Как улучшить качество поковок зубчатых колес?

2024-08-14 15:39:21

При ковке шестерен нужно обращать внимание на многие вещи, но не за всеми нужно строго следить. Как улучшить качество поковок шестерен? В следующей статье в основном обсуждается это для всех.

Твердость является важным показателем контроля качества при термической обработке поковок зубчатых передач. Это связано не только с тем, что испытание на твердость является быстрым, простым и не повреждает поковки, но и с тем, что другие механические свойства могут быть выведены из значения твердости. Разумное определение значения твердости после термической обработки обеспечит поковкам хорошую пригодность к использованию и сыграет важную роль в улучшении качества и продлении срока службы.

Помимо требуемых значений твердости, для повышения качества поковок зубчатых колес необходимо также указать и другие показатели механических характеристик.

1. Разумное сочетание прочности и вязкости. Прочность и вязкости стальных материалов обычно взаимозависимы. Для конструкционных поковок в качестве критерия безопасности обычно используют однократную ударную вязкость, добиваясь высоких показателей вязкости без ущерба для прочности, что приводит к громоздким и тяжелым механическим изделиям с коротким сроком службы. Напротив, для форм и инструментов добиваются высокой твердости и прочности (прочности на кручение) с целью повышения износостойкости, в то время как роль вязкости в снижении поломки и разрушения форм игнорируется, что приводит к короткому сроку службы. Поэтому следует проводить исследования и анализ условий работы и режимов разрушения поковок, а показатели прочности и вязкости, которые следует выбирать для поковок, следует определять на основе разумного сочетания прочности и вязкости.

2. Правильно обрабатывайте взаимосвязь между прочностью материала, структурной прочностью и прочностью системы. Различные показатели прочности материала измеряются с использованием стандартных образцов, которые зависят от состояния микроструктуры материала (включая состояние поверхности, остаточное напряжение и напряженное состояние). На структурную прочность поковок влияют размерные факторы и эффекты надреза, в то время как прочность системы связана с взаимодействием с другими поковками. Между этими тремя существует значительная разница, например, высокая усталостная прочность гладких образцов материалов, но фактическая усталостная прочность материала может быть очень низкой. Поэтому для некоторых важных компонентов более целесообразно определять показатели механической производительности на основе результатов имитационных испытаний.

3. Соответствие прочности композитных компонентов должно быть разумным. Многочисленные эксперименты и практические применения показали, что когда комбинированные компоненты (такие как червячные передачи, цепные звездочки, шарики и кольца, а также трансмиссионные шестерни) достигают соответствия прочности, их срок службы может быть продлен. Например, твердость шарикового подшипника должна быть на 2HRC выше, чем твердость кольца, а твердость поверхности ведущей шестерни на задней оси автомобиля должна быть на 2-5HRC выше, чем твердость седла ведомой шестерни. Тот же тип стали, обработанный в пары трения с той же твердостью с использованием того же метода, имеет относительно низкую износостойкость.

4. Поверхностно-упрочненные поковки должны иметь разумное соответствие прочности сердцевины и поверхности. При поверхностном упрочнении деталей (например, закалка цементацией, закалка нитроцементацией, азотирование, индукционная закалка и т. д.), когда глубина закалочного слоя постоянна, сердцевина должна иметь соответствующую прочность для достижения хорошего соответствия прочности сердцевины и поверхности, чтобы гарантировать, что поковка имеет высокий срок службы. Если прочность сердцевины слишком низкая, переходная зона подвержена источникам усталости, что приводит к снижению усталостных характеристик; Если прочность сердцевины слишком высокая, остаточное сжимающее напряжение на поверхности мало, и усталостная долговечность невелика.