その ギアシャフト建設機械において最も重要な支持・回転部品であり、回転運動を実現できる。ギアギアシャフトは、他のコンポーネントと互換性があり、長距離にわたってトルクと動力を伝達できます。高い伝達効率、長寿命、コンパクトな構造などの利点があり、広く使用されており、建設機械のトランスミッションの基本部品の1つになっています。現在、国内経済の急速な発展とインフラストラクチャの拡張に伴い、建設機械の需要の新たな波が押し寄せています。ギアシャフトの材料選択、熱処理方法、加工治具の取り付けと調整、ホブ加工パラメータ、および送りはすべて、ギアシャフトの加工品質と寿命に非常に重要です。本稿では、建設機械のギアシャフトの加工技術について、独自の実践に基づいて具体的な研究を行い、対応する改善設計を提案し、エンジニアリングギアシャフトの加工技術の改善に強力な技術的サポートを提供します。

加工技術の分析ギアシャフト建設機械

研究の便宜上、本稿では、建設機械における典型的な入力ギアシャフト、すなわち、スプライン、円周面、円弧面、肩部、溝、リング溝、歯車などのさまざまな形状で構成される典型的な段付きシャフト部品を取り上げます。幾何学的表面と幾何学的実体の構成。ギアシャフトの精度要件は一般に比較的高く、加工難易度も比較的大きいため、材料、インボリュート外スプライン、ベンチマーク、歯形加工、熱処理など、加工プロセスにおけるいくつかの重要なリンクを正しく選択して分析する必要があります。ギアシャフトの品質と加工コストを確保するために、ギアシャフトの加工におけるさまざまな重要なプロセスを以下で分析します。

材料の選択ギアシャフト

伝動機械のギアシャフトは、通常、高品質炭素鋼の45鋼、合金鋼の40Cr、20CrMnTiなどで作られています。一般的に、材料の強度要件を満たし、耐摩耗性が良好で、価格も適切です。

荒加工技術 ギアシャフト

ギアシャフトは強度要件が高いため、丸鋼を直接加工すると多くの材料と労力がかかるため、通常は鍛造品をブランクとして使用し、サイズの大きいギアシャフトには自由鍛造を使用できます。金型鍛造。小さなギアの一部はシャフトと一体のブランクにすることもできます。ブランクの製造中、鍛造ブランクが自由鍛造の場合、その加工はGB / T15826標準に従う必要があります。ブランクが金型鍛造の場合、加工代はGB / T12362システム標準に従う必要があります。鍛造ブランクは、木目ムラ、割れ、ひび割れなどの鍛造欠陥を防止する必要があり、関連する国家鍛造評価標準に従ってテストする必要があります。

ブランクの予備熱処理と粗旋削工程

ギアシャフトを多数備えたブランクは、主に高品質の炭素構造用鋼および合金鋼で作られています。材料の硬度を高め、加工性を向上させるため、熱処理には焼ならし熱処理が採用されています。具体的には、焼ならし処理、温度960℃、空冷で、硬度はHB170～207を維持します。焼ならし熱処理は、鍛造結晶粒の微細化、結晶構造の均一化、鍛造応力の除去にも効果があり、後の熱処理の基礎となります。

荒削りの主な目的は、ブランクの表面の取り代を削ることであり、主表面の加工順序は部品の位置決め基準の選択に依存します。歯車軸部品自体の特性と各面の精度要件は、位置決め基準の影響を受けます。歯車軸部品は通常、軸を位置決め基準として使用し、基準を統一して設計基準と一致させることができます。実際の生産では、外円を粗位置決め基準として使用し、歯車軸両端の上部穴を位置決め精度基準として使用し、誤差を寸法誤差の1/3〜1/5以内に制御します。

予備熱処理後、ブランクの両端面を旋削またはフライス加工し（ラインに合わせて位置合わせ）、両端の中心穴をマークし、両端の中心穴をドリルで穴あけした後、外側の円を荒削りすることができます。

外径仕上げ加工技術

精密旋削の工程は、ギアシャフト両端の頂部穴を基準に、外円を精密旋削加工する工程です。実際の生産工程では、ギアシャフトはバッチ生産されます。ギアシャフトの加工効率と加工品質を向上させるために、通常はCNC旋盤が使用され、すべてのワークピースの加工品質をプログラムで制御できると同時に、バッチ処理の効率も保証されます。

完成した部品は、部品の作業環境や技術要件に応じて焼入れ・焼戻し処理を施すことができ、後続の表面焼入れ・表面窒化処理の基礎となり、表面処理後の変形を低減します。焼入れ・焼戻し処理を必要としない設計の場合は、そのままホブ加工工程へ移行できます。

ギアシャフトの歯とスプラインの加工技術

建設機械の伝動システムでは、ギアとスプラインは動力とトルクを伝達する重要な部品であり、高い精度が求められます。ギアは通常、7〜9級の精度を使用します。9級精度のギアの場合、ホブカッターとシェービングカッターの両方でギアの要件を満たすことができますが、ホブカッターの加工精度はギアシェーピングよりも大幅に高く、効率についても同様です。8級精度が必要なギアは、最初にホブ加工またはシェービングしてから、トラス歯で加工することができます。7級の高精度ギアの場合は、バッチのサイズに応じて異なる加工技術を使用する必要があります。小ロットまたは単品生産の場合は、ホブ加工（溝切り）で加工し、次に高周波誘導加熱と焼入れなどの表面処理方法を経て、最後に研削工程で精度要件を達成することができます。大規模な加工の場合は、最初にホブ加工してからシェービングします。高周波誘導加熱と焼入れ、そして最後にホーニング加工を行います。焼入れが必要な歯車については、図面で要求される加工精度よりも高いレベルで加工する必要があります。

歯車軸のスプラインには、一般的に長方形スプラインとインボリュートスプラインの2種類があります。高精度が求められるスプラインには、転造歯と研削歯が使用されます。現在、建設機械分野では圧力角30°のインボリュートスプラインが最も多く使用されています。しかし、大型歯車軸スプラインの加工技術は複雑で、加工には専用のフライス盤が必要です。小ロット加工の場合は、インデックスプレートを専門技術者がフライス盤で加工します。

歯面浸炭焼入れまたは重要な表面焼入れ処理技術に関する議論

ギアシャフトの表面と重要なシャフト径の表面は通常、表面処理が必要です。表面処理方法には、浸炭処理と表面焼入れがあります。表面硬化と浸炭処理の目的は、シャフト表面に高い硬度と耐摩耗性を持たせることです。強度、靭性、可塑性、通常、スプラインの歯、溝などは表面処理を必要とせず、さらに加工する必要があるため、浸炭または表面焼入れの前に塗装を行い、表面処理が完了したら、軽く叩いてから落とします。焼入れ処理は、制御温度、冷却速度、冷媒などの要因の影響に注意する必要があります。焼入れ後、曲がったり変形したりしていないかを確認します。変形が大きい場合は、応力を除去して再度変形させる必要があります。

センター穴研削とその他の重要な表面仕上げプロセスの分析

ギアシャフトの表面処理後、両端の先端穴を研削し、その研削面を精密基準として、他の重要な外面および端面を研削する必要があります。同様に、両端の先端穴を精密基準として、溝近傍の重要な面を図面の要求を満たすまで仕上げ加工します。

歯面仕上げ工程の解析

歯面の仕上げも両端の上部の穴を仕上げ基準として、最終的に精度要件が満たされるまで歯面とその他の部品を研削します。

一般的に、建設機械のギアシャフトの加工ルートは、打ち抜き、鍛造、焼き入れ、荒旋削、精旋削、荒ホブ切り、精ホブ切り、フライス加工、スプラインバリ取り、表面焼入れまたは浸炭焼入れ、中心穴研削、重要な外面と端面研削です。旋削溝近くの重要な外面の研削製品は検査され、保管されます。

実践を総括すると、ギアシャフトの現在の加工ルートと加工要件は上記の通りですが、現代産業の発展に伴い、新しいプロセスと新しい技術が次々と登場し、応用され、古いプロセスも継続的に改善・実装されています。加工技術も常に変化しています。

結論は

ギアシャフトの加工技術は、ギアシャフトの品質に大きな影響を与えます。各ギアシャフト技術の準備は、製品内での位置、機能、および関連部品の位置と非常に重要な関係があります。したがって、ギアシャフトの加工品質を確保するためには、最適な加工技術を開発する必要があります。本稿では、実際の生産経験に基づいて、ギアシャフトの加工技術を具体的に分析します。加工材料の選択、ギアシャフトの表面処理、熱処理、および切削加工技術に関する詳細な議論を通じて、ギアシャフトの加工品質と機械加工を確保するための生産実践をまとめています。効率を条件とした最適な加工技術は、ギアシャフトの加工に重要な技術的サポートを提供し、他の同様の製品の加工にも良い参考になります。