分析一下轴弯曲的原因

shdl_2006

    有市场反馈如附件中的图所示轴，装带轮工序发现油压机压力在7MP（6-8吨）时皮带轮装不下，现场检查发现加大压力后轴跳动在0.4-0.5MM，（轴原始的弯曲小于0.005）
轴采用表面淬火，越程槽处不淬火，轴心部硬度200HBS左右，支撑轴的小端在轴的大端安装皮带轮，现场看轴的倒角有偏的现象，
; f' b9 }9 D4 J+ |* e分析有以下两种可能，
1.由于倒角偏造成压装困难，导致加大压力后，导致弯曲。
6 H4 R, V- U, W7 u) D2.由于轴心部硬度不够强度不足，导致弯曲。
& v8 _4 R! A* x' d; [3 I! f7 ]请三维的专家们帮忙分析，并阐述理由。
谢

shdl_2006

请大家来给帮帮忙吧，在此表示感谢，
. H+ R& X2 }' d: E6 J有意义的回复请版主扣我10三维币以示谢意，请限5人，由版主做主，不知可否
谢
上面的意思是总共出50三维币，没有表达清楚，抱歉

2 h9 I5 Y+ M+ E' D! T$ R1 P! R[ 本帖最后由 shdl_2006 于 2009-12-12 14:16 编辑 ]

gaoyns

在压装带轮时，油压机压力在7MP（6-8吨），轴径17mm，由此算来轴截面上受的压应力为264.5—352.6MPa。楼主没有说明用什么材料，大概已超过材料的屈服极限，可能这是轴弯曲的主要原因。

figo0697

可能是强度问题造成的~~~

qkypixy

"支撑轴的小端在轴的大端安装皮带轮",这句话搞不明白。在哪端转皮带轮啊？既然材料能表面淬火，至少算是45#，其屈服极限大于300MPa。是否是油压机安装时压力中心与轴线不一致，而发生偏移？建议增长装皮带轮端轴倒角的长度，不要用45倒角，而用20或30度倒角。..

冷冬

是否因轴长伸出过大，引起弯曲！

eastlakewater

他的意思是以φ17的圆柱为基准
皮带轮压在φ30那一头
2 \" S) m1 _  X/ c& `  c! E8 ~-------------------------------
2 j6 h1 q) |8 E  T5 J" {第一既然是压装，有必要你的那个30的公差那么小吗？
0 q# [( t+ h  Y7 j# ?5 c" x0 i第二，以17为基准，必然需要一个垂直于轴线的面来承受来自油压机的压力，你的图纸没有垂直度的要求啊？？？？？？？？？
9 y' v7 V1 c. x  k  T* d. z& h第三，皮带轮压到什么位置，你的图纸没有表示。
( h* v6 X+ t' z4 A( l% q6 h5 `----------------
你并没有描述你的夹具是如何的
  S" v$ W1 c) ]/ M7 E/ s, t也就是你的轮采取什么措施来保证轴向的重合和面的垂直的
$ Q6 g* _0 r8 o. ?7 ?) u也没有皮带轮的图纸。
--------------
% j2 C' Z) l' f6 g& c/ O# y* u  u5 J有点空。

jiangxiaojun

安装端直径17mm有待进行强度和抗弯计算，设计有问题，楼主的材质是什么？这样的轴最好经过调质处理

shdl_2006

感谢楼上各位的回复，忘记了几个重要的 技术条件
1皮带轮的公差30 -0.10/-0.14  材料灰铸铁
2.轴的材料为轴承钢GCr15，其实这根轴是轴承的一部分，此轴的公差为 0/-0.013我方加工时压缩了公差带
3.端轴倒角角度为15度（有现场看到有倒角偏的说法）
; ?  s) M% w) A7 ~% n( h' Z5 r0 Z* E4.关于轴端面与外径的垂直度问题，曾经做过以下分析分析，因为垂直度超差导致了在后续磨加工时造成了倒角偏，又因为倒角偏导致了在工艺要求压力下皮带轮安装不上
4 R$ e" ]8 K( P, K9 b5.轴承钢的弹性模量为2.1168×10的11次方
4 y8 b1 v) d* ^2 E6.查表20Gr的屈服极限为540MPa

/ U3 G, U) h! B, i) k$ D8 t备注说明：问题在顾客处发生，皮带轮，压力机，以及压装之后的尺寸都是顾客的，只有轴是我方

[ 本帖最后由 shdl_2006 于 2009-12-13 08:43 编辑 ]

heihu1234

还是校核一下轴设计强度，在排除设计原因后再检查轴进行的热处理是否符合要求。一般都是强度不足或用户加载过大造成。

shdl_2006

轴的热处理做了检查，没有问题，轴的设计强度应该也是没有问题，因为此产品已经加工了很多批次、许多系列，还是第一次反映这种问题
+ S7 E& ?  _+ Q9 r: B关于芯部硬度：的确有的厂家要求轴的芯部硬度（22-28HRC）约230-280HB
我的观点更倾向于7楼说的关于垂直度的说法

shdl_2006

是否是星期天的缘故，没看到大家来啊？

lussssssssss

压歪了

. q* R  n1 W- z' B8 H- D( {成熟产品还有啥说的呢？

4 Q! Z+ `1 I8 f* a! |% R) T2 C装配太马虎

baolongzhou

这么细长的轴，采用6--8吨的压力装配根本就不合理！
灰铸铁的弹性模量较小，轴的硬度又那么大，看着是过盈配合，真的能实现吗?
2 N0 h7 e$ ]( I我觉得即使装配进去，不是铸铁带轮内孔被刮掉了，也是内孔一定厚度区域被压溃了！
我认为应该采用钢制带轮，并采用热差法装配。

fxrswc1

从设计的角度上来说，应该对轴进行稳定性校核，确认不发生失稳弯曲的最大压装力；
5 W! k0 a5 ]/ h( M4 q. c$ G5 w) w从制作工艺的角度上来说，应该检查确认压装时所用压力机压头端面及工作台面对轴心线的垂直度，以及压装时所用工装端面对工件轴心线的垂直度，保证压力中心与工件轴心线重合。
从楼主所述来看，以上两方面原因似乎都有可能存在

TKG-09

孔的公差为φ30（-0.10/-0.14)，肯定不是标准的配合代号，即使是φ30U7（-0.04/-0.061)也没有那么大的过盈。当过盈量太大时，采用压装法可能会将工件压弯，建议修改配合，采用热装。

ltxxc

询问一下平时装是不是也用7MPa的压力，如不是，顾客方面安装也可能会有问题的。

shdl_2006

我们又进一步的对材料进行试验，当材料硬度提高到240HB(约22HRC)，此时用10吨的压力进行压装，轴的强度明显提高，变形量由原来的0.10以上降低为0.010左右，
% L! ^# U9 J& O# }* e" _, k9 R但是对于顾客的更改很难去落实，情况是有两个厂家供此产品，另一家没问题，我们的产品有问题。
! L5 U+ @7 ~# a  v
) f& h6 P" a) X+ I5 S[ 本帖最后由 shdl_2006 于 2009-12-16 07:49 编辑 ]

xuyehai

轴的直径太小了，强度不够

shdl_2006

校核了一下轴失稳的压力大约要在35吨以上，不知是否正确，加载12吨稳定安全因素也可达到3
0 f4 O# N$ }. o# G# j
[ 本帖最后由 shdl_2006 于 2009-12-16 07:50 编辑 ]

piandh

装配工艺的问题。这么细的轴采用热装不就解决了？

shdl_2006

批量太大，几万件每月，顾客不会答应的

shdl_2006

感谢大家的热心帮助，从中学习了好多东西
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9 Z3 \/ k  a0 D感谢大家，感谢版主