Kako čelične osovine djeluju pod velikim opterećenjima, velikim brzinama ili uvjetima s velikim udarima?

Izvedba čelične osovine Pod uvjetima visokog opterećenja izravno su povezani s njihovom snagom materijala, procesom proizvodnje i radnim uvjetima. U industrijskoj proizvodnji i mehaničkoj opremi čelične osovine često trebaju nositi izuzetno velike aksijalne i radijalne opterećenja, posebno u teškim strojevima, strukturama mostova, velikim valjačkim mlinovima i drugim opremi, gdje su velika opterećenja norma. Kako bi se osiguralo da se čelična osovina ne deformira ili ne razbije pretjerano tijekom dugotrajnog rada, obično se odabiru legura visoke snage kao što su 42CRMO i GCR15. Ovi materijali mogu dobiti veću čvrstoću prinosa i vlačnu čvrstoću nakon razumne toplinske obrade, poboljšavajući na taj način nosivost čelične osovine. Istodobno, optimiziranje konstrukcijskog dizajna čelične osovine također je važno sredstvo za suočavanje s velikim opterećenjima, poput povećanja promjera osovine, prihvaćanja razumne metode potpore ležaja i optimizacije raspodjele opterećenja kako bi se smanjila lokalna koncentracija stresa i poboljšala trajnost čelične osovine.
U uvjetima velikog opterećenja, suvalna svojstva materijala su presudna. Budući da je čelična osovina dugo podvrgnuta izmjeničnim opterećenjima, može se dogoditi kvar umora. Stoga se mora izvesti poseban tretman na dijelovima koncentracije naprezanja osovine, poput korištenja prijelaza fileta, optimizacije procesa toplinske obrade i dodavanja površinskih mjera jačanja, poput tretmana kotrljanja, tretmana za ljuljanje ili površinskog karbizacije, kako bi se poboljšala otpornost na zamor. Pored toga, dobro podmazivanje je također ključni faktor u smanjenju trenja, smanjenju temperature i smanjenju trošenja. Odgovarajući odabir maziva ili mastiju visokih performansi, u kombinaciji s brtvenim strukturama, može učinkovito smanjiti gubitke trenja i poboljšati stabilnost čeličnih osovina u okruženjima s visokim opterećenjem.
U brzim radnim uvjetima, točnost rotacije, ravnoteža i otpornost na habanje čeličnih osovina postaju ključni čimbenici koji utječu na performanse. Na primjer, u aplikacijama kao što su motori zrakoplova, turbopunjača i motornih osovina, čelične osovine moraju ne samo izdržati velika opterećenja, već će održavati i stabilan rad pri izuzetno velikim brzinama. Ako preciznost proizvodnje čelične osovine nije dovoljno visoka, uzrokovat će da je osovina neuravnotežena, što će zauzvrat uzrokovati vibracije, buku, pa čak i oštećenje opreme. Stoga se tijekom proizvodnog procesa visoko precizne metode obrade poput okretanja, mljevenja CNC-a i preciznog mljevenja moraju koristiti kako bi se osigurala koaksiralnost, zaokruženost i površinski završetak osovine.
Uoči uvjetima visokog utjecaja, poput inženjerskih strojeva, rudarske opreme, vojne opreme itd., Čelične osovine moraju imati dobru žilavost utjecaja kako bi se nosili s iznenadnim udarcima s visokim stresom. Za takve primjene posebno su važni kapacitet žilavosti i utjecaja čelika, a legirani čelični materijali koji su podvrgnuti posebnim tretmanima za gašenje i ublažavanje obično su potrebni za poboljšanje otpornosti na udarce. Osim toga, razumni dizajn strukture osovine, poput povećanja prijelaza fileta, optimizacije veličine promjera osovine i korištenjem promjena promjera osovine, može učinkovito rastjerati stres udara i izbjeći krhku prijelomu uzrokovanu koncentracijom stresa.