Grunnleggende prinsipper og egenskaper for en giraksel
A girakseler en mekanisk komponent som brukes i rotasjon for å overføre bevegelse, dreiemoment eller bøyemoment som støtter roterende deler. Vanligvis er det en metallstang-formet komponent med forskjellige diametre i flere deler. Ved hjelp av inngrepet og girbevegelsen genererer girakselen endringer i hastighet og dreiemoment mellom påfølgende gir, og muliggjør derfor overføring av forskjellige hastigheter og dreiemoment.
Arbeidskonseptet dreier seg om inngrep med gir. Gjennom tannhjulsinngrep roterer ett tannhjul og sender kraft til neste gir, så starter nabogiret til også å rotere. Ulik hastighet og dreiemomentoverføring gjennom girkombinasjoner muliggjort av girakselens design bidrar til å tilfredsstille kravene til mange industrielle bruksområder.
Nøkkelfunksjonene til giraksler inkluderer:
Høy overføringseffektivitet: Girlagre gir stor overføringseffektivitet, og fordeler dermed kraften effektivt.
Høy pålitelighet: Høy pålitelighet og lang levetid for giraksler er resultatet av deres utviklede design og produksjonsteknikker.
Krav til høy presisjon: For å garantere jevn inngrep og pålitelig drift krever produksjon av giraksel svært nøyaktige maskineringsteknikker.
Høy fleksibilitet: Ved å kombinere flere gir, variable utvekslingsforhold og kraftuttak kan man tilfredsstille kravene til flere applikasjoner
Behandlingsteknologianalyse
Lokaliseringsmål: Tilpasning til den sammensatte strukturen til girakselen ("Shaft + Gear")
Girakselen er en tannhjulskomponent (som krever forsikring om girtannprofilpresisjon og akselposisjonell presisjon) samt en akselkomponent (som krever forsikring om koaksialitet og sylindriskitet).
Lokalisering av benchmark-strategi:
Rough Benchmark: Primært basert på den ytre diameteren (et konvensjonelt valg for grovbearbeiding av akselkomponenter, som sikrer jevn materialtilførsel);
Fin benchmark: Primært basert på de to endesenterhullene (kjernereferanse for akselpresisjonsmaskinering, oppnå "benchmark unification" samtidig som de oppfyller de høye koaksialitetskravene for tannhjulsprofilbearbeiding);
Gjennom-Hullbehandling: Behold senterhullsposisjoneringen ved å bruke koniske plugger/koniske hylsedorer (som løser problemet med tapte posisjoneringsreferanser etter bearbeiding gjennom-hull, og derfor garanterer du at akselens senterlinje forblir standarden under bearbeiding av tanntannprofilen).
Disse metodene adresserer samtidig referansekravene for både sylindrisk overflatebearbeiding av akselen og bearbeiding av tannhjulprofilen, og representerer typiske tekniske tilnærminger for bearbeiding av giraksel.
Varmebehandling: Tilsvarer ytelseskravene til "høy styrke og seighet + slitestyrke" til giraksler
Giraksler må samtidig oppfylle følgende krav:
Akselkropp: Den har dreiemoment (krever styrke og seighet, oppnådd ved bråkjøling og tempereringsbehandling).
Tannoverflate: Den tåler slitasje (krever høy hardhet, oppnådd ved lokal bråkjøling).
Varmebehandlingssekvens:
Normalisering (etter smiing): Eliminer smispenninger, avgrens kornstørrelsen og øk bearbeidbarheten (standard for-forbehandling for akselemner);
Herding og herding (etter grov bearbeiding): Eliminer grov bearbeiding påkjenninger og gi styrke og seighet til akselkroppen (for å oppfylle kriteriene for mekaniske egenskaper); bråkjøling og herding etter grovbearbeiding
Lokalisert bråkjøling (på viktige overflater som tannhjulstenner, etter semi-finishing): forbedrer tannoverflatens hardhet (slitasjemotstand) ved hjelp av påfølgende polering for å eliminere bråkjølingsdeformasjon, og dermed balansere ytelse og nøyaktighet.
Denne prosedyren, som omfatter den grunnleggende begrunnelsen for varmebehandling av giraksel, oppfyller nøyaktig de sammensatte ytelseskriteriene til giraksler for "total styrke og seighet + overflateslitasjemotstand."
Behandlingssekvens: Koordinering av prosesskonfliktene mellom "akselbearbeiding + girbearbeiding"
Behandling av tannhjul gir prosesseringsvansker i sekvenskoordineringen mellom "behandling av sylindrisk overflate på akselen" og "behandling av tanntannprofil" (f.eks. må tidspunktet for tannprofilbehandling balansere referansepresisjon og varmebehandlingsdeformasjon).
Sekvensplanlegging:
Baseoverflaten først: Bearbeid senterhullet (presisjonsreferanse) først, deretter den ytre diameteren (ru → halv-finish → finish);
Separat grov- og finishbearbeiding: Bruk varmebehandling som grense-grovbearbeiding før herding, halv-bearbeiding før bråkjøling og fullfør bearbeiding etter bråkjøling (for å unngå spenningsinterferens som påvirker presisjonen);
Spesialbehandling for bearbeiding av tannhjulsprofiler:
Grov girtannprofil: Planlegg etter halv{0}}bearbeiding av akselens ytre diameter (bruk den mer nøyaktige ytre diameterreferansen for å forbedre grovbearbeidingspresisjonen til tanntannprofilen);
Finish tannprofil: Planlagt etter ytre diameter ferdigbearbeiding av akselen (for å eliminere quenching deformasjon av tannoverflaten og sikre koaksialitet mellom tannprofilen og akselen);
Sekundærflater (kilespor, etc.): Planlagt etter ytterdiameter sluttsliping/grovsliping og før sluttsliping (for å unngå intermitterende skjærevibrasjoner som påvirker akselpresisjonen samtidig som akseloverflaten beskyttes etter ferdigsliping).
Disse reglene tar spesifikt for seg prosesskonfliktene i «aksel-tann-komposittbearbeiding» av giraksler og er kjernebetraktningene i utformingen av maskineringssekvenser for giraksel.
Hovedbruksområder
Mekaniske overføringssystemer: Giraksler er mye brukt i mange mekaniske overføringssystemer, inkludert produksjonsutstyr i fabrikker og giraksler til kjøretøy inkludert biler, fly og skip.
Hastighetsreduksjon og -økning: Kombinasjon av gir av forskjellige størrelser og tanntall hjelper en med å oppnå enten hastighetsreduksjon eller økning, og dermed tilpasse seg ulike operasjonelle behov.
Dreiemomentoverføring: Giraksler overfører dreiemoment effektivt, og lar derfor kraft overføres mellom komponentene og bevarer systemets stabilitet.
Presisjonsmaskineri: I applikasjoner som CNC-maskinverktøy og utskriftsutstyr som krever høy-bevegelseskontroll, er giraksler svært viktige.