Cuplaj arbore moară cu bile

Introducere detaliată a cuplajelor morilor cu bile

I. Funcțiile și caracteristicile cuplajelor morii cu bile

• Rezistență ridicată: Capabilă să suporte cupluri de la mii la zeci de mii de N·m;

• Rezistență la uzură și coroziune: Adaptabilă la medii prăfuite și umede;

• Performanță de amortizare: Reducerea impacturilor rigide dintre motor și cilindru;

• Întreținere ușoară: Convenabil pentru instalare, dezasamblare și înlocuirea pieselor vulnerabile.

II. Tipuri comune de cuplaje pentru mori cu bile

1. Cuplaj cu știft elastic

• Structură: Compusă din două semicuple, știfturi elastice (cauciuc sau nailon) și deflectori.

• Caracteristici: Structură simplă, cost redus, capabilă să compenseze deplasări radiale și unghiulare minore, cu performanțe moderate de amortizare. Potrivit pentru mori cu bile de dimensiuni mici și mijlocii.

2. Cuplaj angrenaj

• Structură: Constă din două semicuple cu dinți exteriori și un manșon exterior cu dinți interiori. Profilul dintelui este de obicei în evolventă, iar lubrifierea se face de obicei cu unsoare.

• Caracteristici: Capacitate portantă mare (cuplu de până la 10⁶ N·m sau mai mult), capabilă să compenseze deplasări radiale, axiale și unghiulare mari. Potrivită pentru mori cu bile mari, dar necesită o precizie ridicată la instalare și lubrifiere regulată.

3. Cuplaj cu diafragmă

• Structură: Conectează două semicuple prin intermediul unor diafragme metalice (de exemplu, oțel inoxidabil) cu șuruburi. Deplasările sunt compensate prin deformarea elastică a diafragmelor.

• Caracteristici: Fără joc, nu necesită lubrifiere, rezistent la temperaturi ridicate și scăzute. Potrivit pentru situații care necesită o precizie ridicată a transmisiei (de exemplu, mori cu bile ceramice), dar cu un cost mai mare și o capacitate portantă puțin mai mică decât cuplajele cu angrenaje.

4. Cuplaj universal

• Structură: Compusă din două articulații în formă de furcă, un arbore transversal și rulmenți, capabile să transmită cuplul la unghiuri mari (≤35°).

• Caracteristici: Potrivit pentru condiții de lucru cu decalaje mari ale axelor, adesea utilizat în sistemele auxiliare de transmisie ale morilor cu bile (de exemplu, mecanisme de reglare a intrării în alimentare).

III. Procesul de fabricație a cuplajelor morii cu bile

1. Selecția și pretratarea materiilor prime

• MaterialeSemicuplajele și manșoanele exterioare sunt de obicei fabricate din oțel structural aliat de înaltă rezistență (de exemplu, 42CrMo, 35CrNiMo), necesitând o rezistență la tracțiune ≥800MPa și o tenacitate la impact ≥60J/cm². Suprafețele dinților angrenajului pot utiliza 20CrMnTi (carburat și călit) pentru a îmbunătăți rezistența la uzură.

• Pretratare:

• Inspecția materiilor prime: Analiză spectrală (pentru a asigura o compoziție calificată) și detectarea defectelor (testare cu ultrasunete pentru fisuri interne);

• Forjare: Încălzirea țaglei de oțel (1100-1200℃) și forjare (forjare în matriță deschisă sau forjare în matriță) pentru a elimina porozitatea internă și a rafina granulele;

• Recoacere/normalizare: Recoacere după forjare (650-700℃ timp de 4-6 ore, răcire lentă) pentru a reduce duritatea (≤250HBW) pentru prelucrarea ulterioară.

2. Prelucrarea pieselor brute (luând ca exemplu semicuplajele)

• Prelucrare brută:

• Strunjire: Strunjirea cercului exterior, a găurii interioare și a feței frontale la un strung, lăsând o adaos de prelucrare de 2-5 mm;

• Găurire: Găurirea găurilor pentru șuruburi (pentru conectarea diafragmelor sau a angrenajelor) cu o adaos de 1-2 mm.

• Tratament termic:

• Călire și revenire: 42CrMo și materiale similare sunt supuse unei căliri (călire în ulei la 850-880℃) + revenire la temperatură înaltă (550-600℃) pentru a obține o duritate de 280-320HBW, asigurând rezistența matricei;

• Consolidarea suprafeței dintelui (pentru cuplaje dințate): Dinții exteriori 20CrMnTi sunt supuși unui proces de carburare (900-930℃, adâncimea stratului de carburare 1,5-3 mm) + călire (călire în ulei la 850℃) + revenire la temperatură joasă (180-200℃), rezultând o duritate a suprafeței dintelui de 58-62HRC și o duritate a miezului de 25-35HRC.

3. Prelucrare de finisare

• CotiturăStrunjire de precizie a fusului, a feței frontale și a găurii de potrivire a semicuplajului pentru a asigura precizia dimensională (de exemplu, toleranța fusului IT7-IT8, rugozitatea suprafeței Ra≤1,6 μm);

• Prelucrarea profilului dinților:

• Frezare cu freză: Prelucrare brută a profilului dintelui pentru a asigura precizia pasului (GB 10095 Gradul 7);

• Razuire/honuire: Finisarea prelucrării suprafeței dintelui pentru a reduce rugozitatea suprafeței (Ra≤0,8 μm);

• Pentru materialele carburate, cum ar fi 20CrMnTi, rectificarea angrenajelor este necesară după carburare pentru a corecta deformarea prin tratamentul termic, asigurând precizia profilului dintelui (GB 10095 Gradul 6);

• Găurire și filetarePrelucrarea găurilor de șuruburi de conectare (de exemplu, M20-M48) cu o precizie de filetare care atinge 6H.

4. Tratarea suprafeței

• Suprafețe fără aspect de dinți: După sablare pentru îndepărtarea ruginii, aplicați grund (de exemplu, vopsea epoxidică bogată în zinc) și strat de acoperire (de exemplu, vopsea poliuretanică) cu o grosime totală ≥80 μm pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune;

• Bucșele dinților interiori ai cuplajelor de angrenaje: Aplicați vaselină antirugină (de exemplu, vaselină pe bază de litiu) pe suprafața interioară a dintelui și instalați garnituri (de exemplu, inele O) pentru a preveni scurgerile de vaselină.

5. Asamblare

• Pentru cuplaje cu angrenaje: Conectați cele două semicuple cu dinți exteriori la arborele motorului și la arborele reductorului (sau la arborele principal al cilindrului) prin intermediul unor conexiuni cu cheie (pene plate sau caneluri), asigurând un joc de montaj de H7/k6;

• Montați manșonul exterior intern al dintelui, verificați jocul dintelui (0,1-0,3 mm) și instalați niplurile de ungere;

• Pentru cuplaje elastice: Instalați știfturi elastice cu o tranziție (H7/m6) între știfturi și găuri pentru a preveni slăbirea.

IV. Procesul de inspecție a cuplajelor morii cu bile

1. Inspecția materiilor prime

• Analiza compoziției chimice: Se utilizează un spectrometru cu citire directă pentru a detecta elemente precum C, Si, Mn, Cr și Mo, care respectă standardele materialelor (de exemplu, 42CrMo necesită C: 0,38-0,45%, Cr: 0,90-1,20%);

• Testarea proprietăților mecanice: Testarea la tracțiune (pentru rezistența la tracțiune și limita de curgere), testarea la impact (energie de impact -20℃ ≥40J) și testarea durității (≤250HBW după recoacere);

• Detectarea defectelor: Testarea cu ultrasunete a pieselor forjate (GB/T 6402) pentru a se asigura că nu există defecte interne ≥φ3 mm; testarea cu particule magnetice (GB/T 15822) pentru a verifica dacă există fisuri la suprafață.

2. Inspecția în timpul procesului

• Inspecția preciziei dimensionale:

• Diametrul fusului și al găurii interioare: Măsurat cu un micrometru sau un comparator cu comparator intern, cu toleranțe care respectă IT7-IT8;

• Perpendicularitatea feței frontale: Măsurată cu un comparator pe o masă rotativă, cu o eroare ≤0,02 mm/100 mm;

• Inspecția profilului dentar:

• Folosiți un aparat de testare a bătăii roților dințate pentru a măsura bătaia radială a inelului dințat (≤0,05 mm) și bătaia frontală (≤0,04 mm);

• Folosiți un centru de măsurare a roților dințate pentru a detecta eroarea cumulativă a pasului (≤0,1 mm/100 mm) și eroarea profilului dintelui (≤0,015 mm);

• Rugozitatea suprafeței: Măsurată cu un profilometru, cu suprafețe necontactante Ra≤12,5 μm, suprafețe contactante Ra≤3,2 μm și suprafețe dentare Ra≤0,8 μm.

3. Inspecția tratamentului termic

• Testarea durității: Utilizați un aparat de testare a durității Rockwell pentru a măsura duritatea suprafeței dintelui (stratul cémentat al cuplajelor dințate ≥58HRC, miezul 25-35HRC);

• Adâncimea stratului carburat: Observată cu un microscop metalografic pentru a asigura adâncimea efectivă a carcasei (1,5-3 mm);

• Structura metalografică: Verificați gradul de martensită al suprafeței dintelui (≤Gradul 3), fără a fi permise carburi reticulate.

4. Inspecția produsului finit

• Inspecția dimensiunilor ansamblului:

• Lungimea totală a cuplajului: Măsurată cu o bandă de oțel, cu o eroare ≤±1 mm;

• Coaxialitatea celor doi arbori: După asamblare, utilizați un comparator cu cadran pentru a detecta bătaia radială circulară (≤0,1 mm/m) și mișcarea axială (≤0,2 mm);

• Testarea echilibrării dinamice: Pentru cuplaje cu o viteză ≥1000 r/min, se efectuează teste de echilibrare dinamică (GB/T 9239) cu un dezechilibru ≤50 g·mm/kg;

• Testarea rezistenței la sarcină: Pentru cuplaje cu angrenaje mari, efectuați teste statice de cuplu (încărcare la o valoare de 1,5 ori mai mare decât cuplul nominal, menținere timp de 10 minute fără deformare plastică);

• Performanță de etanșare: Pentru cuplajele cu angrenaje, efectuați teste de presiune (0,2 MPa) după injectarea de vaselină, fără a se observa scurgeri în 30 de minute.

5. Raportul de inspecție a fabricii

• Certificarea materiilor prime și rapoarte de detectare a defectelor;

• Înregistrări ale măsurătorilor dimensiunilor cheie și rapoarte de inspecție a profilului dintelui;

• Rapoarte privind duritatea tratamentului termic și adâncimea stratului carburat;

• Rezultatele testelor de echilibru dinamic și de cuplu static ale produsului finit.