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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%3D1; ]2 k' ~  v$ z, W0 m+ S
下图。( T! }( Z. w1 Y
我的发动机带动油泵,通过一根轴。4 F( o  l% ~3 k- W8 p! E# B) y  `
轴的两端都是花键联结。
  j; x- ?# y! N4 u, J' r- m" z4 w  B2 f5 g7 w4 j: w! w
由于泵升级,但是轴依然没有改变。3 l# Z; v$ z# M7 Z4 |  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。
: l8 a1 Y2 t( T8 \6 N+ s9 @# K所以我的轴的红线的位置断裂。
6 _' a3 R0 ~, o, b# R% ?2 B" h) y4 S* ~( k! B0 i: z
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。. x% }8 A! A* h5 v; t9 D
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。
  Q6 v, R3 L& \' V1 W5 E% Q/ b' a! e8 m" u0 X
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?
2 C, @+ B6 |0 w" L$ [我听有人说4340材料- {% f/ k+ J: g) `2 {
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?& v% P/ Y7 F) f- }6 E' }- R

! F6 k! s5 v2 b3 n$ n: @5 U[ 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!. |2 a% n) F3 m; ?  O' x
弹簧钢虽然疲劳强度和屈服强度很厉害,但芯部硬度太高!3 d  l! Y! C: l" P% i
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 O2 F# k: s# n' W现在要求的机械性能?! M% F+ F, o  b2 a+ ~! R+ M
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!' c8 G" ?% z! c2 Q% ~: A  H4 G
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.
5 N2 ~, H" x* n4 N4 e/ }/ r+ }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 $ C! R: ~' y8 i1 E7 f
,,18mm花键处好像没有经过任何处理。
5 `& [3 f% r2 k7 M1 D6 P3 N( \  _9 ?. D
断裂是因为扭矩台大了,超过轴的极限。
/ {% w; E. Q9 \7 Q3 s6 ~新轴要求承受扭矩应该在200NM以上些吧。。
  p8 K0 e* h' ~7 _; C) H" t/ v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
  i/ N# t. L4 q3 ]/ T$ B9 Q4340材料对应中国牌号40CrNi2Mo高强度钢!9 [) p. |  b! S/ F
弹簧钢虽然疲劳强度和屈服强度很厉害,但芯部硬度太高!
& T! B3 K: i# q" q/ y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!
/ n& e2 O* E5 S7 t

) _+ v  j9 s5 H! k' C2 {, p, H& ?, S) n2 z% Q: h) d/ f
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!. ?/ l1 j+ |! ?+ N. e
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!2 [1 Y% X$ m+ f" m  z" n- }! b
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:
1 e  q- C- i+ T, o* ~- a1.热处理:调质处理后再进行表面高频;1 D. X/ K# P" E8 ^
2.结构上的设计:避免尖角过渡;
5 F9 \: |! `. e# y3.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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