论坛知识积累杂录

hitzek77 · 发表于 2013-6-25 15:17:19

1轴类零件加工

一.概述。1.轴类零件的功用与结构特点。功用——支承传动件、传递扭矩或运动、承受载荷，一定的回转精度。结构——回转体零件，长度大于直径。光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴（曲轴、凸轮轴、偏心轴和花键轴等）。刚性轴（L/d≤12）挠性轴（L/d＞12）。圆柱面、圆锥面、端面、沟槽、圆弧、螺纹、键槽、花键、其他表面

2.轴类零件的技术要求——按功用和工作条件

直径精度——IT6～9级，可达IT5级。

几何形状精度（圆度、圆柱度等）——公差的1/2，1/4

相互位置精度（同轴度）——0.01～0.03mm，0.001～0.005mm

表面粗糙度——Ra0.2～0.8μm，Ra0.8～3.2μm

热处理（表面淬火、渗碳淬火等），动平衡，探伤，过渡圆角

抛丸、喷丸、钢丸、钢砂、切丸、铝丸等金属磨料的应用范围：
清理：抛丸清理、喷丸清理、压铸件清理、铸件抛丸清理、锻件抛丸清理、锻件喷丸清理铸件清砂、钢板清理、钢材清理、钢板清理、H型钢清理、型钢清理、钢结构清理。
除锈：抛丸除锈、喷丸除锈、铸件除锈、锻件除锈钢板除锈、锻件除氧化皮、钢材除锈、H型钢除锈、钢结构除锈、喷砂除锈、钢板除锈、喷砂房二次喷砂除锈、喷砂房二次喷砂清理。
强化：抛丸强化、热处理件喷丸强化、齿轮喷丸强化。
喷丸：型钢喷丸、型钢喷砂、船板抛丸、钢板喷丸、钢材喷丸。
抛丸：钢板抛丸、钢材抛丸、型钢抛丸。
打砂：打砂处理。
前处理：涂装前处理、涂装预处理、表面预处理、船板预处理、型钢预处理、钢材预处理、钢板预处理、钢结构前处理。】

3.轴类零件的材料及毛坯

一般轴类——45钢，正火、调质、淬火

中等精度和转速较高——40Cr等合金结构钢，调质和表面淬火

高精度轴——轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，调质和表面淬火

高转速和重载荷——20CrMnTi、20Cr，38CrMoAl，渗碳淬火或氮化

结构复杂（曲轴）——HT400、QT600、QT450、QT400

一般轴——棒料

重要轴——锻件

大型、结构复杂轴——铸件

单件小批生产——自由锻；成批大量生产——模锻

hitzek77 · 发表于 2013-6-25 15:17:53

二.轴类零件的外圆表面加工

1.外圆表面的车削加工

（1）车削外圆各个加工阶段——粗车、半精车、精车、精细车

（2）细长轴外圆表面的车削——长径比（L/D＞20）

1）车削特点①刚性差，易弯曲变形和振动

②热膨胀，弯曲变形

③刀具磨损大

2）先进方法①一夹一顶，用φ4钢丝，避免弯曲力矩

②弹性顶尖，避免受热弯曲变形

③跟刀架，提高刚度，仔细调整则

④大主偏角车刀，κr=75°～93°

⑤反向进给切削，减少弯曲变形

2.外圆表面的磨削加工

粗磨——IT8～9级，Ra0.8～1.6μm

精磨——IT6～7级，Ra0.2～0.8μm

细磨（精密磨削）——IT5～6级，Ra0.1～0.2μm

镜面磨——Ra0.01μm

（1）中心磨削外圆磨床——两顶尖定位

（2）无心磨削无心磨床——自定位

精度IT6～7级，Ra0.2～0.8μm，位置精度不高，不能加工圆周不连续工件

生产率高，可实现自动磨削，适合于大批量生产。

（3）砂带磨削砂带磨粒——磨削、抛光

Ra0.2～0.8μm，最高Ra0.02μm，表面不烧伤。

弹性磨削，切削力小，适宜加工细长轴等零件。

设备简单，成本低，安全，生产率高

3.外圆表面的精密加工

（1）高精度磨削——小于Ra0.1μm

精密磨削——Ra0.1～0.05μm

超精密磨削——Ra0.05～0.025μm

镜面磨削——Ra0.01μm

实质——磨粒微刃——等高性——参加磨削的磨粒多，微细切屑

半钝化磨粒——摩擦抛光

钝化期——挤压抛光

（2）超精加工

油石—加压力—振动—纵向进给，工件低速回转——不重复轨迹

①强烈切削阶段——压强大，油膜被破坏，切削作用强烈

②正常切削阶段——压强降低,切削作用减弱

③微弱切削阶段——压强更低，摩擦抛光作用

④自动停止切削阶段——压强很小,形成油膜，切削作用停止

磨粒摩擦抛光，交叉网纹——Ra0.01～0.1μm，

速度低,压力小,发热少,表面不烧伤，不能纠正形状和位置误差

（3）研磨

研具—与加工面相对运动，磨粒、研磨剂—研去材料

机械切削作用——磨粒—受压—刮擦和挤压—切除微细材料

物理作用——磨粒局部压力大—高温、挤压作用

化学作用——研磨剂—表面氧化变软，加速研磨

运动较复杂—轨迹不重复，Ra0.01～0.2μm

提高尺寸形状精度

不提高位置精度设备简便

生产率低，手研劳动强度大

（4）滚压

滚轮或滚珠——加压—弹性和塑性变形

降低表面粗糙度值（Ra0.05～0.4μm），不提高形状和位置精度

金属晶粒变细，纤维状—残余压应力—抗疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性高

设备简单，生产率高，工艺范围广。适用于塑性材料

hitzek77 · 发表于 2013-6-25 15:18:44

三．轴类零件加工工艺分析

1.车床主轴的加工工艺

主要技术要求有：

①支承轴颈A、B：圆度、圆跳动0.005，接触率≥70%，IT5级，Ra0.4

②莫氏锥孔：圆跳动，近0.005，远0.01，接触率≥70%，Ra0.4，淬硬

③短锥C和端面D：圆跳动0.008，Ra0.8，淬硬

④配合轴颈：尺寸IT5～6级，圆跳动0.015

⑤其他表面：定位轴肩与中心线的垂直度，螺纹与中心线的同轴度等

材料45钢，毛坯为模锻件，大批量生产

主轴加工工艺过程略

2.车床主轴的加工工艺分析

（1）定位基准的选择

最常用两中心孔——设计基准——基准重合

一次安装中能多加工——基准统一

（锥堵或锥堵心轴）——尽量减少更换次数

支承轴颈定位——基准重合—磨锥孔——保证相互位置精度

中心孔和支承轴颈——互为基准、反复加工的原则

工艺过程实质——定位基准的准备和转换的过程

（2）加工阶段的划分

以主要表面（特别是支承轴颈）的加工为主，分：

粗加工阶段——调质前的工序

半精加工阶段——调质后到表面淬火间的工序

精加工阶段——表面淬火后的工序，其它次要表面适当穿插其中

（3）合理安排热处理工序

毛坯锻造——正火——消除应力，改善切削性能

粗加工——调质—提高力学性能，为表面淬火准备

半精加工——表面淬火——提高耐磨性

（4）加工顺序的安排

先基准后其它、先粗后精、先主后次、穿插进行的原则：

锻造→正火→车端面钻中心孔→粗车→调质→半精车

→精车→表面淬火→粗、精磨外圆表面→磨锥孔

（5）次要表面的加工安排

通孔——调质、半精车后—减少弯曲变形，定位准确，主轴壁厚均匀

花键、键槽——精车或粗磨后—免断续切削的振动，保护刀具

螺纹——局部淬火后——淬火变形会影响螺纹和支承轴颈的同轴度

（6）主轴锥孔的磨削

专用夹具——保证加工精度

滥调绝世 · 发表于 2013-6-30 18:56:37

很好，谢谢楼主分享，收藏看看

hitzek77 · 发表于 2013-7-1 11:09:48

多级减速器各级传动比的分配，直接影响减速器的承载能力和使用寿命，还会影响其体积、重量和润滑。传动比一般按以下原则分配：使各级传动承载能力大致相等；使减速器的尺寸与质量较小；使各级齿轮圆周速度较小；采用油浴润滑时，使各级齿轮副的大齿轮浸油深度相差较小。　　低速级大齿轮直接影响减速器的尺寸和重量，减小低速级传动比，即减小了低速级大齿轮及包容它的机体的尺寸和重量。增大高速级的传动比，即增大高速级大齿轮的尺寸，减小了与低速级大齿轮的尺寸差，有利于各级齿轮同时油浴润滑；同时高速级小齿轮尺寸减小后，降低了高速级及后面各级齿轮的圆周速度，有利于降低噪声和振动，提高传动的平稳性。故在满足强度的条件下，末级传动比小较合理。　　减速器的承载能力和寿命，取决于最弱一级齿轮的强度。仅满足于强度能通得过，而不追求各级大致等强度常常会造成承载能力和使用寿命的很大浪费。通用减速器为减少齿轮的数量，单级和多级中同中心距同传动比的齿轮一般取相同参数。当a和i设置较密时，较易实现各级等强度分配；a和i设置较疏时，难以全部实现等强度。按等强度设计比不按等强度设计的通用减速器约半数产品的承载能力可提高10%-20%。　　和强度相比，各级大齿轮浸油深度相近是较次要分配的原则，即使高速级大齿轮浸不到油，由结构设计也可设法使其得到充分的润滑。

hitzek77 · 发表于 2013-7-1 11:13:50

机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比；传动比=使用扭矩÷9550÷电机功率×电机功率输入转数÷使用系数传动比=主动轮转速与从动轮的比值=它们直径的反比评论|赞同0

hitzek77 · 发表于 2013-7-1 11:35:17

机械传动按传力方式分，可分为：　　1 摩擦传动。　　2 链条传动。　　3 齿轮传动。　　4 皮带传动。　　5 涡轮涡杆传动。　　6 棘轮传动。　　7 曲轴连杆传动　　8 气动传动。　　9 液压传动（液压刨）　　10 万向节传动　　11 钢丝索传动（电梯中应用最广）　　12 联轴器传动　　13 花键传动。

w641051912 · 发表于 2013-7-1 16:12:53

又长见识了

hitzek77 · 发表于 2013-7-8 14:23:34

轴承乌金瓦巴氏合金浇铸

   这里指滑动轴承方面的修理。
   乌金瓦巴氏合金（zhchsnsb11-6）的浇铸。准备的工具有1、熔炉，用石墨坩埚熔化巴氏合金；2、搪锡炉；3、预热炉，浇铸前将已经搪锡的轴瓦进行加热到合适的温度。
   轴承合金的浇铸，分以下的方法和步骤：
1、清理轴瓦

注：碱性剂去油污，酸性剂去氧化物)
轴瓦上的氧化皮，污垢可以用砂纸，钢丝刷或用喷砂的方法除去。轴瓦有油污时，可把轴瓦放到锅里加热至300~350度，用麻刷醮着氯化锌溶液擦洗，或把轴瓦放入80~100度的热碱水中煮洗10~12分钟，再放入80~100度水中煮4~5分钟去碱，再放入冷水中冲洗后烘干。碱水的成分是10%的NaOH水溶液或10%~30%的NaCO3水溶液。
2、如果是旧瓦，其清理方法：可用喷灯火烤瓦背使合金脱落，再用钢丝刷或刮刀将残余的合金去除，并用抹布擦净。这种方法比较麻烦，较好的方法是将旧轴瓦放入熔化合金的坩埚中，使合金荣华（坩埚的温度硬币合金的荣华温度高30~50度）轴瓦放入坩埚前应预热120~150度。
3、检查和修正钢背瓦：检查瓦背内表面有无氧化物，无氧化物的表面应呈银灰色。如有金黄或褐色的氧化斑时，应用30%的盐酸水溶液酸洗，或用钢丝刷擦光。
4、再一次去油污：方法与1相同，用水滴法检查，将水滴在瓦背上后，水滴应能立即散开而无任何聚集。
5、镀锡：经清洗后的轴瓦，镀上一层锡以便浇铸轴承合金时轴瓦能与合金粘合牢固。
1) 镀锡前的准备工作：镀锡前先将轴瓦的非浇铸面上涂一层保护膜，保护膜的配方：40%的白恶粉，40%水玻璃，20%水混合物，或用20%水玻璃，80%的水混合物。并在140度时烘干。然后在轴瓦上镀锡的表面上涂上一层助熔剂，以使锡和轴瓦得到更好的结合。
助熔剂的配方：
A、常用的助熔剂为相对密度是1.4~1.5的氯化锌溶液，相当于600Kg水，100g氯化锌，再按每升溶液加入40~50g氯化铵。
B、 50%氯化铵，50%氯化锌溶液。
C、 1份氯化铵，1份氯化锡，12.5份氯化锌，0.5份盐酸，23.6份水。这种配方常用作熔补合金用的焊剂。
  2）锡锅加热：将锡锅加热到420度，并每隔1小时左右在锡熔液面上撒一层氯化铵来脱氧，以保证锡溶液的纯净。同时要保证锡的含量在99.5%以上。一般用2号和3号锡。
  3）镀锡法：镀锡操作时间长，容易氧化，影响镀锡质量。镀锡方法有两种。一种叫做涂擦法，这是对大型的轴瓦而言。先将轴瓦预热到260~300度，用电热炉或喷灯加热，然后再镀锡表面涂一层助熔剂，再用锡条在轴瓦上擦拭或撒上一层锡粉，接着用麻刷或木片将锡布匀。第二种方法是浸锡法，这是对小型的轴瓦镀锡用的。先将轴瓦瓦背对正，用铁丝箍紧并在对口结合面处垫上红纸隔开，并将油孔用石棉绳或碳棒堵塞。然后将轴瓦加热到110~150度，浸入助熔剂中，取出烘干后再浸一次，然后取出再预热到至200度，再浸入锡锅里镀锡，在锡锅里约0.5~2min（如果大的轴瓦时间可以再长些），锡温应保持在280~300度之间，等轴瓦热匀，镀好锡再取出。敲落多余的锡，并检查内表面是否挂满锡。如果发现没挂锡的地方应重新涂以助熔剂，再挂锡。
6、浇铸：轴瓦镀锡后，应立即浇铸轴承合金。浇铸有离心浇铸和手工浇铸。
  （1）、合金的熔化：合金的熔化可以在石磨坩埚里进行，将整块合金敲碎放入坩埚里，回收的旧合金也可以用，但一般不超过总料的40%。为了防止合金的氧化，熔化时可在表面盖一层木炭粉。合金的温度可以用温度计测量，也可以看木炭的颜色来判断。当下层木炭微红时，合金的温度为450~475度，木炭呈红色时，约为490~500度。
（2）、浇铸：手工浇铸主要用于轴瓦直径大，生产批量小的场合。浇铸前先把胎具放在平台上，再经过预热至250~350度。为了取芯方便，可在芯棒上涂上一层石磨粉，或镀一层铬，然后把芯棒放入胎具中，并安放镀过锡的轴瓦。为了防轴承合金在浇铸时漏出，可用粘土65%，食盐17%，水18%的涂料来密封。当准备工作完成后，立即将已熔化的轴承合金（温度控制在470~510度）倒入已预热的至300度左右的铁勺里进行浇铸。此时，合金溶液先流入芯棒的凹槽内，待凹槽充满合金溶液后，就沿棒芯的外表面均匀地注入胎内，再徐徐平稳上升。使空气排出，非金属杂物浮出液面。这种方法，即简单又能保证质量，因此广泛采用。
挂完锡的轴瓦到浇铸的时间尽量短一般不超过6秒钟，以免氧化。合金浇铸前要求工件预热120度~175度，如果挂完锡立即进行浇铸，可以不预热。
另一种方法是离心浇铸。为力防合金的偏析，需要一个合理的转速：
            n=K/√D r/min
      巴氏合金 K=2100，D为轴瓦的瓦背直径
而且需要快速冷却，即浇铸机开始旋转并注入合金后，经过5~10秒，待液流摔起并稳定后，即用冷却水或压缩空气冷却瓦背中部，再过几秒钟，停止冷却并继续旋转一段时间，使水滴甩掉，然后取下轴瓦，此时瓦温约为100度。
7、质量检查：
观察表面有无气孔，裂纹，过热形成的黄斑，合格的合金为银灰色，检查瓦背于合

hitzek77 · 发表于 2013-7-8 14:26:03

机轴瓦及轴瓦常见故障分析：烧瓦一般在曲轴轴颈和轴瓦之间机油不足或没有机油而没有形成润滑油膜或润滑油膜被破坏的情况下会发生烧瓦。导致烧瓦的具体原因有以下几种:1)润滑系统中机油严重不足。机油严重不足则曲轴轴颈和轴瓦摩擦表面的温度会迅速升高发生烧瓦。导致机油严重不足的主要原因是:机油过滤器严重堵塞机油管路堵塞或严重漏油机油泵损坏油管接头破裂或没及时添加机油等。 2)曲轴轴颈和轴瓦的装配间隙不符合要求。该间隙影响润滑油膜的形成间隙过小则机油不易进入轴颈和轴瓦的摩擦表面间无法形成润滑油膜;若间隙过大则润滑油膜的厚度减少不能把摩擦表面完全隔开发生烧瓦的可能性也就增加同时,过大的间隙还会增大曲轴轴颈与轴瓦的振动和撞击导致润滑油膜的破裂曲轴的磨修破坏了轴颈表面耐磨层和耐疲劳层。曲轴轴颈一般都经过良好的热处理具有高耐磨层和耐疲劳层如果在发生烧瓦故障后将曲轴磨削修理曲轴将会失去原有的高耐磨层和耐疲劳层以致很快地发生烧瓦故障3)机油变质，如果机油不纯或机油因使用时间过长等原因而变质则润滑油膜也不易形成以致发生烧瓦故障。

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