Wały to jedne z typowych części często spotykanych w maszynach. Służą głównie do podparcia zera przekładni.

Komponenty przenoszą moment obrotowy i obciążenie. Części wału to części obrotowe, których długość jest większa niż średnica i zazwyczaj składają się z zewnętrznej powierzchni cylindrycznej, powierzchni stożkowej, otworu wewnętrznego i gwintu wału koncentrycznego oraz odpowiadającej im powierzchni czołowej. Ze względu na różne kształty konstrukcyjne, części wału można podzielić na wały optyczne, wały stopniowane, wały drążone i wały korbowe.

Wały o stosunku długości do średnicy mniejszym niż 5 nazywane są wałami krótkimi, a te o stosunku większym niż 20 nazywane są wałami smukłymi. Większość wałów mieści się pomiędzy tymi dwoma.

Wał jest podparty łożyskiem, a część wału dopasowana do łożyska nazywana jest czopem. Czopy osiowe stanowią punkt odniesienia w montażu wałów. Wymaga się od nich wysokiej dokładności i jakości powierzchni. Wymagania techniczne są zazwyczaj formułowane w oparciu o główne funkcje i warunki pracy wału, zazwyczaj następujące elementy:

(1) Dokładność wymiarowa. Aby określić położenie wału, czop łożyska zazwyczaj wymaga wysokiej dokładności wymiarowej (IT5–IT7). Ogólnie rzecz biorąc, dokładność wymiarowa czopa wału w montażu części przekładni jest stosunkowo niska (IT6–IT9).

(2) Dokładność kształtu geometrycznego Dokładność kształtu geometrycznego części wału odnosi się głównie do okrągłości, cylindryczności itp. czopa, stożka zewnętrznego, otworu stożka Morse'a itp. Zasadniczo tolerancja powinna mieścić się w zakresie tolerancji wymiarowej. W przypadku powierzchni okrągłych wewnętrznych i zewnętrznych o wyższych wymaganiach dotyczących precyzji dopuszczalne odchylenie powinno być zaznaczone na rysunku.

(3) Dokładność wzajemnego położenia Wymagania dotyczące dokładności położenia części wału są głównie określane przez położenie i funkcję wału w maszynie. Zasadniczo konieczne jest zapewnienie wymagań współosiowości czopu wału zmontowanych części przekładni do czopu wału podtrzymującego, w przeciwnym razie wpłynie to na dokładność przekładni części przekładni (koła zębate itp.) i będzie generować hałas. W przypadku zwykłych wałów precyzyjnych bicie promieniowe dopasowanej sekcji wału do czopu podtrzymującego wynosi zazwyczaj 0,01–0,03 mm, a wały o wysokiej precyzji (takie jak wały główne) zwykle wynoszą 0,001–0,005 mm.

(4) Chropowatość powierzchni Ogólnie rzecz biorąc, chropowatość powierzchni średnicy wału dopasowanej do części przekładni wynosi Ra2,5～0,63μm, a chropowatość powierzchni średnicy wału nośnego dopasowanej do łożyska wynosi Ra0,63～0,16μm.

Półfabrykaty i materiały na składane części wałów
(1) Półfabrykaty wałów. Półfabrykaty wałów można dobierać jako półfabrykaty, odkuwki i inne formy półfabrykatów, w zależności od wymagań użytkowych, rodzajów produkcji, warunków panujących w sprzęcie i konstrukcji. W przypadku wałów o niewielkich różnicach średnicy zewnętrznej zazwyczaj stosuje się materiały prętowe; w przypadku wałów stopniowanych lub wałów o dużych średnicach zewnętrznych często stosuje się odkuwki, co pozwala zaoszczędzić materiał i zmniejszyć nakład pracy związany z obróbką. Poprawiają właściwości mechaniczne.

W zależności od skali produkcji, istnieją dwa rodzaje kucia wstępnego: kucie swobodne i kucie matrycowe. Kucie swobodne jest najczęściej stosowane w produkcji mało- i średnioseryjnej, a kucie matrycowe w produkcji masowej.

(2) Materiał części wału Części wału powinny być wykonane z różnych materiałów i stosować różne specyfikacje obróbki cieplnej (takie jak hartowanie i odpuszczanie, normalizowanie, hartowanie itp.) zgodnie z różnymi warunkami pracy i wymaganiami użytkowania, aby uzyskać określoną wytrzymałość, twardość i odporność na ścieranie.

Stal 45 to popularny materiał na części wałów. Jest tania, a po hartowaniu i odpuszczaniu (lub normalizowaniu) zapewnia lepszą wydajność skrawania oraz kompleksowe właściwości mechaniczne, takie jak wyższa wytrzymałość i udarność. Po hartowaniu twardość powierzchni może sięgać 45–52 HRC.

Stal konstrukcyjna stopowa, taka jak 40Cr, nadaje się na części wałów o średniej precyzji i dużej prędkości. Po hartowaniu i odpuszczaniu, ten rodzaj stali charakteryzuje się lepszymi, kompleksowymi właściwościami mechanicznymi.

Stal łożyskowa GCr15 i stal sprężynowa 65Mn po hartowaniu i odpuszczaniu oraz hartowaniu powierzchniowym wysokoczęstotliwościowym osiągają twardość powierzchniową wynoszącą 50-58 HRC, a ich materiały charakteryzują się wysoką odpornością na zmęczenie i dobrą odpornością na zużycie, dzięki czemu mogą być wykorzystywane do produkcji wałów o wysokiej precyzji.

Wał główny precyzyjnej obrabiarki (taki jak wałek ściernicy szlifierki, wrzeciono wytaczarki współrzędnościowej) może być wykonany ze stali azotowanej 38CrMoAIA. Po hartowaniu i odpuszczaniu oraz azotowaniu powierzchni, stal ta nie tylko charakteryzuje się wysoką twardością powierzchni, ale również miękkim rdzeniem, co zapewnia jej dobrą udarność i wytrzymałość. W porównaniu ze stalą nawęglaną i hartowaną, charakteryzuje się ona niewielkimi odkształceniami po obróbce cieplnej i wyższą twardością.

Stal nr 45 jest szeroko stosowana w produkcji maszyn, a jej właściwości mechaniczne są bardzo dobre. Jest to jednak stal średniowęglowa, a jej parametry hartowania są słabe. Stal nr 45 można hartować do twardości HRC42–46. Dlatego, jeśli wymagana jest twardość powierzchni i pożądane są lepsze właściwości mechaniczne stali 45#, powierzchnia stali 45# jest często hartowana (hartowanie wysokoczęstotliwościowe lub hartowanie bezpośrednie), aby uzyskać wymaganą twardość powierzchni.

Uwaga: Stal nr 45 o średnicy 8-12 mm jest podatna na pęknięcia podczas hartowania, co stanowi bardziej złożony problem. Obecnie stosowane środki to szybkie mieszanie próbki w wodzie podczas hartowania lub chłodzenie olejem w celu uniknięcia pęknięć.

Krajowa chińska marka nr 45 nr normy UNS nr GB 699-88

Skład chemiczny (%) 0,42-0,50C, 0,17-0,37Si, 0,50-0,80Mn, 0,035P, 0,035S, 0,25Ni, 0,25Cr, 0,25Cu

Wlewki, kęsy, pręty, rury, płyty, paski w stanie bez obróbki cieplnej, wyżarzania, normalizowania, odpuszczania w wysokiej temperaturze

Wytrzymałość na rozciąganie Mpa 600 Granica plastyczności Mpa 355 Wydłużenie % 16

Składanie w zakresie naprawy form
Model materiału spawalniczego do form dla stali nr 45 to: CMC-E45

Jest to jedyny pręt spawalniczy do stali o średniej twardości o dobrych właściwościach wiążących, odpowiedni do stali chłodzonej powietrzem, staliwa, takiego jak ICD5, 7CrSiMnMoV… itp. Formy do automatycznego wytłaczania blach i duże formy do tłoczenia blach do ciągnienia i naprawy rozciągniętych części, mogą być również stosowane do produkcji twardych powierzchni.

Ponadto, podczas użytkowania należy zwrócić uwagę na kilka kwestii:

1. Przed przystąpieniem do prac w wilgotnym miejscu, elektrodę należy suszyć w temperaturze 150-200°C przez 30-50 minut.

2. Ogólnie rzecz biorąc, wstępne podgrzanie do temperatury powyżej 200°C, chłodzenie powietrzem po spawaniu i odprężanie jest najlepszym rozwiązaniem, jeśli to możliwe.

3. W przypadku konieczności spawania wielowarstwowego należy zastosować podkład CMC-E30N, aby uzyskać lepszy efekt spawania.

Twardość HRC 48-52

Główne składniki Cr Si Mn C

Zakres prądu stosowanego:

Średnica i długość m/m 3,2*350mm 4,0*350mm
Do wykonania podstawy formy używana jest stal o grubości 45 mm z naszej fabryki.pleśń.