传动轴加工工艺实践探讨

(整期优先)网络出版时间:2018-04-14
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传动轴加工工艺实践探讨

黄丽

摘要:机械设备的运转离不开传动轴,传动轴是一个高转速、少支承的旋转体,是汽车传动系中传递动力的重要部件,它的作用是与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮,使汽车产生驱动力,通过它还能解决高转速状态下的耐摩擦性能及平衡性能,同时通过有效的润滑解决摩擦散热的问题。

关键词:传动轴;加工;工艺;设备;

轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。传动轴是万向传动装置的传动轴中能够传递动力的轴,一般均使用轻而抗扭性佳的合金钢管制成。对前置引擎后轮驱动的车来说是把变速器的转动传到主减速器的轴,它可以是好几节由万向节连接。它是一个高转速、少支承的旋转体,因此它的动平衡是至关重要的。一般传动轴在出厂前都要进行动平衡试验,并在平衡机上进行了调整。

一、传动轴加工工艺

(一)锻件。锻件的形状是通过一些基本变形工序将坯料逐步锻成的,要根据设计将毛坯两端钻中心孔,考虑选择传动轴的轴线作为定位精基准是最理想的,即采用两端中心孔作为精基准,其原因主要是为使传动轴达到高动平衡性能,则要求在各个加工工序中基准必须统一,而且最好与动平衡检测时的基准一致,以减少由于基准转换而造成加工精度和形能公差达不标要求。因此加工时必须以轴两端中心孔为定位基准,而且设备稳定性要求较高。

(二)粗车外圆。轴的直径与长度,车:左端夹紧,车右端面,见平即可。钻中心孔,粗车右部各端,直径多大的见圆即可,调头装夹工具,车左端面即可。粗车外圆时可以吃刀大一些,一般在3-4个MM,刀具角度小一些,刀尖圆弧角大一些,90度左偏刀就可以了。精车时余量留少一点,一般留0.5--1MM,转速高一些。刀尖圆弧角小一些。

(三)调质。通过调质可以使整个截面物理性能均匀,可以整体承受载荷,而直接淬火低温回火的话存在硬度梯度,且表面过硬,使用过程中表面产生的应力容易产生裂纹,调质后韧性好,抗冲击性能好。一般的传动轴如果设计刚度足够,不重要的地方或承受力不大的地方可以直接用普通的钢,不需热处理,稍微比较重要就调质一下,特别重要或要求较高的就得调质高一点,局部要求特殊的地方还得淬火,氮化,镀铬。

(四)精车。粗加工后的表面余量会误差较大,为了保证精加工时有稳定的加工余量,以达到最终产品的统一性,所以会安排精加工。精加工主要是达到零件的全部尺寸和技术要求,是尽可能快的去除多余的余量提高效率精车是保证工件的精度达到技术参数要求。加工要求切削深度要小,走刀量也要小.精车完毕后,不但工件的直径几何尺寸要合格,而且对表面的粗糙度要求也较高,而且也要合格。

(五)磨削。磨削是借助磨具的切削作用,除去工件表面的多余层,使工件表面质量达到预定要求的加工方法。常见的磨削加工形式通常有:外圆磨削、内圆磨削、无心磨削、螺纹磨削、工件平型表面的磨削、成形面磨削等。磨削能实现现代制造技术追求两大目标提高产品质量劳动效率。实践证明:若将磨削速度由35m/s提高到50~60m/s时,一般生产效率可提高30%~60%,对砂轮耐用度提高约0.7~1倍。磨削方式包括切入式磨削、端面磨削及所有外圆磨削。也就是说,对整个外形轮廓进行磨削。

二、加工技术要求

(一)形状精度要求。形状精度限制加工表面的宏观几何形状误差。如圆度、圆柱度、平面度、直线度。即让刀具相对于工件作有规律的运动,以其刀尖轨迹获得所要求的表面几何形状。刀尖的运动轨迹取决于刀具和工件的相对成形运动。利用成型刀具对工件进行加工来获得加工表面形状的方法。如用曲面成型车刀加工回转曲面,用模数铣刀铣削齿轮,用花键拉刀拉花键槽等。

(二)尺寸精度要求。机械零件的几何精度包含该零件的尺寸精度、形状和位置精度以及表面精度等。它们是根据零件在机器中的使用要求确定的。尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。

(三)粗糙度精度要求。表面粗糙度对油封性能和使用寿命有很大的影响。表面粗糙度过低时,油很容易从密封接触面之间挤出来,以致油膜变薄或者破裂,唇部就会发热甚至烧化。反之,粗糙度过高时,表面太粗糙,轴转动后容易刮伤油封唇口。轴粗糙度要求是不同的,装轴承处在0.8以上,装齿轮或传动皮带轮处一般0.8可以了。没有安装的空位3.2以下都可以。引起粗糙的原因主要有刀具、材料等,例如有铝用刀,生铁刀等等。还有转速和材料的不同,大小不同转速不同、进给快慢也有影响,少数材料进给慢光洁度不好,比如聚胺脂。

三、结束语

总之,传动轴作为汽车的重要零部件,在汽车中占有了重要的位置。传动轴的制造工艺和加工质量体现了汽车零部件的生产能力。因此,不断加强传动轴加工工艺研究是提高机械设备效率的重要方式。

参考文献:

1、李永祥,细长轴的车削加工方法[J];工程机械;2005年11期

2、庞静,巧车超细长轴[J];河北煤炭;2005年04期

3、邱炎儿,细长轴的车削加工[J];吕梁高等专科学校学报;2005年03期

4、李家伟,细长轴加工方法探略[J];机械;2007年09期