Σε συνθήκες λειτουργίας υψηλού φορτίου και υψηλής έντασης, η αντοχή της επιφάνειας και η αντοχή στην κόπωση των εξαρτημάτων των κινήσεων είναι κρίσιμες για την αξιοπιστία ολόκληρου του συστήματος.Εκτός από τις συμβατικές μεθόδους θερμικής επεξεργασίας, η ενίσχυση του ρολ τροχών (Roller Burnishing / Cold Rolling), ως διαδικασία σχηματισμού πλαστικού χωρίς κοπή, χωρίς αφαίρεση υλικού, εφαρμόζεται ευρέως σε τομείς όπως η σιδηροδρομική διαμετακόμιση, οι ταχυμεταφορές αυτοκινήτων,και κατασκευαστικά μηχανήματα.

Το παρόν έγγραφο ερμηνεύει συστηματικά την αρχή, την πορεία της διαδικασίας, τον μηχανισμό βελτίωσης της απόδοσης και την τυπική εφαρμογή της ενίσχυσης της τροχιάς τροχιάς στον τομέα της σιδηροδρομικής μεταφοράς.

Επισκόπηση της διαδικασίας ενίσχυσης κυλίνδρων

Gear rolling is a process in which high hardness rollers (usually made of hard alloy or carburized steel) are applied to the tooth surface or root to cause plastic deformation of the tooth surface layer, εισάγοντας έτσι υπολειμματική πίεση συμπίεσης και αυξάνοντας την σκληρότητα της επιφάνειας.

Η κύρια λειτουργία της ενίσχυσης κυλίνδρων

1Βελτιώνει την σκληρότητα της επιφάνειας

Μετά την έλαση, η μικροδομή της επιφάνειας του δοντιού σκληρύνεται και η σκληρότητα αυξάνεται κατά 10 ~ 30%.

2. Εισάγει υπολειμματική πίεση συμπίεσης

Η πίεση συμπίεσης μπορεί να αναστέλλει αποτελεσματικά την εξάπλωση των ρωγμών και είναι το κλειδί για τη βελτίωση της ζωής κόπωσης επαφής και της ζωής κόπωσης κάμψης.

3Βελτίωση της ποιότητας της επιφάνειας

Μετά το έλαση, η τραχύτητα της επιφάνειας του δοντιού μειώνεται και η τυπική τιμή μπορεί να μειωθεί από Ra1,6μm σε Ra0,4μm, και η επιφάνεια του δοντιού είναι πιο σταθερή.

4. Διόρθωση μικρών σφαλμάτων επεξεργασίας

Έχει μια ορισμένη προσαρμοστική λειτουργία κοπής για παραμόρφωση θερμικής επεξεργασίας και μικρό σφάλμα ρίζας.

Πεδίο εφαρμογής της διαδικασίας κύλισης

Βασικές παραμέτρους κυλίνδρωσης εργαλείων

1. Πίεση κυλίνδρων (F)

Η πίεση που ασκείται στην επιφάνεια του δοντιού πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την αντοχή απόδοσης του υλικού, συνήθως 200-800 MPa, ανάλογα με το υλικό και το σχήμα της επιφάνειας του δοντιού.

2. Ταχύτητα τροφοδοσίας και ταχύτητα

Η ταχύτητα τροφοδοσίας του κυλίνδρου πρέπει να ελέγχεται σε 1 ~ 3 mm/s.

Η ταχύτητα του κιβωτίου δε θα πρέπει να είναι πολύ γρήγορη, συνήθως μικρότερη από 200 στροφές ανά λεπτό, ώστε να αποφεύγεται η αύξηση της θερμότητας και η υπερβολική πίεση στην επιφάνεια.

3Υλικό και προφίλ κυλίνδρων

Συνηθισμένα υλικά: τσιμεντοποιημένο καρβίδιο, καρβουρισμένος χάλυβας.

Το προφίλ του κυλίνδρου πρέπει να ταιριάζει με ακρίβεια με την περιοχή των ριζών για να αποφευχθεί η "συγκέντρωση άγχους".

Ο μηχανισμός ενίσχυσης της τροχιάς των εργαλείων

Το σκληρυμένο στρώμα που σχηματίζεται από την έλαση έχει βάθος περίπου 0,2 έως 0,5 mm, και η μικροδομή σε αυτή την περιοχή είναι συμπαγείς, με πυκνές γραμμές γλίστρου και υπολειμματική πίεση συμπίεσης όπως φαίνεται στο σχήμα:

Τα ενισχυμένα εργαλεία έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

Η διάρκεια ζωής της κόπωσης από επαφή αυξήθηκε κατά 30% έως 80%·

Η αντοχή κατά της κόπωσης από κάμψη αυξάνεται κατά 20% έως 50%·

Η δήλωση θορύβου μειώνεται σημαντικά και η σταθερότητα εμπλοκής βελτιώνεται.

Η αντοχή στην οξείδωση σε υψηλές θερμοκρασίες βελτιώνεται και ο χρόνος κατακράτησης του λιπαντικού λαδιού παρατείνεται.

Εφαρμογή της ενισχυμένης κυλίας σε σιδηροδρομικά εργαλεία μεταφοράς

Στο κιβώτιο ταχυτήτων της σιδηροδρομικής διαμετακόμισης, επειδή βρίσκεται σε κατάσταση υψηλής ταχύτητας, μεγάλης ροπής και φορτίου πρόσκρουσης για μεγάλο χρονικό διάστημα, αν και η παραδοσιακή θερμική επεξεργασία μπορεί να ανταποκριθεί στις βασικές απαιτήσεις αντοχής,Η βλάβη από την κόπωση στην ρίζα του δοντιού εξακολουθεί να είναι η κύρια αιτία αποτυχίας.

Τυπικές πρακτικές:

Επεξεργασία και ενδυνάμωση της ρίζας μικρών εργαλείων μετά την καρβουρίωση και την σβήσιση.

Η στρατηγική διαμόρφωσης που ταιριάζει (επιπεφάνεια του δοντιού + κύλιση της ρίζας του δοντιού) σχηματίζει ένα ζευγάρι εργαλείων υψηλής αντοχής.

Χρησιμοποιείται στο κιβώτιο ταχυτήτων των μηχανών και στο σύστημα ισχύος των τρένων υψηλής ταχύτητας.

Πρακτικές προτάσεις για τη διαδικασία

✔ συμπληρωματικό εξοπλισμό:

Ειδική μηχανή κυλίνδρων ρίζας δοντιών (μπορεί να ελέγχεται αριθμητικά για τη ρύθμιση της διαδρομής των κυλίνδρων) ·

Διαθέτει σφηνάρι κυλίνδρου υψηλής ακαμψίας και ρυθμιζόμενη μονάδα πίεσης.

✔ λειτουργία ανίχνευσης:

Ανίχνευση υπολειμματικής συμπίεσης επιφάνειας: διάθλαση ακτίνων Χ.

Σκληρότητα επιφάνειας: δοκιμή HRc·

Δοκιμή θορύβου σάρωσης των εργαλείων

Δοκιμασία αντοχής κατά της κόπωσης (ύμωση/συναντήσεις).Τεχνολογία ενίσχυσης της ρολάρωσης των γρανάζων, ως σημαντικό μέσο για τη βελτίωση των επιφανειακών ιδιοτήτων των γρανάζωνέχει γίνει μία από τις βασικές διαδικασίες σε τομείς υψηλής αξιοπιστίας, όπως η σιδηροδρομική διαμετακόμισηΗ τεχνολογία αυτή καθυστερεί αποτελεσματικά την αποτυχία της κόπωσης του κιβωτίου.λειτουργεί ως άλλο εμπόδιο ασφάλειας πέρα από τη θερμική επεξεργασία.