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由于花鍵軸的結(jié)構(gòu)特殊性,決定了其在加熱時的方式只能是連續(xù)加熱的方式。從上到下的過渡圓弧位置,采用中頻感應(yīng)加熱設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)感應(yīng)器和工件之間的相對位置的移動,這樣,就實現(xiàn)了兩者在加熱過程中的相對移動,可以保證感應(yīng)器和加熱表面的相對距離保持不變,來提高加熱的效果。精度不高的矩形鍵也可用成型銑刀加工以提高工效,亦可采用花鍵冷擠的工藝加工(如一汽底盤廠剎車凸輪的加工)。
因為花鍵軸的淬火部位截面變化比較大,還要保證硬化層的均勻,只能采用預(yù)熱、加熱的方法,從花鍵軸法蘭盤到其軸身頂部經(jīng)過預(yù)熱以后,感應(yīng)器再次回到底部重新進行加熱的方法,預(yù)熱時采用小功率,加熱時采用大功率。在整個生產(chǎn)過程中,當感應(yīng)器處在底部的加熱時,因為法蘭盤的具有吸熱作用,進行感應(yīng)加熱時,感應(yīng)器需要在底部靜止一段時間,這樣來確保其加熱效果。因此,花鍵軸的設(shè)計過程常常是先估算軸徑,再進行軸的結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計,然后進行花鍵軸的強度計算。
大多數(shù)生產(chǎn)商都選用油冷工藝,但這種工藝容易引起火災(zāi),也不能滿足大批量的生產(chǎn)需要。后來,就采用了AQ251淬火介質(zhì),同時將其濃度控制在10%-15%之間,加熱時間、介質(zhì)的濃度、噴射的壓力還有冷卻的時間都可以根據(jù)需求實現(xiàn)自動控制,它采用平板式的噴液器進行噴淋淬火,長度和花鍵軸的底部直徑基本相同,感應(yīng)器和噴淋器固定好以后,相對的位置不變,這樣來確保加熱之后所有部位都能夠及時地進行噴液冷卻。(4)安全柱銷及橡膠支承套的檢查檢查轉(zhuǎn)向柱上的安全銷是否損壞,橡膠襯套及聚乙稀套管是否損壞。
花鍵軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和直軸的設(shè)計計算基本方法,掌握軸結(jié)構(gòu)設(shè)計中花鍵軸上零件花鍵軸向及周向定位方法及其結(jié)構(gòu)的工藝性,并掌握花鍵軸上零件定位可靠、安裝方法及受力分析。 由于花鍵軸上零件的輪轂尺寸和軸承尺寸需根據(jù)軸徑來定,而計算花鍵軸徑所需的受力點和支點位置又與花鍵軸上零件和軸承尺寸位置有關(guān)。因此,花鍵軸的設(shè)計過程常常是先估算軸徑,再進行軸的結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計,然后進行花鍵軸的強度計算。在此基礎(chǔ)上,再對花鍵軸的結(jié)構(gòu)進行修改,并“細化”各部分尺寸。1923年美國懷爾德哈伯先提出圓弧齒廓的齒輪,1955年蘇諾維科夫?qū)A弧齒輪進行了深入的研究,圓弧齒輪遂得以應(yīng)用于生產(chǎn)。所以花鍵軸的強度計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計要交替進行,邊畫圖邊計算,逐步完善。
外花鍵跨棒距大值 MRemin = Db × cos(90/z)/cosαe DRe = 50.74
外花鍵跨棒距小值 MRemax = MRemin Ke×T = 50.557 其中 Ke = cosαD × cos(90/z)/sinαe T = (T λ)-λ 擠壓強度計算計算擠壓應(yīng)力 σc = 1000T/(ψ×z×h×l×r) = 27.1 MPa 其中
傳遞轉(zhuǎn)矩 T = 30000×P/π/n = 658.5722 N×m 系數(shù) ψ取 0.75
花鍵軸齒數(shù) z = 15
花鍵工作高度 h = 0.8×m = 2.4 花鍵工作長度 l = 40
花鍵平均半徑 r = D/2 = 22.5 根據(jù) 聯(lián)接情況:靜聯(lián)接使用、制造條件:中等熱處理工藝:齒面未經(jīng)熱處理許用擠壓應(yīng)力 [σc] = 60--100 MPa 擠壓強度滿足要求