汽车等速万向节加工工艺介绍

  • 发布日期:2018-08-01
  • 摘要:万向节中的等速万向节的分类,及零部件的材料选择,和等速万向节零部件的加工工艺,如何选择刀具材料加工等速万向节零部件。

    汽车等速万向节

     

    在汽车传动系及其它系统中,为了实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之间的动力传递,必须采用万向传动装置。本文主要介绍了万向节中的等速万向节的分类,及零部件的材料选择,和等速万向节零部件的加工工艺,如何选择刀具材料加工等速万向节零部件。

     

    目前,轿车上常用的等速万向节是球笼式万向节,球笼式万向节的作用是将发动机的动力从变速器传递到两个前车轮,驱动轿车高速行驶。它主要有球形壳、星形套、保持架、钢珠等主要零件组成。由于等速万向节传递繁重的驱动力矩,随受负荷重,传动精度高,需求量很大,又是安全件,因此其主要零件均采用精锻件加工而成。

     

    等速万向节的分类:江西福彩网按工作性能分为固定型和伸缩型。按在汽车中安装型式和形状分为末端封闭型,轴套型,法兰型,轮盘型。 等速万向节传动轴总成分为前轮驱动和后轮驱动两种。下图为固定型球笼式等速万向节。

     

    三、等速万向节主要零部件的材质及决定品质优劣的关键

     

    (1)等速万向节主要零部件的材质:球形壳常用材质为55#钢,55#钢特性:刚性好,强度高,耐磨。星形套,保持架常用材质为20CrMoTi,20CrMoTi特性:渗碳后钢材晶粒细化,均匀,具有较好的表面抗拉和弯曲疲劳强度。心部有足够的强度和韧性,提高了耐磨性。钢球常用材质为GCr15。

     

    (2)决定等速万向节零部件品质优劣的关键

     

    为了保证球笼万向节组装后旋转灵活,无松动,无异常声响,并且保证与整车的装配。加工等速万向节零部件过程中,决定品质优劣的主要关键:(1)必须严格控制球形壳和星形套三对球道两钢球距离的公差要求;(2)必须严格控制球性壳六条球道和星形套六条球道六等分的公差要求;(3)必须严格控制球形壳内球面中心高与球道中心高和星形套外球面中心高和球道中心高两者偏心距的公差要求;(4)严格控制球形壳内球面和六条球道的同轴度,星形套外球面和六条球道的同轴度公差要求;(5)必须符合原车型对球形壳螺栓、外花键及其总长度的装配要求和星形套内花键与芯轴的配合要求。

     

    加工等速万向节中主要零部件需要控制的质量要求及加工工艺:

     

    (1)等速万向节作为驱动轿车高速行驶的部件,要求精度高,相互间的配合要求严格。所以,在加工等速万向节零部件时必须保证的质量问题有:(1)球形壳的质量要求:常用材质55#钢,花键螺纹部位热处理(高频淬火)之后的硬度达到HRC52-58,滚道经过热处理之后的硬度需达到HRC52-58,尺寸精度和形位误差需满足图纸要求。探伤无裂痕。(2)星形套和保持架的质量要求:常用材质20CrMoTi,热处理采用渗碳淬火,硬度达到HRC58-62,尺寸精度和形位误差需满足图纸要求。探伤无裂痕。

     

    江西福彩网(2)等速万向节中的主要零部件零部件一般都是外购件,之后的车,铣,搓,磨等工艺为自主加工。根据以上对等速万向节零部件的质量要求设计的加工工艺。

     

    1)球形壳的加工工艺:锻件(外购件)—粗车(外圆,内孔)—精车(外圆,内孔)—铣六滚道—搓花键螺纹—热处理—磨外圆,端面—磨内孔,六球道—探伤—清理。

     

    2)星形套的加工工艺:车内圆端面,外圆端面—拉花键—铣六球道—热处理—磨外圆面—磨六球道。

     

    3)保持加工的加工工艺:车内圆端面—车外圆端面—冲窗孔—铣窗孔—热处理—磨外圆面,内圆面—磨六窗孔

     

    经过热处理之后的零部件均达到等速万向节的质量要求,主要零部件经过热处理为了保证图纸要求精度,常采用磨削方式。但等速万向节零部件一般属于批量生产,采用磨削方式影响加工效率。

     

    如何加工热处理之后的等速万向节零部件

     

    越来越多的加工厂批量生产万向节,采用磨削方式以不能满足加工需求,并且随着刀具行业的新技术新工艺的不推陈出新,出现了“以车代磨”的工艺,以车床代替磨床,以刀片代替砂轮的工艺,大大提高了加工效率。

     

    江西福彩网目前,加工等速万向节零部件的刀具材料有硬质合金刀具,陶瓷刀具和立方氮化硼刀具。采用硬质合金刀具加工等速万向节零部件常出现不耐磨现象,采用陶瓷刀具加工等速万向节零部件,遇到断续时容易崩刀;立方氮化硼刀具是目前最适合加工淬火钢件的刀具,其中我国研制的立方氮化硼刀具BN-H10材质,BN-H20材质可有效精加工外球笼面零件,不仅刀具寿命长,而且相对于国外PCBN刀具成本较低。

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