การ เพลาเฟืองเป็นส่วนรองรับและหมุนที่สำคัญที่สุดในเครื่องจักรก่อสร้าง ซึ่งสามารถทำให้เกิดการเคลื่อนที่หมุนได้เกียร์และส่วนประกอบอื่น ๆ และสามารถส่งแรงบิดและกำลังในระยะทางไกลได้ มีข้อดีคือประสิทธิภาพในการส่งสูง อายุการใช้งานยาวนาน และโครงสร้างที่กะทัดรัด มีการใช้กันอย่างแพร่หลายและกลายเป็นส่วนประกอบพื้นฐานอย่างหนึ่งในการส่งกำลังเครื่องจักรก่อสร้าง ในปัจจุบัน ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเศรษฐกิจภายในประเทศและการขยายตัวของโครงสร้างพื้นฐาน ความต้องการเครื่องจักรก่อสร้างจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การเลือกวัสดุของเพลาเฟือง วิธีการอบชุบด้วยความร้อน การติดตั้งและปรับอุปกรณ์ตัดเฉือน พารามิเตอร์กระบวนการตัดเฉือน และการป้อน ล้วนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อคุณภาพการประมวลผลและอายุการใช้งานของเพลาเฟือง บทความนี้ดำเนินการวิจัยเฉพาะเกี่ยวกับเทคโนโลยีการประมวลผลของเพลาเฟืองในเครื่องจักรก่อสร้างตามแนวทางปฏิบัติของตนเอง และเสนอการออกแบบการปรับปรุงที่สอดคล้องกัน ซึ่งให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่แข็งแกร่งสำหรับการปรับปรุงเทคโนโลยีการประมวลผลของเพลาเฟืองวิศวกรรม

การวิเคราะห์เทคโนโลยีการประมวลผลของเพลาเฟืองในเครื่องจักรกลก่อสร้าง

เพื่อความสะดวกในการวิจัย บทความนี้จึงเลือกเพลาเกียร์อินพุตแบบคลาสสิกในเครื่องจักรก่อสร้าง นั่นคือ ชิ้นส่วนเพลาแบบขั้นบันไดทั่วไป ซึ่งประกอบด้วยสไพลน์ พื้นผิวรอบวง พื้นผิวโค้ง ไหล่ ร่อง ร่องวงแหวน เฟือง และรูปแบบอื่นๆ ที่แตกต่างกัน พื้นผิวเรขาคณิตและองค์ประกอบของเอนทิตีเรขาคณิต ข้อกำหนดความแม่นยำของเพลาเกียร์โดยทั่วไปค่อนข้างสูง และความยากลำบากในการประมวลผลค่อนข้างมาก ดังนั้น จำเป็นต้องเลือกและวิเคราะห์ลิงก์สำคัญบางอย่างในกระบวนการประมวลผลอย่างถูกต้อง เช่น วัสดุ สไพลน์ภายนอกแบบม้วนเข้า เกณฑ์มาตรฐาน การประมวลผลโปรไฟล์ฟัน การอบชุบด้วยความร้อน เป็นต้น เพื่อให้แน่ใจว่าเพลาเกียร์มีคุณภาพและต้นทุนการประมวลผล กระบวนการสำคัญต่างๆ ในการประมวลผลเพลาเกียร์จะได้รับการวิเคราะห์ด้านล่าง

การเลือกใช้วัสดุเพลาเฟือง

เพลาเฟืองในเครื่องจักรส่งกำลังมักทำจากเหล็ก 45 ในเหล็กกล้าคาร์บอนคุณภาพสูง 40Cr, 20CrMnTi ในเหล็กอัลลอยด์ เป็นต้น โดยทั่วไปแล้ว จะตรงตามข้อกำหนดด้านความแข็งแรงของวัสดุ และมีความทนทานต่อการสึกหรอดี และราคาเหมาะสม

เทคโนโลยีการกลึงหยาบของ เพลาเฟือง

เนื่องจากเพลาเฟืองมีข้อกำหนดเรื่องความแข็งแรงสูง การใช้เหล็กกลมในการกลึงโดยตรงจึงต้องใช้ทั้งวัสดุและแรงงานจำนวนมาก ดังนั้น จึงมักใช้การตีขึ้นรูปเป็นชิ้นงานเปล่า และสามารถใช้การตีขึ้นรูปอิสระกับเพลาเฟืองที่มีขนาดใหญ่กว่าได้ การตีขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ บางครั้งอาจใช้เฟืองขนาดเล็กบางส่วนทำเป็นชิ้นงานที่ประกอบเป็นชิ้นเดียวกับเพลาได้ ในระหว่างการผลิตชิ้นงานเปล่า หากชิ้นงานตีขึ้นรูปเป็นชิ้นงานเปล่า การประมวลผลควรเป็นไปตามมาตรฐาน GB/T15826 หากชิ้นงานเปล่าเป็นชิ้นงานตีขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ ค่าเผื่อการกลึงควรเป็นไปตามมาตรฐานระบบ GB/T12362 ชิ้นงานตีขึ้นรูปควรป้องกันข้อบกพร่องจากการตีขึ้นรูป เช่น เมล็ดพืชไม่สม่ำเสมอ รอยแตก และรอยร้าว และควรทดสอบตามมาตรฐานการประเมินการตีขึ้นรูปแห่งชาติที่เกี่ยวข้อง

การอบชุบด้วยความร้อนเบื้องต้นและการกลึงหยาบของชิ้นงานเปล่า

ชิ้นงานที่มีเพลาเฟืองจำนวนมากส่วนใหญ่เป็นเหล็กกล้าโครงสร้างคาร์บอนคุณภาพสูงและเหล็กอัลลอยด์ เพื่อเพิ่มความแข็งของวัสดุและอำนวยความสะดวกในการประมวลผล การอบชุบด้วยความร้อนจึงใช้การอบชุบด้วยความร้อนแบบทำให้เป็นมาตรฐาน ได้แก่ กระบวนการทำให้เป็นมาตรฐาน อุณหภูมิ 960 ℃ การระบายความร้อนด้วยอากาศ และค่าความแข็งจะคงอยู่ที่ HB170-207 การอบชุบด้วยความร้อนแบบทำให้เป็นมาตรฐานยังสามารถมีผลในการทำให้เมล็ดพืชที่หลอมขึ้นใหม่มีโครงสร้างผลึกที่สม่ำเสมอ และขจัดความเครียดจากการหลอม ซึ่งช่วยวางรากฐานสำหรับการอบชุบด้วยความร้อนในภายหลัง

วัตถุประสงค์หลักของการกลึงหยาบคือการตัดค่าเผื่อการกลึงบนพื้นผิวของชิ้นงานเปล่า และลำดับการกลึงของพื้นผิวหลักขึ้นอยู่กับการเลือกการอ้างอิงตำแหน่งชิ้นส่วน ลักษณะของชิ้นส่วนเพลาเกียร์เองและข้อกำหนดความแม่นยำของแต่ละพื้นผิวได้รับผลกระทบจากการอ้างอิงตำแหน่ง ชิ้นส่วนเพลาเกียร์มักใช้แกนเป็นการอ้างอิงตำแหน่ง เพื่อให้การอ้างอิงสามารถรวมกันและตรงกับการอ้างอิงการออกแบบได้ ในการผลิตจริง วงนอกจะใช้เป็นการอ้างอิงตำแหน่งหยาบ รูด้านบนที่ปลายทั้งสองของเพลาเกียร์ใช้เป็นการอ้างอิงความแม่นยำในการวางตำแหน่ง และข้อผิดพลาดจะถูกควบคุมภายใน 1/3 ถึง 1/5 ของข้อผิดพลาดของมิติ

หลังการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อเตรียมการแล้ว ชิ้นส่วนเปล่าจะถูกกลึงหรือกัดที่หน้าด้านทั้งสองด้าน (จัดแนวตามเส้น) จากนั้นทำเครื่องหมายรูตรงกลางที่ปลายทั้งสองด้าน จากนั้นเจาะรูตรงกลางที่ปลายทั้งสองด้าน แล้วจึงค่อยกลึงวงกลมด้านนอกให้หยาบได้

เทคโนโลยีการกลึงผิวนอก

กระบวนการกลึงละเอียดมีดังนี้: วงแหวนด้านนอกจะถูกกลึงละเอียดตามรูด้านบนที่ปลายทั้งสองข้างของเพลาเฟือง ในกระบวนการผลิตจริง เพลาเฟืองจะถูกผลิตเป็นชุด เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและคุณภาพการประมวลผลของเพลาเฟือง มักใช้การกลึง CNC เพื่อให้สามารถควบคุมคุณภาพการประมวลผลของชิ้นงานทั้งหมดได้ผ่านโปรแกรม และในขณะเดียวกันก็รับประกันประสิทธิภาพของการประมวลผลแบบชุด

ชิ้นส่วนสำเร็จรูปสามารถชุบแข็งและอบอ่อนได้ตามสภาพแวดล้อมการทำงานและข้อกำหนดทางเทคนิคของชิ้นส่วน ซึ่งสามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการชุบแข็งพื้นผิวและการบำบัดไนไตรด์พื้นผิวในขั้นตอนต่อไป และช่วยลดการเสียรูปของการบำบัดพื้นผิว หากการออกแบบไม่จำเป็นต้องชุบแข็งและอบอ่อน ก็สามารถเข้าสู่กระบวนการกลึงได้โดยตรง

เทคโนโลยีการกลึงของฟันเฟืองและเฟืองเพลา

สำหรับระบบส่งกำลังของเครื่องจักรก่อสร้าง เฟืองและสไพลน์เป็นส่วนประกอบสำคัญในการส่งกำลังและแรงบิด และต้องการความแม่นยำสูง เฟืองมักใช้ความแม่นยำระดับ 7-9 สำหรับเฟืองที่มีความแม่นยำระดับ 9 ทั้งเครื่องตัดเฟืองและเครื่องตัดขึ้นรูปเฟืองสามารถตอบสนองความต้องการของเฟืองได้ แต่ความแม่นยำในการตัดเฉือนของเครื่องตัดเฟืองจะสูงกว่าการขึ้นรูปเฟืองอย่างมาก และประสิทธิภาพก็เช่นเดียวกัน เฟืองที่ต้องการความแม่นยำระดับ 8 สามารถกลึงหรือไสก่อน จากนั้นจึงประมวลผลด้วยฟันโครงถัก สำหรับเฟืองความแม่นยำสูงระดับ 7 ควรใช้เทคนิคการประมวลผลที่แตกต่างกันตามขนาดของชุด หากเป็นชุดเล็กหรือชิ้นเดียว สำหรับการผลิต สามารถประมวลผลตามการกลึง (การเซาะร่อง) จากนั้นผ่านการให้ความร้อนเหนี่ยวนำความถี่สูงและการดับและวิธีการปรับพื้นผิวอื่นๆ และสุดท้ายผ่านกระบวนการเจียรเพื่อให้บรรลุข้อกำหนดความแม่นยำ หากเป็นการประมวลผลขนาดใหญ่ กลึงก่อนแล้วจึงไส จากนั้นจึงให้ความร้อนเหนี่ยวนำความถี่สูงและการชุบแข็ง และสุดท้ายคือการลับคม สำหรับเฟืองที่มีข้อกำหนดการชุบแข็ง ควรได้รับการประมวลผลที่ระดับที่สูงกว่าระดับความแม่นยำในการตัดเฉือนที่จำเป็นตามแบบ

เฟืองของเพลาเกียร์โดยทั่วไปจะมี 2 ประเภท ได้แก่ เฟืองสี่เหลี่ยมและเฟืองแบบเกลียว สำหรับเฟืองที่มีความต้องการความแม่นยำสูง จะใช้ฟันรีดและฟันเจียร ปัจจุบัน เฟืองแบบเกลียวเป็นเฟืองที่ใช้มากที่สุดในด้านเครื่องจักรก่อสร้าง โดยมีมุมกด 30° อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการประมวลผลของเฟืองเพลาเกียร์ขนาดใหญ่ค่อนข้างยุ่งยากและต้องใช้เครื่องกัดพิเศษในการประมวลผล การประมวลผลแบบแบตช์เล็กสามารถใช้แผ่นดัชนีประมวลผลโดยช่างเทคนิคพิเศษที่มีเครื่องกัด

การอภิปรายเกี่ยวกับเทคโนโลยีการชุบผิวฟันด้วยคาร์บอนหรือเทคโนโลยีการชุบผิวที่สำคัญ

พื้นผิวของเพลาเกียร์และพื้นผิวของเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาที่สำคัญมักต้องการการบำบัดพื้นผิว และวิธีการบำบัดพื้นผิวรวมถึงการบำบัดด้วยคาร์บูไรซิ่งและการดับผิว วัตถุประสงค์ของการชุบแข็งพื้นผิวและการบำบัดด้วยคาร์บูไรซิ่งคือการทำให้พื้นผิวเพลามีความแข็งและทนต่อการสึกหรอสูงขึ้น ความแข็งแรง ความเหนียว และความเป็นพลาสติก โดยปกติแล้วฟันเฟือง ร่อง ฯลฯ ไม่จำเป็นต้องมีการบำบัดพื้นผิว และต้องการการประมวลผลเพิ่มเติม ดังนั้นให้ทาสีก่อนการคาร์บูไรซิ่งหรือการดับผิว หลังจากการบำบัดพื้นผิวเสร็จสิ้น ให้เคาะเบาๆ แล้วหลุดออก การบำบัดด้วยการดับควรใส่ใจกับอิทธิพลของปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิควบคุม ความเร็วในการทำความเย็น ตัวกลางในการทำความเย็น เป็นต้น หลังจากการดับ ให้ตรวจสอบว่าโค้งงอหรือเสียรูปหรือไม่ หากเสียรูปมาก จำเป็นต้องคลายความเครียดและวางเพื่อเสียรูปอีกครั้ง

การวิเคราะห์การเจียรรูตรงกลางและกระบวนการตกแต่งพื้นผิวที่สำคัญอื่นๆ

หลังจากเพลาเฟืองได้รับการเคลือบพื้นผิวแล้ว จำเป็นต้องเจียรรูด้านบนที่ปลายทั้งสองข้าง และใช้พื้นผิวที่เจียรเป็นข้อมูลอ้างอิงที่ละเอียดเพื่อเจียรพื้นผิวด้านนอกและหน้าปลายอื่นๆ ที่สำคัญ ในทำนองเดียวกัน การใช้รูด้านบนที่ปลายทั้งสองข้างเป็นข้อมูลอ้างอิงที่ละเอียด จะทำให้พื้นผิวที่สำคัญใกล้กับร่องเสร็จสมบูรณ์ จนกว่าจะตรงตามข้อกำหนดในการวาดแบบ

การวิเคราะห์กระบวนการตกแต่งผิวฟัน

การตกแต่งผิวฟันนั้นยังใช้รูบนสุดที่ปลายทั้งสองข้างเป็นข้อมูลอ้างอิงในการตกแต่ง และเจียรผิวฟันและส่วนอื่นๆ จนกว่าจะบรรลุข้อกำหนดความแม่นยำในที่สุด

โดยทั่วไป เส้นทางการประมวลผลของเพลาเฟืองของเครื่องจักรกลก่อสร้างมีดังนี้: การตัด การตี การทำให้เป็นมาตรฐาน การกลึงหยาบ การกลึงละเอียด การกลึงหยาบ การกลึงละเอียด การกัด การลบคมสไปน์ การชุบแข็งพื้นผิวหรือการเพิ่มคาร์บอน การเจียรรูตรงกลาง การเจียรพื้นผิวด้านนอกที่สำคัญและพื้นผิวด้านปลาย ผลิตภัณฑ์จากการเจียรของพื้นผิวด้านนอกที่สำคัญใกล้ร่องกลึงจะได้รับการตรวจสอบและจัดเก็บ

หลังจากสรุปแนวทางปฏิบัติแล้ว เส้นทางกระบวนการปัจจุบันและข้อกำหนดกระบวนการของเพลาเกียร์เป็นดังที่แสดงไว้ข้างต้น แต่ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ กระบวนการใหม่และเทคโนโลยีใหม่ยังคงเกิดขึ้นและนำไปใช้อย่างต่อเนื่อง และกระบวนการเก่าๆ จะได้รับการปรับปรุงและนำไปใช้อย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีการประมวลผลก็เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาเช่นกัน

สรุปแล้ว

เทคโนโลยีการประมวลผลของเพลาเกียร์มีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณภาพของเพลาเกียร์ การเตรียมเทคโนโลยีเพลาเกียร์แต่ละเทคโนโลยีมีความสัมพันธ์ที่สำคัญมากกับตำแหน่งของเพลาเกียร์ในผลิตภัณฑ์ ฟังก์ชัน และตำแหน่งของชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้อง ดังนั้น เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพการประมวลผลของเพลาเกียร์ จำเป็นต้องพัฒนาเทคโนโลยีการประมวลผลที่เหมาะสมที่สุด โดยอิงจากประสบการณ์การผลิตจริง เอกสารนี้ทำการวิเคราะห์เทคโนโลยีการประมวลผลของเพลาเกียร์โดยเฉพาะ ผ่านการอภิปรายโดยละเอียดเกี่ยวกับการเลือกวัสดุการประมวลผล การชุบผิว การอบชุบด้วยความร้อน และเทคโนโลยีการประมวลผลการตัดของเพลาเกียร์ สรุปแนวทางการผลิตเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพการประมวลผลและการตัดเฉือนของเพลาเกียร์ เทคโนโลยีการประมวลผลที่เหมาะสมที่สุดภายใต้เงื่อนไขของประสิทธิภาพให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับการประมวลผลเพลาเกียร์ และยังเป็นข้อมูลอ้างอิงที่ดีสำหรับการประมวลผลผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกันอื่นๆ