การสร้างเพลาและวัสดุที่ใช้ทั่วไป

การสร้างเพลาและวัสดุที่ใช้ทั่วไป

บทนำ

เพลาเป็นวัตถุทรงกระบอกที่สึกหรอกลางลูกปืนล้อหรือเกียร์ แต่ส่วนเล็ก ๆ นั้นเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส เพลาเป็นชิ้นส่วนเชิงกลที่รองรับและหมุนด้วยส่วนหมุนเพื่อส่งการเคลื่อนไหวแรงบิดหรือโมเมนต์ดัด โดยทั่วไปแล้วแท่งโลหะทรงกลมแต่ละส่วนสามารถมีเส้นผ่าศูนย์กลางที่แตกต่างกัน ชิ้นส่วนในเครื่องที่มีการเคลื่อนที่แบบหมุนจะถูกติดตั้งบนเพลา

การใช้วัสดุ

1. เหล็กคาร์บอน

เหล็กกล้าโครงสร้างคาร์บอนคุณภาพสูงเช่น 35, 45 และ 50 มีการใช้งานมากมายเนื่องจากคุณสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุม ในหมู่พวกเขา 45 เหล็กเป็นที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของมันควรจะเป็นมาตรฐานหรือดับและอารมณ์ สำหรับเพลาที่ไม่สำคัญหรือขึ้นอยู่กับแรงขนาดเล็กสามารถใช้เหล็กโครงสร้างคาร์บอนเช่น Q235 และ Q275 ได้

2. โลหะผสมเหล็ก

โลหะผสมเหล็กมีคุณสมบัติเชิงกลที่สูงขึ้น แต่มีราคาแพงกว่าและส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเพลาที่มีความต้องการพิเศษ

ตัวอย่างเช่นเพลาความเร็วสูงที่ใช้ตลับลูกปืนแบบเลื่อนมักเป็นเหล็กโครงสร้างผสมคาร์บอนต่ำเช่น 20Cr และ 20CrMnTi หลังจากคาร์บูไรซิ่งและดับแล้วสามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของวารสารได้;

เพลาใบพัดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันทำงานภายใต้อุณหภูมิสูงความเร็วสูงและเงื่อนไขการรับน้ำหนักมากและต้องมีคุณสมบัติเชิงกลอุณหภูมิสูงที่ดีมักใช้ 40CrNi, 38CrMoAlA และเหล็กโครงสร้างโลหะผสมอื่น ๆ

การตีขึ้นรูปของเพลาจะให้ความสำคัญกับการตีขึ้นรูปแล้วตามด้วยเหล็กกลม

ขนาดใหญ่ขึ้นหรือโครงสร้างที่ซับซ้อนสามารถพิจารณาเหล็กหล่อหรือเหล็กดัด

ตัวอย่างเช่นการผลิตเพลาข้อเหวี่ยงและเพลาลูกเบี้ยวด้วยเหล็กหล่อเป็นก้อนกลมมีข้อได้เปรียบของต้นทุนต่ำการดูดซับแรงสั่นสะเทือนที่ดีความไวต่อความเข้มข้นของความเครียดต่ำและความแข็งแรงที่ดี

แบบจำลองเชิงกลของเพลาเป็นลำแสงซึ่งส่วนใหญ่หมุนดังนั้นความเครียดของมันจึงมักจะเป็นวงจรสมมาตร

รูปแบบความล้มเหลวที่เป็นไปได้คือ: แตกหักเมื่อยล้าแตกหักเกินพิกัดเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นมากเกินไป ฯลฯ

มักจะมีชิ้นส่วนที่มีฮับติดตั้งอยู่บนเพลาดังนั้นเพลาส่วนใหญ่ควรทำเป็นเพลาแบบมีการตัดจำนวนมาก