Katta tishli uzatma diametri odatda 500 mm dan yuqori bo'lgan tekis tishli silindrsimon tishli bo'lib, eng yirik sanoat ilovalarida ko'pincha 2, 3 yoki hatto 10+ metrga etadi. Vites qutilari va motorlar uchun partiyalarda ishlab chiqarilgan kichik nozik tishli uzatmalardan farqli o'laroq, katta tirgak uzatmalar deyarli har doim buyurtma asosida ishlab chiqariladi, birma-bir yoki juda oz miqdorda ishlab chiqariladi va og'ir sanoat mashinalarining haddan tashqari momentini va og'ir yuklarini ko'tarish uchun mo'ljallangan. Ular tog'-kon sanoati, tsement, po'lat, energetika va og'ir qurilishda elektr energiyasini uzatishning ishchi otlari - sharli tegirmonlarni, aylanma pechlarni, kon ko'targichlarni, prokat tegirmonlarini va kranlarni aylantiruvchi tishli mexanizmlar. Ular yuqori yuklar ostida, ko'pincha chang, namlik va zarba yuklari bo'lgan og'ir muhitda ishlagani uchun va bitta tishli nosozlik butun ishlab chiqarish liniyasini haftalar davomida to'xtatib qo'yishi mumkinligi sababli, materiallar, issiqlik bilan ishlov berish, tish geometriyasi va har bir bosqichda tekshirishni sinchkovlik bilan nazorat qilgan holda, katta tirgak uzatmalar qat'iy standartlarga muvofiq ishlab chiqariladi.
Materiallar va blankalarni tayyorlash
Materialni tanlash yuk, tezlik va atrof-muhitga bog'liq, ammo uchta asosiy toifaga quyma po'lat, zarb po'lat va quyma temir kiradi. ZG45, ZG40Cr va ZG42CrMo kabi quyma po'lat navlari juda katta tishli uzatmalar uchun eng keng tarqalgan - ular deyarli har qanday o'lcham va shaklga quyilishi mumkin, yaxshi mustahkamlik va pishiqlikni ta'minlaydi va katta diametrlarda zarb qilinganlarga qaraganda ancha tejamkor. Shaxta ko‘targichlar va prokat tegirmonlari kabi eng yuqori yuk ko‘taruvchi ilovalar uchun 42CrMo, 40CrNiMo va 18CrNiMo7-6 kabi zarb qilingan po‘lat navlariga afzallik beriladi – zarb qilish metall don oqimini kuchlanish naqshlari bilan moslashtiradi, quymalarga nisbatan yuqori charchoqqa chidamlilik va zarbaga chidamlilik beradi. Quyma temir (HT250, HT300) faqat quyma temirning damping xususiyatlari foydali bo'lgan past tezlikda, engil yuk yoki xarajat sezgir ilovalar uchun ishlatiladi.
Blankni tayyorlash birinchi muhim qadamdir. Quyma tishli mexanizmlar uchun jarayon naqsh yasash va qum qoliplash bilan boshlanadi, ko'pincha siqilish bo'shliqlari, g'ovaklik va boshqa quyma nuqsonlarni bashorat qilish va oldini olish uchun kompyuterning qotish simulyatsiyasidan foydalanadi. Eritilgan po'lat kimyoviy tarkibni nazorat qilish uchun ehtiyotkorlik bilan eritiladi, qolipga quyiladi va nazorat ostida sekin qotib qolishga ruxsat beriladi. O'ta katta tishli uzatmalar uchun - diametri 4,5 metr va undan yuqori bo'lgan - segmentli quyma keng tarqalgan bo'lib, tishli ikki, to'rt yoki undan ko'p qismlarga quyiladi, ular keyinchalik bir-biriga bog'lanadi; 8 metrdan yuqori bo'lsa, deyarli barcha katta aylanali viteslar quyish, tashish va o'rnatish cheklovlarini engib o'tish uchun segmentlarga quyiladi. Soxta tishli uzatmalar uchun jarayon quyma konstruksiyani buzish uchun press yoki bolg‘achada isitiladi va zarb qilinadi, so‘ngra kerakli diametr va kesmani olish uchun radial-o‘qli halqali prokat mashinasida halqa bilan o‘raladi. Ring prokat uzluksiz, ixcham metall oqimi bilan choksiz halqa ishlab chiqaradi, ayniqsa, tog'-kon sanoati va og'ir sanoatda ishlatiladigan katta tishli halqalar uchun muhim ahamiyatga ega. Quyma yoki zarbdan so'ng, blanka don strukturasini yaxshilash, ichki kuchlanishlarni kamaytirish va materialni ishlov berishga tayyorlash uchun dastlabki normallashtiruvchi yoki stressni bartaraf qiluvchi issiqlik bilan ishlov berishdan o'tadi.
Qo'pol ishlov berish va tishlarni kesish
Blanka tayyor bo'lgach, katta CNC torna yoki vertikal burilish stanogida (VTL) qo'pol ishlov berish boshlanadi. Tashqi diametr, ichki teshik, yuz va murvat teshiklari, kalit yo'llari va murvat doiralari kabi har qanday o'rnatish xususiyatlari, issiqlik bilan ishlov berishdan keyin tugatish ishlari uchun kichik ishlov berish imkoniyatini qoldirib, deyarli yakuniy o'lchamlarga aylantiriladi va burg'ulanadi. Qo'pol ishlov berishning maqsadi aniq mos yozuvlar yuzalarini o'rnatish va tishli mexanizm hali yumshoq, ishlov berish oson bo'lgan holatda bo'lganida, ortiqcha materiallarning ko'p qismini olib tashlashdir. Juda katta viteslar uchun bu qadamning o'zi bir necha metr diametrli tebranish qobiliyatiga ega bo'lgan mashinada bir necha kun talab qilishi mumkin.
Tishlarni kesish tishli ishlab chiqarishning o'zagi hisoblanadi va katta pog'onali tishli uzatmalar uchun eng keng tarqalgan usul - bu generatsiyalash jarayoni, bunda aylanadigan plita to'sar va tishli bo'lak sinxronlashtirilgan munosabatda aylanadi, plita barcha tishlarni bosqichma-bosqich kesish uchun yuzning kengligi bo'ylab eksenel ravishda oziqlanadi. Hobbing samarali, aniq va ko'p qirrali bo'lib, zamonaviy katta hobbing mashinalari hatto qattiq yoki qattiq materiallarni yuqori ovqatlanish tezligida kesish uchun karbid plitalardan foydalanadi. Juda katta modulli (20 mm yoki undan ortiq) tishli uzatmalar uchun avval tish bo'shliqlarini tekislash uchun profil frezasidan foydalanish mumkin, bu esa profilni ishlov berish yoki shakllantirishdan oldin 70% yoki undan ko'proq qismini olib tashlaydi - bu qimmat pardozlash mashinasining aşınmasını kamaytiradi va umumiy jarayonni tezlashtiradi. Pistonli tishli to'sardan foydalanadigan tishli shakllanish ichki tishli g'ildiraklar, klasterli tishli g'ildiraklar va interferensiya tufayli hobb bo'lmaydigan tishli g'ildiraklar uchun ishlatiladi. Tish kesilgandan so'ng, tishli mexanizm yumshoq, yarim tayyor holatda bo'ladi, tish profili oxirgi o'lchamga yaqin, lekin hali qotib qolmagan - va u butun jarayondagi eng muhim bosqichga tayyor: issiqlik bilan ishlov berish.
Issiqlik bilan ishlov berish
Issiqlik bilan ishlov berish - bu taxminan shaklli po'lat bo'lagini yillar davomida og'ir yuklarni ko'tarishga qodir bo'lgan uzatmaga aylantiradigan narsa. Katta viteslar uchun maqsad deyarli har doim "qattiq tashqi, qattiq ichki" qattiqlik gradienti - qattiq, aşınmaya bardoshli tish yuzasi, zarba yuklarini o'zlashtira oladigan va tish sinishiga qarshilik ko'rsatadigan qattiq, egiluvchan yadro bilan birlashtirilgan chuqurlik va ishqalanishga chidamli. Bunga ikki bosqichda erishiladi. Birinchidan, butun vites söndürme va temperaturadan o'tadi (shuningdek, QT yoki o'chirilgan va temperli deb ataladi): vites 850-880 darajaga qadar isitiladi, yadroni qattiqlashtirish uchun yog' yoki suvda so'ndiriladi, so'ngra stressni engillashtirish va 280-280 MP dan yuqori zarba kuchiga erishish uchun 550-600 daraja haroratda temperlanadi. qattiqlik. Bu tishli qurilmaga strukturaviy komponent sifatida zarur bo'lgan asosiy kuch va mustahkamlikni beradi.
Ikkinchidan, tish sirtlari ikkita asosiy usuldan biri yordamida tanlab qattiqlashtiriladi. Induksion qattiqlashuv yuqori chastotali elektr tokini har bir tish atrofida yoki butun tishli aylana bo'ylab joylashgan lasan orqali o'tkazadi, tish sirtini austenitizatsiya haroratiga tez qizdiradi, so'ngra uni suv yoki polimer purkagich bilan o'chiradi. Bu 45-50 HRC qattiq korpusni boshqariladigan chuqurlikka, odatda 2-5 mm gacha ishlab chiqaradi, yadro esa qattiq bo'lib qoladi. Induksion qattiqlashuv tez, toza va tog'-kon va tsementda katta quyma po'lat tishli qutilar uchun keng qo'llaniladi. Karbürizatsiya - uglerodga boy atmosferada tishli qurilmani isitish, shunda uglerod tish yuzasiga tarqaladi, so'ngra so'ndiriladi - aşınmaya va chuqurlikka mukammal qarshilikka ega bo'lgan 58-62 HRC dan ham qiyinroq holatni ishlab chiqaradi va prokat tegirmonlari va yuqori tezlikli vites qutilari kabi eng yuqori yuklangan zarb qilingan po'lat tishli qutilar uchun afzallik beriladi. Katta viteslarda ikkala usulda ham qiyinchilik buzilishdir - notekis isitish va o'chirish vitesning egilishiga, tish geometriyasining o'zgarishiga va oqishiga olib kelishi mumkin. Tajribali ishlab chiqaruvchilar ehtiyotkorlik bilan o'rnatish, nazorat ostida isitish va sovutish tezligi va silliqlash uchun issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng etarli miqdorda ishlov berish uchun ruxsat berish orqali buzilishlarni nazorat qiladi. Juda ko'p buzadigan vitesni qutqarish imkonsiz bo'lishi mumkin, shuning uchun issiqlik bilan ishlov berish jarayonini boshqarish tishli ishlab chiqaruvchilar o'rtasidagi eng muhim farqlovchilardan biridir.
Ishlov berish va silliqlashni tugatish
Issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng, mexanizm hech qachon avvalgidek bo'lmaydi - termal kengayish va qisqarish, po'latdagi faza o'zgarishlari va qoldiq stresslar - bularning barchasi engil buzilishlarga olib keladi. Yuqori tezlikda ishlaydigan yoki yuqori quvvatni uzatuvchi katta viteslar uchun bu buzilish tuzatilishi kerak va tishli silliqlash standart usuldir. Katta tishli maydalagich tishning har bir qanotidan oz miqdorda materialni olib tashlash, to'g'ri evolyut profilini, qo'rg'oshinni (yuz kengligi bo'ylab tishlarni tekislash) va qadamning aniqligini tiklash uchun qurt g'ildiragidan (silliqlash hosil qiluvchi) yoki shakl g'ildiragidan (profil silliqlash) foydalanadi. Issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng silliqlash katta modulli viteslar uchun samarali majburiydir - bu buzilishlarni bartaraf qiladi, 6 yoki undan yuqori aniqlik darajasiga erishadi (ISO 1328 / AGMA) va Ra 1,6 mkm dan past bo'lgan sirtni hosil qiladi, bu ishqalanish, shovqin va ish paytida chuqurlashishni kamaytiradi. Past tezlikda ishlaydigan pastroq aniqlikdagi, juda katta aylanali tishli g'ildiraklar uchun silliqlash qo'lda qirqish yoki lattalash bilan almashtirilishi mumkin, ammo yuqori yuk yoki yuqori tezlikda ishlaydigan har qanday vites uchun silliqlash standart hisoblanadi.
Tish silliqlashdan tashqari, ishlov berish issiqlik bilan ishlov berish natijasida yuzaga kelgan har qanday buzilishlarni tuzatish uchun VTL ning teshik va tashqi diametrini qayta burish, o'rnatish teshiklarini qayta burg'ulash yoki raybalash, tishlarning barcha qirralari va burchaklarini tozalash (tish uchlaridagi o'tkir burmalar stressning keng tarqalgan manbai bo'lib, yoriqlar paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin) va har qanday yog'li qatlamlarni qo'llashni o'z ichiga oladi. Juda katta segmentli tishli uzatmalar uchun segmentlar armatura ustiga yig'iladi, murvatli bo'g'inlar ehtiyotkorlik bilan tekislanadi va tortiladi va tish profilining bo'g'inlar bo'ylab uzluksiz va to'g'ri bo'lishini ta'minlash uchun butun yig'ilgan tishli ishlov berish va silliqlash birligi sifatida amalga oshiriladi. Ushbu yig'ish va maydalash bosqichi juda muhim - yig'ilgandan keyin maydalanmagan segmentli vitesning bo'g'inlarida tishlari mos kelmaydi, bu tebranish, shovqin va erta eskirishga olib keladi.
Sifatni nazorat qilish va tekshirish
Katta pog'onali uzatmalar qimmat, muhim komponentlardir va har bir bosqichda sinchkovlik bilan tekshirish ularning xizmat ko'rsatishda ishonchli ishlashini ta'minlaydi. Quyma yoki zarbdan so'ng, blanka kimyoviy tarkibi tahlili (spektrometriya), ichki g'ovaklik yoki qo'shimchalarni aniqlash uchun ultratovush tekshiruvi va o'lchov tekshiruvidan o'tadi. Qo'pol ishlov berishdan so'ng, barcha mos yozuvlar sirtlari va tishning dastlabki ishlov berish o'lchamlari tekshiriladi. Issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng, qattiqlik tish yuzasida ham, yadroda ham tekshiriladi (Rokvell yoki Brinell tester yordamida, ba'zan esa korpus chuqurligini tekshirish uchun mikroqattiqlik shpalidan foydalaniladi) va magnit zarrachalar yoki bo'yoqning penetrant tekshiruvi so'nish natijasida yuzaga kelgan yoriqlarni aniqlash uchun ishlatiladi. Silliqlash tugagandan so'ng, tishli mexanizm to'liq geometrik tekshiruvdan o'tadi: tish profili (involyut) xatosi, qo'rg'oshin (tishni tekislash) xatosi, qadam xatosi va yig'ilgan qadam xatosi, yugurish va tish qalinligi - barchasi koordinata o'lchash mashinasida (CMM) yoki maxsus tishli o'lchash markazida o'lchanadi. Natijalar belgilangan aniqlik darajasi bilan taqqoslanadi, odatda yirik sanoat uzatmalar uchun ISO 1328 6 dan 9 gacha, yuqori tezlikda yoki yuqori aniqlikdagi drayvlar uchun 6 yoki undan yuqori darajaga ega.
Yuqori tezlikda ishlaydigan viteslar uchun vitesning haddan tashqari tebranishsiz aylanishini ta'minlash uchun dinamik muvozanat sinovi o'tkazilishi mumkin. Kalit yo'llari yoki murvatli ulanishlari bo'lgan viteslar uchun o'rnatish xususiyatlarining mosligi va hizalanishi tekshiriladi. Barcha tekshirish natijalari vitesga hamroh bo'lgan material va tekshirish hisobotida hujjatlashtirilgan - katta buyurtma qilingan uzatmalar uchun bu hisobot vitesning o'zi kabi muhim, chunki u oxirgi foydalanuvchiga materialga, issiqlik bilan ishlov berishga va geometrik aniqlikka ishonch beradi. Nufuzli ishlab chiqaruvchi, shuningdek, quyish yoki temirchilik zavodidan materiallarni sinovdan o'tkazish sertifikatlarini, amalda ishlatiladigan vaqt-temperatura davrlarini ko'rsatadigan issiqlik bilan ishlov berish jadvallarini va to'liq o'lchovli tekshiruv hisobotlarini taqdim etadi. Narxi o'n minglab dollar bo'lishi mumkin bo'lgan va 10-20 yil ishlashi kerak bo'lgan uskunani sotib olayotganda, bu hujjatlar ixtiyoriy emas.
Sanoat ilovalari
Katta burchakli uzatmalar eng og'ir sanoat mashinalarida o'z uyini topadi, bu erda yuqori moment, past tezlik va og'ir sharoitlarda ishonchli ishlash ustuvor hisoblanadi. Konchilikda ular rudani maydalaydigan sharli tegirmonlar va SAG tegirmonlarini (yarim avtojenli silliqlash tegirmonlari), rudalarni ko'taruvchi ko'targichlarni va chuqur shaftalardan xodimlarni, maydalagichlarni, konveyerlarni va draglinli ekskavatorlarni boshqaradi. 10 metr diametrli sharli tegirmonda bitta katta aylanali tishli qurilma 20-40 tonna og'irlikda bo'lishi mumkin va bir necha megavatt quvvatni o'tkazishi mumkin, bir necha yil davomida kuniga 24 soat ishlaydi - va nosozlik butun tegirmonning to'xtab qolishini anglatadi va kon kuniga yuz minglab dollarlarni yo'qotadi. Tsement zavodlarida aylanma pechlar (ohaktosh klinkerga quyiladigan uzun, sekin aylanadigan silindrlar), xomashyo tegirmonlari, ko'mir tegirmonlari va silliqlash tegirmonlarini boshqaradi. Ushbu viteslar yuqori haroratli, changli muhitda ishlaydi va tishlarning aniq ulanishini ta'minlagan holda o'choq qobig'ining termal kengayishini boshqarishi kerak.
Po'lat va metallurgiya sanoatida katta tishli g'ildiraklar prokat tegirmonlarini (issiq va sovuq prokat), uzluksiz g'ildiraklar, qaychi va to'g'rilash asboblari - yuqori zarba yuklari, yukning tez-tez o'zgarishi va aniqlik talablarini talab qiladigan ilovalar. Bu yerda prokat tegirmonlarining haddan tashqari kontaktli kuchlanishlari tufayli zarb qilingan po'latdan yasalgan karburizatsiyalangan tishli uzatmalar keng tarqalgan. Qurilishda va og'ir muhandislikda katta tishli mexanizmlar paletli kranlar, minora kranlari, ekskavatorlar, tunnel burg'ulash mashinalari va qoziq haydovchilarida - ko'pincha aylanish va og'ir strukturaviy yuklarni ko'tarishi kerak bo'lgan katta aylanma podshipniklar va qo'zg'atuvchi uzatmalar shaklida qo'llaniladi. Energiya ishlab chiqarishda katta tishli uzatmalar shamol turbinasi reduktorlarida (garchi ular ko'pincha spiral yoki planetar bo'lsa-da), gidroelektrik turbinalar regulyatorlari va eshiklarida, issiqlik elektr stansiyasi qozonlarining ozuqa nasoslarida, yirik kemalar va dengiz harakat tizimlarining harakatlantiruvchi poezdlarida mavjud. Neft va gaz sanoatida katta tishli g'ildiraklar loy nasoslari, kompressorlar va burg'ulash uskunalarini boshqaradi. Ushbu sohalarning barchasida umumiy jihat shundaki, katta shnurli uzatmalar soddaligi, ishonchliligi va past tezlikda katta momentni uzatish qobiliyati uchun tanlanadi - va ular har bir dasturning aniq yuki, tezligi va bo'sh joy cheklovlariga mos keladigan maxsus ishlab chiqariladi.
Xulosa
Katta burchakli uzatmalar og'ir sanoatdagi eng talabchan qismlardan biri hisoblanadi - eng og'ir sharoitlarda katta momentni uzatish uchun maxsus ishlab chiqilgan. Ularni ishlab chiqarish jarayoni sinchkovlik bilan tartibga solingan ketma-ketlikdan iborat: material tanlash (juda katta va murakkab shakllar uchun quyma po'lat, eng yuqori yuklar uchun zarb po'lat), quyma yoki halqali prokat orqali bo'sh ishlov berish, qo'pol ishlov berish va tishlarni hobbing yoki shakllantirish yo'li bilan kesish, kritik qattiq sirt-qattiq yadro qattiqligiga erishish uchun issiqlik bilan ishlov berish, qattiqlik gradientini qo'lga kiritish, ishlov berish va ishlov berish, ishlov berish, ishlov berish, ishlov berish, ishlov berish. issiqlik bilan ishlov berish buzilishini tuzatish va kerakli aniqlik darajasiga erishish uchun silliqlash va ultratovush tekshiruvi, qattiqlikni tekshirish, magnit zarrachalarni tekshirish va to'liq tishli geometriyani o'lchash kabi har bir bosqichda qat'iy tekshirish. Yaxshi yirik tishli ishlab chiqaruvchini ajratib turadigan narsa bu faqat katta po'lat bo'lagida tishlarni kesish qobiliyati emas - bu quyma yoki zarb sifatini nazorat qilish, issiqlik bilan ishlov berishning buzilishi, silliqlash aniqligi va har bir qadamni hujjatlash uchun intizomdir. Tog'-kon sanoati, tsement, po'lat, energiya, qurilish va dengizda qo'llaniladigan sohalarda bu viteslar dvigatel va mashina o'rtasidagi muhim bog'liqlikdir va ularning o'nlab yillar davomida ishonchli ishlashi ushbu ishlab chiqarish jarayonining har bir bosqichini to'g'ri bajarishga bog'liq. Katta vitesni belgilaganingizda, siz shunchaki komponentni sotib olmaysiz - siz ishlab chiqaruvchining materiallar, issiqlik bilan ishlov berish va nozik ishlov berish bo'yicha tajribasini sotib olasiz va bu tajriba vites 20 yil ishlaydimi yoki ikki yil ichida ishdan chiqishini aniqlaydi.
