折叠轴类零件的功用、结构特点及技术要求
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。根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。
轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:
(一)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)。
(二)几何形状精度 轴类零件的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)相互位置精度 轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度 一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。
计算简式
材料名称 理论重量W(kg/m)
扁钢、钢板、钢带W=0.00785×宽×厚
方钢 W=0.00785×边长²
圆钢、线材、钢丝 W=0.00617×直径²
钢管 W=0.02466×壁厚(外径--壁厚)
等边角钢 W=0.00785×边厚(2边宽--边厚)
不等边角钢 W=0.00785×边厚(长边宽+短边宽--边厚)
工字钢 W=0.00785×腰厚[高+f(腿宽-腰厚)]
槽钢 W=0.00785×腰厚[高+e(腿宽-腰厚)]
备注
1、角钢、工字钢和槽钢的准确计算公式很繁,表列简式用于计算近似值。
2、f值:一般型号及带a的为3.34,带b的为2.65,带c的为2.26。
3、e值:一般型号及带a的为3.26,带b的为2.44,带c的为2.24。
4、各长度单位均为毫米
概述
圆钢其规格以直径的毫米数表示,如" 50"即表示直径为50毫米的圆钢。
2、种类和规格
圆钢分为热轧、锻制和冷拉三种。热轧圆钢的规格为5.5-25毫米。其中:5.5-25毫米的小圆钢大多以直条成捆供应,常用作钢筋、螺栓及各种机械零件;大于25毫米的圆钢,
3、主要用途
主要用于制造机械零件或作无缝钢管坯。
4、主要产地
主要是包钢、湘钢、涟钢、石钢等钢厂生产
5、 圆钢的主要材质
42CrMo4圆钢,40Mn2圆钢,T12钢,45号圆钢,20号钢,9SICr.
合金结构钢:42CrMo4(1.7225) 执行标准:EN 10083/3-2006,美国AISI标准4140钢改良品种,该钢加工性良好,易抛光,易咬花,可电镀。
折叠按工艺分类
圆钢分为热轧、锻制和冷拉三种。热轧圆钢的规格为5.5-250毫米。其中:5.5-25毫米的小圆钢大多以直条成捆的供应,常用作钢筋、螺栓及各种机械零件;大于25毫米的圆钢,主要用于制造机械零件、无缝钢管的管坯等。
折叠按化学成分分类
碳素钢按化学成分(即以含碳量)可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
(1) 低碳钢
又称软钢,含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造,焊接和切削,常用于制造链条,铆钉,螺栓,轴等。
(2) 中碳钢
碳量0.25%~0.60%的碳素钢。有**钢、半**钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰(0.70%~1.20%)。按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。热加工及切削性能良好,焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高,而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理,直接使用热轧材、冷拉材,亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的*高硬度约为HRC55(HB538),σb为600~1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中,中碳钢得到*广泛的应用,除作为建筑材料外,还大量用于制造各种机械零件。
处理要求
45钢调质后表面硬度在HRC20~HRC30之间,由于45钢渗透性较差,芯部硬度随零件厚度变化,厚度越后硬度越低;
45钢淬火硬度在HRC55~58之间,极限值可达HRC62;但不推荐使用,当45钢硬度在HRC50以上,较易出现裂纹。
45号钢淬火后,内部会产生不均应力,导致零件变形。所以要经过自然时效(室温放置5-10天)或在140°-160°的时效炉保温2-3天才能使用。
实际应用的*高硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。
45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理 。
1. 45钢淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(*高可达HRC62)为合格。
实际应用的*高硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。
2. 45钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。
调质处理后零件具有良好的综合机械性能,广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低,不耐磨。可用调质+表面淬火提高零件表面硬度。
一般在调质状态下使用,可用于制造重负荷条件下工作的零件,如轴、曲轴、车轴、活塞杆、蜗杆、杠杆、连杆、有负荷的螺栓、螺钉、加固环、弹簧以及其它调质件。一般用于直径小于50mm的小截面重要零件时,这种钢的静强度及疲劳性能均与40Cr钢相当,故可作40Cr的代用钢。
T12圆钢
T12圆钢由于含碳量高,淬火后有较多的过剩碳化物,按耐磨性和硬度适于制作不受冲击负荷、切削速度不高、切削刃口不变热的工具,如制作车床、刨床的车刀、铣刀、钻头;可制作铰刀、扩孔钻、丝锥、板牙、刮刀、量规、切刀、锉刀,以及断面尺寸小的冷切边模、冲孔模等。
45号圆钢的用途
45号圆钢的特点如下:化学成分:C 0.42-0.50 Si 0.17-0.37 Mn 0.50-0.80 Cr不大于0.25 Ni不大于0.30 Cu不大于0.25 力学性能:抗拉强度不小于600Mpa,屈服强度不小于355Mpa,延伸率不小于16,断面收缩率不小于40%,冲击功不小于31J。未热下HBS10/3000不大于229. 推荐热处理温度:正火850摄氏度。淬火840摄氏度,回火600摄氏度。具体可参考GB/T699-1999 其用途:圆钢应用前景广阔,被广泛用于五金,建筑,汽车、造船、石化、机械、医药、食品、电力、能源、航天等、建筑装潢。*广泛的普通机械零件加工,一般的杆类钢件,CD杆、螺栓、螺母。
折叠编辑本段可酸洗性
特性及适用范围: 强度、淬透性高,韧性好,淬火时变形小,高温时有高的蠕变强度和持久强度。用于制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件,如机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、受载荷较大的连杆及弹簧夹,也可用于2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具等。①适用于一体成型电器、电子模具。②塑胶模具,模座。 化学成份: 碳C :0.38~0.45 硅Si:≤0.40 锰Mn:0.60~0.90 硫S :允许残余含量≤0.035 磷P :允许残余含量≤0.035 铬Cr:0.90~1.20 镍Ni:允许残余含量≤0.030 铜Cu:允许残余含量≤0.030 钼Mo:0.15~0.30 力学性能: 抗拉强度σb (MPa):≥1080(110) 屈服强度σs (MPa):≥930(95) 伸长率δ5 (%):≥12 断面收缩率ψ (%):≥45 冲击功Akv (J):≥63 冲击韧性值αkv (J/cm2):≥78(8) 硬度 :≤217HB 40Mn2圆钢
这是一种中碳调质锰钢,钢的强度、塑性和耐磨性都较高,可切削性及热处理工艺性能亦好,在油中临界淬透直径达8.5~23mm,在水中临界淬透直径达20~42mm;但存在回火脆性和过热敏感性,而且淬火时易于开裂。此钢有白点敏感性,冷变形塑性不高,焊接性差,需要预热到100~425℃后方可焊接。
折叠编辑本段应用举例