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[已解决] 如何提高轴的强度。

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发表于 2007-12-19 18:48:23 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 新加坡

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可参看http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=416572&extra=page%3D18 ?4 a( ^6 Z9 `8 [
下图。
$ ~  @( b* L, n! @; R我的发动机带动油泵,通过一根轴。
& O/ A( ^; N4 O5 b) ^/ {轴的两端都是花键联结。9 C. u) ~9 Y# e

- E% B- U) `, s2 b2 S由于泵升级,但是轴依然没有改变。
1 l0 d1 I, ~# Y, A- _/ H* a所以升级后的泵由于流量加大,所以在相同转速下,轴承受的扭矩就加大了。2 q5 X: v1 \2 W; e/ p: R& A; m
所以我的轴的红线的位置断裂。
; p& R8 n8 i! [9 @) x
0 }. o: r, u9 M6 L+ Q) Z- h请教各位高手。我如果不改我泵和齿轮箱的结构,而是在轴的材料和热处理上作文章。% `3 t0 C3 I' {, u  V
那么,我用什么样的材料,并且进行怎么样的处理,使轴承受的强度可以大大的提高。) d" x5 _( O$ U5 Y, Q; s2 e
! a" [0 \+ O0 L8 B$ O
弹簧钢的疲劳强度和屈服强度都是很厉害的,,可以用它来做轴吗?5 j) z& p- ]4 l1 N- g) |
我听有人说4340材料% O6 x, @& X  u; [" t
这个应该是美国标准的,那么它对应的是中国的什么材料呢?性能是怎么样的呢?+ b: k+ W4 E0 _( `: J3 i( [8 N

5 {! a, r7 x( G[ 本帖最后由 mideas 于 2007-12-23 12:12 编辑 ]
cl32-g.JPG
发表于 2007-12-20 08:00:30 | 显示全部楼层 来自: 中国山东济南
4340材料对应中国牌号40CrNi2Mo高强度钢!; f# U: r) }( {
弹簧钢虽然疲劳强度和屈服强度很厉害,但芯部硬度太高!
- _1 {  u# L9 c个人推荐:用38CrMnAl渗氮钢,表面渗氮处理,渗氮层0.7mm;表面硬度HRC60~65,我用过这种材料,最起码不会断裂!

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发表于 2007-12-20 08:05:30 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
原先轴的机械性能?
8 t4 Z) F: \6 ~$ E* Q& }3 p现在要求的机械性能?
4 I0 V4 |. Q: i0 W. I你得告诉大家。
发表于 2007-12-20 15:36:14 | 显示全部楼层 来自: 中国江西宜春
是否可能考虑使用:42CrMu材料,热处理调质。
发表于 2007-12-20 19:47:24 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
茄子是高手!
& K1 ^, Z, o' ]; ~. J  G; h0 {! f4 Q德国人的水泥泵车发动机和油泵连接轴就是用的38CrMnAl.其硬度在渗氮钢中最高.
( L$ c- _$ v8 }. ~机床主轴用此材料,如镗杆,轧辊磨主轴.
 楼主| 发表于 2007-12-20 20:36:57 | 显示全部楼层 来自: 新加坡
以前用的好像是4140,对应的国内是42CrMo
. g1 [" v, J' x% v,,18mm花键处好像没有经过任何处理。
# ~( q! u1 j' t4 Y! a& m7 [
+ a, l3 {* F+ \' O0 g断裂是因为扭矩台大了,超过轴的极限。; R* c4 x: B' y0 t8 q! Z* \# M! ?! D( x
新轴要求承受扭矩应该在200NM以上些吧。。
8 o+ o! h) W# u: o反正它能承受的扭矩要求尽可能大吧。
 楼主| 发表于 2007-12-20 20:42:31 | 显示全部楼层 来自: 新加坡
原帖由 sxfqz 于 2007-12-20 08:00 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
2 ?7 O8 Y$ \3 @: ^% J4340材料对应中国牌号40CrNi2Mo高强度钢!. }7 q! S* y6 s
弹簧钢虽然疲劳强度和屈服强度很厉害,但芯部硬度太高!
$ t6 S1 l& I; D' V9 V5 ]个人推荐:用38CrMnAl渗氮钢,表面渗氮处理,渗氮层0.7mm;表面硬度HRC60~65,我用过这种材料,最起码不会断裂!

( c/ i1 _/ \# t. I4 p7 B4 t! i" U" W4 E8 x1 ]4 e' X1 l) f. N- w8 Q& e

8 m3 F5 G, R( G# _/ X& Y那么4340和38CrMnAl,相对来说,是后种材料更能承受大的扭矩吗?
发表于 2007-12-21 08:30:07 | 显示全部楼层 来自: 中国山东济南

回复 7# 的帖子

不好意思,第一种没用过,没有研究!
& A! a% ?9 V: |0 G- p6 F不过38CrMnAl我们正在用,也和你的情况一样,也是花键需要承受很大的扭矩!因芯部保持韧性,不会断!9 v* S, `) z/ q2 G
具体研究你发到咱们网站的热处理板块看看!
发表于 2007-12-21 10:21:43 | 显示全部楼层 来自: 中国吉林吉林市
轴断裂的位置正是应力集中点,38CrMnAl这种材质不错,但国外与国内的性能有一定的差别,如果做成空心轴,效果可能更好些

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发表于 2007-12-21 13:09:21 | 显示全部楼层 来自: 中国黑龙江齐齐哈尔
各位,有外国牌号和中国牌号的对照表吗??望告知。
发表于 2007-12-21 14:02:29 | 显示全部楼层 来自: 中国福建泉州
4340材料是一种合金结构钢----铬镍钼钢,对应中国牌号40CrNiMoA,如想要提高其强度,可以通过:$ @: q; z2 ]* S1 s* |
1.热处理:调质处理后再进行表面高频;8 P3 _( s) M9 l- l
2.结构上的设计:避免尖角过渡;9 B- M# f2 D" F+ A
3.外径可加大。

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发表于 2007-12-21 14:37:10 | 显示全部楼层 来自: 中国山东聊城
具说40Cr是优秀调质钢,做轴是非常好的材料。在楼主的图中应该考虑轴颈处圆弧要到位,避免应力集中。

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 楼主| 发表于 2007-12-23 11:56:49 | 显示全部楼层 来自: 新加坡
:) :) :) :) :) :) :) 谢谢各位
发表于 2007-12-23 12:22:09 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
38CrMoAlA氮化处理要控制脆化等级,否则还是会应力断裂的。
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