ısıtma söndürme ve düşük sıcaklıkta temperlemeye tabi tutulur. 42CrMo çelik, yüksek mukavemet ve tokluğa, iyi sertleştirilebilirliğe, bariz bir temper kırılganlığına, yüksek yorulma sınırına ve su verme ve temperlemeden sonra çoklu darbe direncine ve düşük sıcaklıkta etki tokluğuna sahip olan ultra yüksek dayanımlı bir çeliktir. Çelik, belirli bir mukavemet ve tokluk gerektiren büyük ve orta boyutlu plastik kalıpların imalatı için uygundur. 42CrMo bir orta karbon alaşımlı çeliktir. Ön ısıl işlem normalleşiyor. Temel amaç, belirli bir sertlik elde etmek ve iç yapı ve yapıyı optimize etmek, kütüğün kesilmesini kolaylaştırmak ve su verme ve temperleme için hazırlık yapmaktır. Su verme ve temperlemenin amacı, haddehane dişli milinin genel mekanik özelliklerini iyileştirmektir. Orta frekanslı indüksiyonlu ısıtma yüzeyinin söndürülmesi, parçanın yüzeyinin yüksek sertlik ve aşınma direnci elde etmesini sağlarken, çekirdek hala belirli bir kuvvet ve yüksek plastisite ve tokluk sağlar.
42CrMo, zorlu şaftlar ve yapısal parçalar için alaşımlı çeliktir
Alaşım elementi Cr, Mo, 42CrMo çeliğinde bulunur. Bunlar arasında, krom çeliğin sertleşmesini artırabilir ve ikincil sertleşme etkisine sahiptir. Çeliği kırılgan hale getirmeden yüksek karbonlu çeliğin sertliğini ve aşınma direncini artırabilir; içerik% 12'yi aştığında. Çelik, yüksek sıcaklık oksidasyon direncine ve oksidasyona dayanıklı orta korozyona sahiptir. Aynı zamanda, paslanmaz aside dayanıklı çelik ve ısıya dayanıklı çeliğin ana alaşım elementi olan çeliğin termal mukavemetini de arttırır. Su verilmiş ve tavlanmış yapısal çelikte kromun ana rolü sertleşebilirliği arttırmaktır. Çelik, söndürme ve temperlemeden sonra iyi mekanik özelliklere sahiptir ve karbürlenmiş çelikte krom içeren karbürler de oluşturulabilir ve böylece malzemenin yüzeyinin aşınma direncini arttırır. Molibden çelikte sertliği ve ısı direncini arttırır. Öfke kırılganlığını önler, bazı ortamlarda artıklığı ve zorlayıcı kuvveti ve korozyon direncini arttırır. Su verilmiş ve temperlenmiş çelikte molibden, daha büyük bölümlerin parçalarını derinleştirip sertleştirebilir ve çeliğin temperleme direncini iyileştirebilir. Veya temperleme kararlılığı, böylece parçalar yüksek sıcaklıklarda temperlenebilir, böylece artık gerilimi daha etkin bir şekilde ortadan kaldırabilir (veya azaltabilir) ve plastisiteyi artırabiliriz. Bu nedenle, 42CrMo genellikle üretimde haddehane dişli milinin malzemesi olarak kullanılır. Kapsamlı mekanik özellikleri kalite gereksinimlerine uygundur.
42CrMo çeliğinin ısıl işlem sürecinin analizi ve alaşım elementlerinin etkisiyle ısıl işlem işleminin yürütülmesi sırasında dikkat edilmesi gereken sorunlar açıklığa kavuşturulur. Isıtma sıcaklığını, zamanı, tutma zamanını ve soğutma yöntemini doğru bir şekilde belirleyebilir. Amaç, gereken performansı elde etmek ve doğru ısıl işlemle kaliteyi sağlamaktır.
İşleme teknolojisi
Dişli mili işleme işlemi (örnek olarak 45 çelik alın):
1. boş körleme
2. kaba araba
3. Su verme ve temperleme işlemi (dişli milinin tokluğunun ve milin sertliğinin arttırılması)
4. iyi boyutta araba dişleri
5. Şaftın üzerinde bir geçit varsa, önce geçit işlenebilir.
6. soyulma
7. Diş yüzeyi orta frekans söndürme (yüksek frekanslı söndürme ile frekans indüksiyonu), sertlik HRC48-58'i söndürme (spesifik sertlik değeri çalışma koşullarına, yüke ve diğer faktörlere bağlıdır)
8. diş taşlama
9. bitmiş ürünün son muayenesi
Isıl işlem
Normalize proses tasarımının katlanması
Normalleştirme, çeliğin 40 ila 60 ° C veya daha yüksek kritik noktadan (AC3 veya Acm) daha yüksek bir sıcaklığa kadar ısıtıldığı ve yalıtımın tamamen ostenitleştirildiği ve havada soğutulduğu basit ve ekonomik bir ısıl işlemdir. Tahıl inceltme ve karbür dağılımını tekdüze yapmaktır.
Normalleştirmeden sonra, alt alüminyum çelik F + S, eutectoid çelik S ve hipereutectoid çelik S + sekonder sementit olup süreksizdir.
(1). Normalleştirme ısıtma sıcaklığı
Genel olarak, hipotektod çeliği için ısıtma sıcaklığı genellikle Ac3'ün 30 ila 50 ° C üzerindedir ve orta karbon alaşımlı çelik için normalleştirme sıcaklığı genellikle Ac3'ün 50 ila 100 ° C üzerindedir ve sprey belirli bir süre sonra soğutulur . Soğutma yöntemine yüksek sıcaklık normalizasyonu denir. Demir-karbon alaşımının faz diyagramı Şekil 6'da gösterilmektedir. 42CrMo ısıtma sıcaklığı aralığı
(2). Normalleştirme ısı koruma süresi
İzolasyon süresi, bu problem daha karmaşıktır, genellikle deney ile belirlenir, ancak deneysel bir formül de vardır: t = αKD t - tutma süresi (min) α - ısıtma katsayısı (min / mm) K - iş parçası ısıtma D düzeltme faktörüdür. - iş parçası Etkili kalınlık (mm)
İş parçasının etkin kalınlığının hesaplanma prensibi şudur: ince iş parçasının kalınlığı, etkin kalınlığıdır; uzun yuvarlak çubuğun çapı, etkili kalınlığıdır; kare iş parçasının uzunluğu etkili kalınlığıdır; dikdörtgen iş parçasının yüksekliği ve genişliği etkilidir. Kalınlık; konik bir silindirik iş parçasının etkin kalınlığı, küçük uçtan 2L / 3'tür (L, iş parçasının uzunluğudur); Geçiş deliği olan iş parçası etkili kalınlıkta bir duvar kalınlığına sahiptir. Genel olarak, karbon çeliği bir parçanın her 25 mm'sinde bir iş parçasının etkin kalınlığına göre hesaplanabilir, alaşımlı çelik iş parçasının etkin kalınlığının her 20 mm'sinin tutma süresini hesaplayabilir ve ısıtma süresi yaklaşık 2 olmalıdır. 3 saate kadar.
(3). Normalleştirmenin amacı
Normalleştirmenin temel amacı, dövme kusurlarını ortadan kaldırmak, bileşimin tek tip hale getirilmesi, sertlik ve tokluğun iyi olması ve malzemenin işlenebilirliğinin arttırılması ve malzemenin su verme ve temperleme için hazırlanmasıdır.
Normalleştirme esas olarak çelik iş parçaları için kullanılır. Normal çelik normalizasyonu tavlamaya benzer, ancak soğutma hızı biraz daha büyüktür ve yapı daha incedir. Küçük bir kritik soğutma oranına sahip bazı çelikler (söndürmeye bakınız) havada soğutma ile martensite dönüştürülebilir. Bu işlem normalleştirici bir özellik değildir ancak hava söndürme olarak adlandırılır. Buna karşılık, yüksek kritik soğutma hızına sahip çelikten yapılmış bazı büyük bölümlü iş parçaları, suda söndürülmüş olsa bile martensit elde edemez ve söndürme etkisi normalleşmeye yakındır. Çeliğin normalizasyondan sonra sertliği tavlamanınkinden daha yüksektir. Normalleştirmede, iş parçasını fırında tavlama gibi fırında soğutmak gerekli değildir, kısa bir fırın süresi ve yüksek üretim verimliliğini işgal eder, bu nedenle normal üretimde tavlama yerine normalleştirme kullanılır. % 0.25'ten az bir karbon içeriğine sahip düşük karbonlu çelikler için normalizasyondan sonra elde edilen sertlik orta düzeydedir ve kesilmesi tavlama işleminden daha kolaydır. Genellikle kesim ve çalışma için normalizasyon kullanılır. % 0.25 ila 0.5 arasında bir karbon muhtevasına sahip orta karbonlu çelik için normalizasyondan sonra kesme gereksinimlerini karşılayabilir. Bu tür çelikten yapılmış hafif yüklü parçalar için, son ısıl işlem olarak normalleştirme de kullanılabilir. Yüksek karbonlu takım çeliği ve yatak çeliği, yapıdaki ağ karbürlerini ortadan kaldırmak ve yapıyı küreselleştirme tavlaması için hazırlamak üzere normalize edilmiştir.
42CrMo işleminin normalleştirilmesi, temel olarak, söndürme sırasında büyük bir çatlama eğiliminden kaçınmak için nihai ısıl işlem olarak kullanılabilen büyük dövmeler için kullanılır. Genellikle boş üretimden sonra, kesimden önce veya kaba işlemeden sonra, yarı bitmeden önce düzenlenirler. Normalleştirmenin amacı, taneleri iyileştirmek, yapıyı iyileştirmek, işlenebilirliği artırmak ve su verme ve son ısıl işlem için hazırlanmaktır.
Çevre 850 ila 900 ° C'dir. Isıtma sıcaklığı çok düşük olduğunda, ötektoid ferrit tamamen çözülmez ve tane incelmesine ulaşmaz. Isıtma sıcaklığı çok yüksekse, tahıldaki iri taneciklendirme çeliğin mekanik özelliklerini bozar, bu nedenle 870 ° C'yi seçebiliriz.
Katlama ve tavlama
Söndürme ve temperleme işlemi: Söndürmeden sonra yüksek sıcaklıkta temperlemenin ısıl işlem yöntemine, söndürme ve temperleme işlemi denir. Yüksek sıcaklıkta tavlama, 500-650 ° C arasında tavlama anlamına gelir. Su verme ve temperleme, çeliğin ve malzemelerin özelliklerini büyük ölçüde ayarlayabilir ve sağlamlığı, plastisitesi ve tokluğu iyidir ve iyi kapsamlı mekanik özelliklere sahiptir. Su verme ve temperleme işleminden sonra, temperli sorbit elde edilir. Temperli sorbit martensit temperlendiğinde oluşur ve optik metalografik mikroskop altında 500-600 kez büyütülerek ayırt edilebilir. Spherülitlerin ferrit matrisinde (Sementit dahil) kompozit yapıda dağılmış bir karbürdür. Aynı zamanda martensitin tavlama yapısı, ferrit ve granül karbür karışımıdır. Bu zamanda, ferrit, esas olarak hiçbir karbon süper doygunluğuna sahip değildir ve karbür, ayrıca kararlı bir karbürdür. Oda sıcaklığında dengeli bir organizasyondur.
Yaşlanma tedavisi: Uzun süreli kullanımda hassas ölçüm aletlerinin veya kalıplarının ve parçalarının boyut ve şekil değişimini ortadan kaldırmak için, iş parçası genellikle düşük sıcaklıkta temperlemeden (düşük sıcaklıkta temperleme sıcaklığı 150-) 100-150 ° C'ye kadar tekrar ısıtılır. 250 ° C). 5-20 saat boyunca, hassas parçaların kalitesini stabilize etmek için bu işleme yaşlanma denir. Kalıntı gerilimi ortadan kaldırmak ve çelik yapıyı ve ebadı stabilize etmek için çelik bileşenlerin düşük sıcaklıkta veya dinamik yük koşullarında yaşlandırılması özellikle önemlidir.
Su verilmiş ve temperlenmiş çelik iki tip karbonla su verilmiş ve temperlenmiş çelik ve alaşımlı su verilmiş ve temperlenmiş çelikten oluşur. Karbon çeliği veya alaşımlı çelik olsun, karbon içeriği kontrolü katıdır. Karbon içeriği çok yüksekse, iş parçasının su verme ve temperlemeden sonraki gücü yüksektir, ancak tokluk yeterli değildir. Karbon içeriği çok düşükse, tokluk artar ve mukavemet yetersizdir. Temperleme parçalarının iyi bir genel performansı elde etmek için, karbon içeriği genellikle% 0,30 ~ 0,50 oranında kontrol edilir.
Söndürme ve söndürme sırasında, iş parçasının tüm bölümünün sertleştirilmesi gerekir, böylece iş parçası ince istiflenmiş söndürülmüş martensit ile elde edilir. Yüksek sıcaklıkta temperleme ile, çoğunlukla tek tip temperli sorbitten oluşan bir mikro yapı elde edilir. Küçük bir fabrikanın her fırın için metalografik analiz yapması imkansızdır. Genel olarak, sadece sertlik testi için kullanılır. Diğer bir deyişle, su verme sonrası sertlik malzemenin su verme sertliğine ulaşmalıdır ve temperleme sonrası sertlik çizimin gereklerine göre kontrol edilir.
1). Su verme sıcaklığı seçimi.
% 0.42 karbon içeren 42CrMo çelik, hipoetectoid çeliğe aittir,% 0.42 çelik Ac3'ün karbon içeriği 800 ° C'dir ve hippoetoksit çeliğin söndürme sıcaklığı gereksinimi T = Ac3 + 30 ~ 50'dir (° C). Söndürme sıcaklığı T = 830 ~ 850 (° C), 840 ° C olarak ayarlayabiliriz
Isıl işlem tipi Normalleştirici Isıl işlem sertliği 220HBS Hakkında
Isıtma sıcaklığı ° C 870 ° C Isıtma hızı yaklaşık 300 ° C / s
Bekleme süresi 1 saat Soğutma hızı yaklaşık 20 ° C / s
2). Su verme bekletme süresinin belirlenmesi.
Etkili 2/2 = 80/2 = 40 mm uzunluğa göre, ideal dokunun elde edilmesini sağlamak için tutma süresinin 56 dakikadan daha fazla olduğu ve 1 saat olduğu görülebilir.
3). Söndürme ortamını belirleyin.
Parçaların gereksinimlerine göre, Şekil 7'ye göre, su verme işleminden sonra çekirdeğin sertliğinin HRC23'ten daha büyük olduğu ve su ile soğutulan uca olan mesafenin 33 mm'den az olduğu görülebilir. 33 mm'den az olan su verme mesafesi Şekil 8'de bulunabilir. Bu, gereksinimleri karşılayan 87 mm'dir (42CrMo çeliği yüksek sertleşebilirliğe sahiptir, bu nedenle yağ söndürme, östenitin kararlılığını artırmak için mümkün olduğu kadar seçilmelidir).
4). Tavlama sıcaklığını belirleyin.
Farklı karbon içeriği ve tavlama sıcaklığındaki eğriler ("Çeliğin ısıl işlemden geçirilmesi" Hu Guangli, Xie Xiwen Kuzeybatı Politeknik Üniversitesi Basın.)% 0,4 ~ 0,5 karbon içeriğine sahip bir eğri bulun ve ardından koordinatta HRC bulun. 35 ila 40, medyan 36'yı alırken, eğrinin kesiştiği nokta ısıtma sıcaklığıdır, yaklaşık 480 ° C'dir
5). Tavlama tutma süresini belirleyin.
Temperleme tutma süresi 480 ° C olduğundan, deneysel formüle göre, temperleme tutma süresi yaklaşık 1 ila 1,5 saattir. Temperlemeden sonra hava ile soğutulabilir.
6). Su verme ve tavlamanın amacı.
Temperleme ve temperleme, iş parçasının mükemmel kapsamlı mekanik özelliklere, yani yüksek mukavemet ve yüksek tokluğun uygun bir kombinasyonuna sahip olmasını sağlar ve ayrıca parçaların uzun süreli düzgün çalışmasını sağlamak için bazı aşınma direncini artırabilir.
Katlanır indüksiyon ısıtma söndürme
İndüksiyonla sertleştirme, yani indüksiyonla ısıtma, iş parçasını ısıtmak için bir iş parçasında girdap akımları üretmek için elektromanyetik indüksiyon kullanır. Rafine için orta frekans, frekans 1000HZ, metal yüzey su verme, tavlama, iç doku koşullandırma, sıcak pişirme vb. İçin 2.5KCHZ ara frekans için yüksek frekans.
İndüksiyonla ısıtmada ısıtma hızı hızlıdır, su verme kalitesi iyidir ve su verme sertliği genel su verme hızından daha yüksektir, son derece ince martensit elde edilir ve sertleştirilmiş tabakanın derinliği kontrol etmek kolaydır ve kolay mekanizasyon ve otomasyon gerçekleştirir.
İndüksiyonla ısıtmada su verme prensibi, elektromanyetik indüksiyonun, aynı frekansta indüksiyon akımı, yani girdap akımı üretmesidir. Girdap akımlarının iş parçasının kesiti üzerindeki dağılımı eşit değildir, çekirdek hemen hemen sıfıra eşittir ve yüzey akımı yoğunluğu “cilt etkisi” olarak adlandırılan oldukça büyüktür. Frekans ne kadar yüksek olursa, en yüksek akım yoğunluğuna sahip yüzey katmanı o kadar incedir. Bu akıma ve iş parçasının kendisinin direncine dayanarak, iş parçasının yüzeyi hızlı bir şekilde söndürme sıcaklığına ısıtılırken, çekirdek sıcaklığı hala oda sıcaklığına yakındır ve daha sonra derhal iş parçasının yüzeyini soğutmak için suyla püskürtülür.
