Der Getriebewelleist das wichtigste tragende und rotierende Teil in Baumaschinen, das die Drehbewegung von realisieren kannGetriebeund andere Komponenten und kann Drehmoment und Leistung über große Entfernungen übertragen. Es bietet die Vorteile einer hohen Übertragungseffizienz, einer langen Lebensdauer und einer kompakten Struktur. Es wird häufig verwendet und ist zu einem der grundlegenden Teile von Baumaschinengetrieben geworden. Derzeit wird mit der schnellen Entwicklung der Binnenwirtschaft und dem Ausbau der Infrastruktur eine neue Welle der Nachfrage nach Baumaschinen entstehen. Die Materialauswahl der Getriebewelle, die Art der Wärmebehandlung, die Installation und Einstellung der Bearbeitungsvorrichtung, die Prozessparameter des Wälzfräsens und der Vorschub sind alle sehr wichtig für die Verarbeitungsqualität und Lebensdauer der Getriebewelle. In diesem Artikel wird eine spezifische Untersuchung der Verarbeitungstechnologie der Getriebewelle in Baumaschinen gemäß der eigenen Praxis durchgeführt und das entsprechende Verbesserungsdesign vorgeschlagen, das eine starke technische Unterstützung für die Verbesserung der Verarbeitungstechnologie der technischen Getriebewelle bietet.

Analyse der Verarbeitungstechnologie vonGetriebewellein Baumaschinen

Zur Vereinfachung der Recherche wird in diesem Artikel die klassische Eingangszahnradwelle in Baumaschinen ausgewählt, d. h. die typischen gestuften Wellenteile, die aus Keilwellenverzahnungen, Umfangsflächen, Bogenflächen, Schultern, Nuten, Ringnuten, Zahnrädern und anderen unterschiedlichen Formen bestehen. Zusammensetzung der geometrischen Oberfläche und der geometrischen Einheit. Die Präzisionsanforderungen an Zahnradwellen sind im Allgemeinen relativ hoch und der Verarbeitungsaufwand relativ groß. Daher müssen einige wichtige Komponenten des Verarbeitungsprozesses richtig ausgewählt und analysiert werden, wie z. B. Materialien, Evolventen-Außenkeilwellen, Benchmarks, Zahnprofilverarbeitung, Wärmebehandlung usw. Um die Qualität und die Verarbeitungskosten der Zahnradwelle sicherzustellen, werden im Folgenden verschiedene Schlüsselprozesse bei der Verarbeitung der Zahnradwelle analysiert.

Materialauswahl vonGetriebewelle

Zahnradwellen in Getriebemaschinen werden üblicherweise aus hochwertigem Kohlenstoffstahl 45, aus legiertem Stahl 40Cr, 20CrMnTi usw. hergestellt. Im Allgemeinen erfüllen sie die Festigkeitsanforderungen des Materials, weisen eine gute Verschleißfestigkeit auf und sind preislich angemessen.

Schruppbearbeitungstechnologie von Getriebewelle

Aufgrund der hohen Festigkeitsanforderungen an Getriebewellen ist die Verwendung von Rundstahl für die direkte Bearbeitung material- und arbeitsintensiv. Daher werden Schmiedestücke üblicherweise als Rohlinge verwendet. Für größere Getriebewellen kann Freischmieden verwendet werden. Gesenkschmiedestücke können auch verwendet werden. Manchmal können kleinere Zahnräder zu einem integralen Rohling mit der Welle verarbeitet werden. Bei der Rohlingsherstellung sollte die Bearbeitung des Schmiederohlings bei Freischmiedestücken dem Standard GB/T15826 entsprechen. Bei Gesenkschmiedestücken sollte die Bearbeitungszugabe dem Systemstandard GB/T12362 entsprechen. Schmiederohlinge sollten Schmiedefehler wie ungleichmäßige Körnung, Risse und Sprünge vermeiden und gemäß den einschlägigen nationalen Schmiedebewertungsnormen geprüft werden.

Vorwärmebehandlung und Vordrehen der Rohlinge

Die Rohlinge mit vielen Zahnradwellen bestehen meist aus hochwertigem Kohlenstoffbaustahl und legiertem Stahl. Um die Härte des Materials zu erhöhen und die Verarbeitung zu erleichtern, wird bei der Wärmebehandlung eine Normalisierungswärmebehandlung angewendet. Diese besteht aus einem Normalisierungsprozess bei 960 °C und Luftkühlung. Der Härtewert bleibt HB170–207. Die Normalisierungswärmebehandlung kann außerdem die Schmiedekörner verfeinern, die Kristallstruktur gleichmäßiger gestalten und Schmiedespannungen abbauen. Dies bildet die Grundlage für die nachfolgende Wärmebehandlung.

Der Hauptzweck des Schruppdrehens besteht darin, die Bearbeitungszugabe auf der Oberfläche des Rohlings zu erzielen. Die Bearbeitungsreihenfolge der Hauptoberfläche hängt von der Wahl der Teilepositionierungsreferenz ab. Die Eigenschaften der Getriebewellenteile selbst und die Genauigkeitsanforderungen jeder Oberfläche werden durch die Positionierungsreferenz beeinflusst. Getriebewellenteile verwenden üblicherweise die Achse als Positionierungsreferenz, sodass die Referenz vereinheitlicht werden kann und mit der Konstruktionsreferenz übereinstimmt. In der tatsächlichen Produktion dient der äußere Kreis als grobe Positionsreferenz, die oberen Löcher an beiden Enden der Getriebewelle dienen als Positionsgenauigkeitsreferenz, und der Fehler wird innerhalb von 1/3 bis 1/5 des Maßfehlers kontrolliert.

Nach der vorbereitenden Wärmebehandlung wird der Rohling an beiden Stirnseiten gedreht oder gefräst (entsprechend der Linie ausgerichtet), anschließend werden die Mittellöcher an beiden Enden markiert und die Mittellöcher an beiden Enden gebohrt, anschließend kann der Außenkreis geschruppt werden.

Bearbeitungstechnologie zum Fertigstellen des äußeren Kreises

Der Feindrehvorgang läuft wie folgt ab: Der äußere Kreis wird anhand der oberen Löcher an beiden Enden der Zahnradwelle feingedreht. Im eigentlichen Produktionsprozess werden die Zahnradwellen in Chargen hergestellt. Um die Bearbeitungseffizienz und -qualität der Zahnradwellen zu verbessern, wird üblicherweise CNC-Drehen eingesetzt. Dadurch kann die Bearbeitungsqualität aller Werkstücke programmgesteuert gesteuert und gleichzeitig die Effizienz der Chargenverarbeitung gewährleistet werden.

Die fertigen Teile können je nach Arbeitsumgebung und technischen Anforderungen vergütet werden. Dies dient als Grundlage für die anschließende Oberflächenvergütung und -nitrierung und reduziert die Verformung durch die Oberflächenbehandlung. Erfordert die Konstruktion keine Vergütung, kann sie direkt in den Wälzfräsprozess eingebracht werden.

Bearbeitungstechnologie für Zahnradwellenzähne und Keilwellen

Im Antriebssystem von Baumaschinen sind Zahnräder und Keilwellen die Schlüsselkomponenten zur Übertragung von Kraft und Drehmoment und erfordern hohe Präzision. Zahnräder weisen üblicherweise eine Präzisionsklasse von 7 bis 9 auf. Bei Zahnrädern der Präzisionsklasse 9 können sowohl Wälzfräser als auch Wälzstoßfräser die Anforderungen erfüllen. Die Bearbeitungsgenauigkeit von Wälzfräsern ist jedoch deutlich höher als die von Wälzstoßfräsern, und das Gleiche gilt für die Effizienz. Zahnräder, die eine Präzisionsklasse 8 erfordern, können zuerst gewälzt oder gehobelt und dann mit einer Fachwerkverzahnung bearbeitet werden. Bei hochpräzisen Zahnrädern der Präzisionsklasse 7 sollten je nach Chargengröße unterschiedliche Bearbeitungsverfahren angewendet werden. Bei der Produktion von Kleinserien oder Einzelstücken kann das Zahnrad durch Wälzfräsen (Nutfräsen), anschließend durch Hochfrequenz-Induktionserwärmung und Abschrecken sowie andere Oberflächenbehandlungsverfahren und schließlich durch Schleifen bearbeitet werden, um die Präzisionsanforderungen zu erfüllen. Bei der Bearbeitung in großem Maßstab wird zuerst gewälzt und dann gehobelt. , und dann Hochfrequenz-Induktionserwärmung und Abschrecken und schließlich Honen. Bei Zahnrädern mit Abschreckanforderungen sollten diese mit einer höheren Bearbeitungsgenauigkeit bearbeitet werden als in den Zeichnungen gefordert.

Die Verzahnung von Getriebewellen besteht im Allgemeinen aus zwei Arten: Rechteckverzahnung und Evolventenverzahnung. Für Verzahnungen mit hohen Präzisionsanforderungen werden Roll- und Schleifverzahnungen verwendet. Evolventenverzahnungen mit einem Eingriffswinkel von 30° werden derzeit am häufigsten im Baumaschinenbereich eingesetzt. Die Bearbeitung von großen Getriebewellenverzahnungen ist jedoch aufwändig und erfordert eine spezielle Fräsmaschine. Für die Bearbeitung kleinerer Chargen kann die Indexplatte von einem Fachtechniker mit einer Fräsmaschine bearbeitet werden.

Diskussion über die Aufkohlung der Zahnoberfläche oder wichtige Oberflächenabschreckungsbehandlungstechnologie

Die Oberfläche der Zahnradwelle und die Oberfläche des wichtigen Wellendurchmessers erfordern normalerweise eine Oberflächenbehandlung. Zu den Oberflächenbehandlungsmethoden gehören Aufkohlen und Oberflächenabschrecken. Der Zweck der Oberflächenhärtung und Aufkohlung besteht darin, der Wellenoberfläche eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit zu verleihen. Festigkeit, Zähigkeit und Plastizität. Normalerweise benötigen Keilzähne, Nuten usw. keine Oberflächenbehandlung und müssen weiter bearbeitet werden. Tragen Sie daher vor dem Aufkohlen oder Oberflächenabschrecken Farbe auf. Klopfen Sie nach Abschluss der Oberflächenbehandlung leicht darauf und lassen Sie es dann abfallen. Beim Abschrecken sollten Faktoren wie Regeltemperatur, Abkühlgeschwindigkeit und Kühlmittel berücksichtigt werden. Prüfen Sie nach dem Abschrecken, ob das Werkstück verbogen oder verformt ist. Wenn die Verformung groß ist, muss es entspannt und erneut verformt werden.

Analyse des Mittellochschleifens und anderer wichtiger Oberflächenbearbeitungsprozesse

Nach der Oberflächenbehandlung der Zahnradwelle müssen die oberen Bohrungen an beiden Enden geschliffen werden. Die geschliffene Oberfläche dient als Feinreferenz für das Schleifen weiterer wichtiger Außen- und Stirnflächen. Ebenso werden die wichtigen Flächen in der Nähe der Nut mit den oberen Bohrungen an beiden Enden als Feinreferenz bearbeitet, bis die Zeichnungsanforderungen erfüllt sind.

Analyse des Endbearbeitungsprozesses der Zahnoberfläche

Auch bei der Endbearbeitung der Zahnoberfläche werden die oberen Löcher an beiden Enden als Referenz für die Endbearbeitung verwendet und die Zahnoberfläche und andere Teile werden geschliffen, bis die Genauigkeitsanforderungen schließlich erfüllt sind.

Im Allgemeinen läuft die Bearbeitung von Getriebewellen für Baumaschinen wie folgt ab: Stanzen, Schmieden, Normalisieren, Schruppen, Feindrehen, Schruppen, Feinfräsen, Fräsen, Entgraten der Keilwellenverzahnung, Oberflächenhärten oder Aufkohlen, Schleifen der Mittelbohrung, Schleifen wichtiger Außenflächen und Stirnflächen. Die Schleifprodukte der wichtigen Außenflächen in der Nähe der Drehnut werden geprüft und eingelagert.

Nach einer Zusammenfassung der Praxis sind der aktuelle Prozessverlauf und die Prozessanforderungen der Zahnradwelle wie oben dargestellt. Mit der Entwicklung der modernen Industrie entstehen jedoch weiterhin neue Prozesse und Technologien und werden angewendet, während die alten Prozesse kontinuierlich verbessert und implementiert werden. Auch die Verarbeitungstechnologie ändert sich ständig.

abschließend

Die Verarbeitungstechnologie der Zahnradwelle hat großen Einfluss auf deren Qualität. Die technologische Vorbereitung jeder Zahnradwelle steht in engem Zusammenhang mit ihrer Position im Produkt, ihrer Funktion und der Position der zugehörigen Teile. Um die Verarbeitungsqualität der Zahnradwelle sicherzustellen, muss daher die optimale Verarbeitungstechnologie entwickelt werden. Basierend auf tatsächlichen Produktionserfahrungen analysiert diese Arbeit die Verarbeitungstechnologie der Zahnradwelle detailliert. Durch eine detaillierte Diskussion der Auswahl der Verarbeitungsmaterialien, der Oberflächenbehandlung, der Wärmebehandlung und der Schneidverarbeitungstechnologie der Zahnradwelle werden die Produktionspraktiken zur Sicherung der Verarbeitungsqualität und der maschinellen Bearbeitung der Zahnradwelle zusammengefasst. Die optimale Verarbeitungstechnologie bietet unter effizienten Bedingungen wichtige technische Unterstützung für die Verarbeitung von Zahnradwellen und dient auch als gute Referenz für die Verarbeitung anderer ähnlicher Produkte.