曲柄轴的加工工艺研究

解决方案SOLUTI。N工艺/工/嘏目/迫斷/齟/维峰/改曲柄轴的加工工艺研究丁庆福(齐齐哈尔永泰机械制造有限公司,黑龙江齐齐哈尔161000摘要:RV传动是一种新型齿轮传动方式,曲柄轴是RV传动中非常重要的一个零件。文中对RV减速器曲柄轴的加工工艺进行分析研究,解决了技术难点,从而提高了曲柄轴的加工精度与工作性能。关键词:曲柄轴;加工工艺;RV减速器中图分类号:TH162文献标志码:B文章编号:1002-2333(2014)03-0242-020引言摆线针轮行星减速机构中作为输人部分,把旋转传递给在当前的机械产品中,存在着各种各样的传动形式,摆线轮,摆线轮再把旋转传给RV减速器的输出轴,最后如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等。由于齿轮传通过输出轴输出所需要的功率。动方式具有其它传动方式不可比拟的优势,在传动方式1曲柄轴的工艺分析中占有不可动摇的地位。齿轮机构可以传递任意两轴之曲柄轴的工程图如图1所示。间的运动,具有运动可靠、传动效率高等优点,大量用于1.1毛坯材料和制造方法减速器中。在齿轮减速器的发展过程中,许多新型齿轮减由图1可知,曲柄轴的偏心比较小,但是由于工作稳速器如雨后春笋般出现。在当前的齿轮减速器产品中,行定的要求,使得曲柄轴的偏心精度要求很高。同时,曲柄星齿轮减速器是一种最火热的发展方向。其中RV减速轴对于同轴度、圆柱度、表面粗糙度等有一定的要求。综器是在传统针摆行星传动的基础上发展起来的,具有体积小、传动比范围大、扭转刚度大等优点,广泛应用于机01A17床、医疗检测设备、卫星接收、工业机器人系统等领域。x45偏心曲柄轴是RⅤ减速器传动系统中非常关键的个零件,它在传动系统中起承上启下的作用。RV减速器是由两部分组成,分别是第一级渐开线圆柱齿轮行星减,速机构和第二级摆线针轮行星减速机构。输入轴的旋转由第一级的太阳轮传给行星轮,同时行星轮与曲柄轴相21.5连接,它把旋转传给曲柄轴曲柄轴则相当于第一级渐开线圆柱齿轮行星减速机构的输出部分。曲柄轴在第二级图1曲柄轴工程图4质量控制效果表2采取措施前、后横向密集度数据的统计对比通过采取上述质量控制措施,某型火箭弹横向密集度偏低问题得到了有效解决。从后期生产的27批次的靶场状态试验不合格优质优质横向密集度不合格标准批次批次批次批率%平均值批率%偏差m验收试验来看,每批的横向密集度均高于图定要求,其中控制前4672371711036(2072m)152612有25批产品的横向密集度超过了优质标准规定的≤185控制后27025926121(1653m)0453的要求,占全部产品批次的926%;如图2及表2所示。到了很大提高。5结语通过釆取质量控制措施前后两个时期某型火箭弹试3l/125~验统计数据的对比,可以看出横向密集度提高的效果明100-150l/175显,证明所运用的质量控制手段和方法,对产品质量特性l/175>1851/0012001200及相关因素的控制有效,在解决该弹长期以来存在的横1/250横向散布精度向密集度偏低问题上起到了决定性作用。图227批次靶场试验横向密集度直方图(编辑立明)中国煤化工经计算横向散布=2(1653m,标准偏差为453m,作者简介:母文CNMHG比以前减小26%,横向密集度呈正态分布,横向密集度得收稿日期:2013-12-18242机械工程师2014年第3期工芝/工/嘏具/斷/齟/维餡/改【 SOLUTION合各种考虑,曲柄轴的毛坯材料可以选择45钢,制造工坯尺寸车出合适长度的毛坯。在车端面的过程中,在两端艺可以采用模锻,这样加工出来的曲柄轴具有较好的强打用于双顶尖安装的顶尖孔,车床可选用CA6140机床。度、刚度和耐磨性。3)车削加工。粗、精车曲柄轴主轴颈、连杆轴颈等所1.2主要加工表面和技术要求有的外圆表面,同时在曲柄轴的两端倒角,留一定的磨削1)外圆表面加工。加工外圆表面的主要技术要求有余量,车越程槽。形状精度、位置精度和表面质量。其中形状精度是对圆4)铣削加工。铣削键槽至合适的尺寸,铣床可选用度、圆柱度、直线度有一定的要求。同轴度是位置精度的X52K机床。要求。表面粗糙度、表面硬度、残余应力是对表面质量提5)磨削加工。对曲柄轴的主轴颈、连杆轴颈进行粗出的要求。加工外表面时精度的具体等级,应根据外圆表磨、精磨加工,使零件尺寸符合要求。面的具体工作情况而定。外圆表面的加工一般采用车削、6)终检。检查曲柄轴的各项尺寸和结构是否满足要求。磨削,其尺寸精度一般可达到Ir6-IT5,表面粗糙度可达3强度校核Ra0.2~Ra04不等。3.Ⅰ校核主轴颈直径和曲轴颈直径2)孔的加工。孔的分类:紧固孔≤30mm(非配合孔)通过受力分析可知主轴颈的危险截面在主轴颈与曲回转零件上的孔(中心位置)箱体上的轴承孔、深孔L/轴颈的连接处,主轴颈受转矩和支撑力的作用,根据第三D>5~10的孔、圆锥孔。孔加工的技术要求与外圆表面相强度理论计算允许的直径大小,看它是否符合要求。曲轴近,但是孔的加工难度大于外圆表面。加工孔时要根据孔颈的危险截面位于曲轴颈的中间截面处,它受到两向弯的大小、深度、用途确定孔的加工方案。例如,对于深孔可曲和扭转的作用,根据第三强度理论可以计算出许用的以采用钻削。钻削又有内排屑深孔钻、喷吸钻等,可根据直径大小,比较实际值和许用值,看是否满足要求。具体情况选择合适的方案。钻削孔的精度一般在m10以3.2曲柄轴的强度校核下,对于要求更高的孔(如配合孔、轴承孔等)可以采用铰曲柄轴的强度计算可采用按许用切应力计算、许用削、磨削等方案,最终精度可达到IT6级左右。弯曲应力计算、安全系数校核计算这三种方法。3)平面的加工。平面加工的技术精度主要有形状精1)按许用切应力计算。曲柄轴的最小直径按公式d≥度、位置精度和表面质量。形状精度主要是对平面度、直线度有一定的要求。位置精度则要考虑平行度、垂直度。95102计算式中P为轴传递的功率;n为轴的转表面质量与外圆表面孔的表面质量相似。平面的加工方速,rmin;{r]为许用切应力,MPa案有刨、铣、车等,加工精度可达到Ra1.6-Ra0.8之间。2)按许用弯曲应力计算。先画出轴的空间受力图,根1.3夹具、加工余量的确定据受力图求出合成弯矩M和转矩T,再根据公式M=曲柄轴属于轴类零件,如果两端轴颈的中心线重合,√M+(am)2求出当量弯矩M,其中a是根据转矩性质加工外圆表面时则可以考虑采用双顶尖安装。采用双顶而定的应力校正系数。曲柄轴的最小直径按公式d≥尖安装的优点是多次安装或调头,定位基准不变,能很好mm地保证位置精度的要求。精加工时可考虑采用心轴安装02[计算。能一定程度保证同轴度的要求。加工曲柄轴的内孔时,由3)安全系数校核计算。安全系数校核分为疲劳强度于要对曲柄轴的端面进行加工故无法采用双顶尖安装。校核和静强度校核。疲劳强度的校核即计入应力集中、表考虑零件的加工要求,可采用专用的夹具,工件采用一面状态和尺寸影响以后的精确校核。静强度校核的目的面、一外圆、一孔的定位方式。在于校核轴对塑性变形的抵抗能力。曲柄轴的尺寸应根据它的工作情况分析它的受力,4结语再査设计手册确定。根据精度要求确定具体的加工方案通过对曲柄轴的加工工艺进行分析研究,提高了曲和加工工序,逐步确定零件各处的加工余量。例如,加工柄轴的加工精度与工作性能,同时对于提高曲柄轴的生外圆表面时采用粗车、半精车、粗磨、半精磨、精磨的加工产效率有一定的借鉴作用。方法,查工艺手册可知各个工序的加工余量,则加工外圆[参考文献]表面的总加工余量就是所有工序加工余量的总和。毛坯1曾改燕高精度曲柄轴加工工艺分析装备制造技术8.212的尺寸可根据曲柄轴零件的尺寸和加工余量确定。如毛(3):51-53.坯的直径等于最大零件直径加上它的加工余量,再考虑2]刘书,龚平曲柄轴设计计算一重技术,19963):锻造工艺的加工公差就可选择合适的毛坯尺寸,这样既3]杨和高精度双向等距小偏心曲柄轴加工技术研究[J天津职业技术师范学院学报,1995(1):14-17能减少材料浪费,又能提高生产效率。[4]何卫东,姜振波鲍君华等RⅤ传动中曲柄轴的模态分析[J2工艺流程大连交通大学学报,2011(2):28-32(编辑黄获)1)热处理。对主轴颈、连杆轴颈要进行表面淬火处中国煤化工理,增加材料的硬度与强度。作者简介:丁庆CNMHG2)车端面。采用三爪卡盘固定毛坯,按照计算好的毛收稿日期:2013-1机械工程师2014年第3期243