萬向傳動軸的材質(zhì)對其性能有何影響?
萬向傳動軸的材質(zhì)對其性能有著至關(guān)重要的影響。常見的傳動軸材質(zhì)包括高品質(zhì)合金鋼如 45、46、60 鋼,其中 46 鋼應用更普遍。
對于荷載較小或不太關(guān)鍵的軸,可用 Q235、Q255 等碳素結(jié)構(gòu)鋼。較大支承、受限尺寸和重量或有特定要求時,可選用碳素鋼,如 50Cr 鋼用于中等精度、較高轉(zhuǎn)速場合,經(jīng)熱處理后綜合性能好;Cr15、63Mn 等用于精度高、工作條件差的情況,經(jīng)處理后耐磨、耐疲勞性能佳。
在高速、重載條件下,30Cr、30CrMnTi、30Mn2B 等高碳鋼或 37CrMoA1A 滲碳鋼是不錯的選擇,經(jīng)處理后不僅表面硬度高,心部強度也大幅提升,耐磨、抗斷裂、耐疲勞性能出色。
可鍛鑄鐵、高強度鑄鐵因鑄造性能和減震性好,常用于外觀結(jié)構(gòu)復雜的軸。我國研發(fā)的稀土—鎂可鍛鑄鐵,抗斷裂性能好,還有減摩、吸振等優(yōu)點,已用于汽車等重要軸類零件。
汽車傳動軸由軸管、伸縮套和十字軸組成。軸管通常采用薄壁直縫鋼管,要滿足高強度、高精度和良好工藝性的要求。高強度是因為工作中承受復雜交變載荷;高精度能減少離心力導致的振動,保證車輛行駛平穩(wěn);工藝性方面,縮口、壓扁、靜扭等工藝性能試驗須合格。
為解決傳統(tǒng)工藝加工傳動軸管時出現(xiàn)的問題,采用帶芯冷拔工藝,金屬變形均勻,不易開裂,能提高尺寸精度,還能利用加工硬化提高屈服強度。工藝試驗中,合理選擇管坯規(guī)格很重要,如選用 08Z 鋼的 φ76mm×2.5mm 電焊鋼管為毛坯。拔管模采用入口錐度 24°的硬質(zhì)合金拔模,芯棒為硬質(zhì)合金短芯棒。擬定了三種試驗方案,經(jīng)試驗,熱處理拔制的軸管在抗拉強度、屈服強度、尺寸精度等方面優(yōu)于未熱處理的,能滿足輕型汽車傳動軸鋼管加工要求。
總之,選擇合適的傳動軸材質(zhì)和工藝,能有效提升傳動軸性能和質(zhì)量。