Kertas kerja ini menghuraikan gear lembu kilang bola, komponen transmisi utama yang menyatu dengan pinion untuk memacu silinder pada kelajuan rendah (15-30 r/min) di bawah beban berat (torsi sehingga berjuta-juta N·m), dengan bahan seperti keluli 45#, keluli aloi 42CrMo dan keluli tuang ZG35CrMo untuk saiz gear yang berbeza (2-4 meter struktur besar) (gear 2-4 yang digunakan secara besar-besaran) ≥3m) untuk pengangkutan dan pemasangan yang mudah. Ia memperincikan proses pembuatan gear belah 42CrMo, termasuk penyediaan kosong (menempa/memotong), pemesinan kasar dengan pemasangan, pelindapkejutan dan pembajaan, pemesinan penamat (menggiling gear ketepatan, pengisaran), dan rawatan permukaan. Selain itu, ia menggariskan prosedur pemeriksaan menyeluruh yang meliputi bahan mentah (komposisi kimia, kualiti penempaan), rawatan haba (kekerasan, struktur metalografi), ketepatan profil gigi (sisihan nada, larian jejari), dan ujian produk akhir (ketepatan pemasangan, prestasi jaringan). Ini memastikan gear lembu jantan memenuhi keperluan kekuatan, keliatan dan ketepatan, membolehkan penghantaran yang stabil dengan kecekapan ≥94% dan hayat perkhidmatan selama 3-5 tahun.
Pengenalan Terperinci, Proses Pembuatan dan Proses Pemeriksaan Gear Lembu Kilang Bola
I. Fungsi dan Ciri Struktur Gear Lembu Kilang Bola
Gear lembu adalah komponen penting dalam sistem penghantaran kilang bebola. Ia bercantum dengan pinion untuk mencapai penghantaran nyahpecutan, memindahkan kuasa ke silinder dan memacunya untuk berputar pada kelajuan rendah (biasanya 15-30 r/min). Sebagai gear berkelajuan rendah, beban berat (torsi boleh tahan sehingga jutaan N·m), prestasinya secara langsung mempengaruhi kestabilan operasi kilang bebola. Keperluan utama termasuk:
Kekuatan tinggi dan rintangan haus: Permukaan gigi mesti mempunyai kekerasan yang mencukupi (≥240HBW selepas pelindapkejutan dan pembajaan) untuk menahan haus, manakala badan gigi memerlukan keliatan yang baik (kekeliatan impak ≥40J/cm²) untuk menahan hentakan jeratan;
Meshing berketepatan tinggi: Ralat profil gigi mesti dikawal dalam Gred 7 GB/T 10095, memastikan kawasan sentuhan dengan pinion (≥50% sepanjang ketinggian gigi, ≥60% sepanjang gigi);
Kestabilan struktur: Gear besar (diameter ≥3m) sering menggunakan struktur berpecah (2-4 segmen) untuk memudahkan pengangkutan dan pemasangan. Permukaan sambungan mesti memastikan ketepatan kedudukan (salah jajaran jejarian ≤0.1mm).
Struktur biasa ialah gear silinder lurus atau heliks dengan modul biasanya 15-50mm dan 50-150 gigi. Bahan terutamanya termasuk 45# keluli (untuk gear kecil dan sederhana) atau Keluli aloi 42CrMo (untuk gear besar). Sesetengah gear lebih besar menggunakan keluli tuang ZG35CrMo (dengan kawalan ketat terhadap kecacatan tuangan).
II. Proses Pengilangan Gear Lembu Ball Mill (Mengambil Gear Split 42CrMo sebagai Contoh)
1. Penyediaan Kosong (Keluli Tempa)
Bahan mentah: Plat keluli 42CrMo atau penempaan dengan ketebalan ≥100mm dipilih, dengan analisis spektrum mengesahkan komposisi (C 0.38-0.45%, Cr 0.9-1.2%, Mo 0.15-0.25%);
Menempa/memotong:
Penempaan bersepadu: Panaskan hingga 1100-1150 ℃, tempa ke dalam gelang kosong menggunakan penekan hidraulik (untuk diameter ≤5m). Selepas penempaan, normalkan (860℃×3j, sejukan udara) untuk melegakan tekanan, mengurangkan kekerasan kepada 200-230HBW;
Pemotongan pisah: Gear besar dipotong mengikut segmen (cth, 2 segmen) dengan elaun pemesinan 10-15mm. Permukaan sambungan dikisar rata (kerataan ≤0.05mm/m).
2. Pemesinan dan Pemasangan Kasar (Gear Berpecah)
Berpusing kasar: Mesin pelarik menegak CNC bulatan luar, lubang dalam, dan muka hujung, meninggalkan elaun pengisaran 5-8mm untuk lubang dalam;
Kedudukan perhimpunan: Betulkan ruang kosong yang tersegmentasi dengan pin dan bolt pengesan (pramuat bolt ≥800N·m) untuk memastikan sisihan lilitan pada sambungan ≤1mm;
Hobbing gear kasar: Potong profil gigi secara kasar dengan mesin hobbing gear, meninggalkan elaun kemasan 3-5mm (termasuk pampasan ubah bentuk selepas pelindapkejutan dan pembajaan).
3. Pelindapkejutan dan Pembajaan (Proses Utama)
Panaskan kepada 840-860℃, sejuk minyak selepas penebat (pelindapkejutan), kemudian tahan pada 580-620℃ selama 4j (pembajaan suhu tinggi). Kekerasan akhir ialah 250-280HBW, memastikan kekuatan tegangan ≥800MPa;
Ujian ultrasonik (UT) 100% selepas pelindapkejutan dan pembajaan (mematuhi JB/T 4730.3 Gred II), tanpa retak atau serpihan dibenarkan.
4. Selesai Pemesinan
Pusing separuh akhir: Permukaan sambungan mesin, lubang dalam, dan muka hujung rujukan, meninggalkan elaun pengisaran 2-3mm;
Hobbing gear ketepatan: Mesin hobbing gear CNC memproses profil gigi, mengawal sisihan padang kepada ±0.05mm dan ralat arah gigi kepada ≤0.03mm/100mm;
menggerudi: Lubang bolt pemasangan mesin (diameter φ30-φ60mm) dengan toleransi kedudukan ±0.1mm dan ralat jarak lubang kumulatif ≤0.2mm;
Mengisar: Kisar lubang dalam (toleransi IT7) dan muka hujung rujukan (persenjang ≤0.02mm/100mm) untuk memastikan ketepatan pemasangan dengan bebibir silinder.
5. Rawatan Permukaan dan Pemasangan
Permukaan gigi disembur pasir (kekasaran Ra12.5μm) dan disalut dengan primer anti-karat; permukaan bukan mesin dicat dengan lapisan atas (jumlah ketebalan ≥100μm);
Semasa pemasangan gear belah di tapak, periksa celah sambungan dengan tolok perasa (jurang ≤0.05mm). Selepas mengetatkan bolt, ukur semula kehabisan jejari gelang gear (≤0.1mm).
III. Proses Pemeriksaan Gear Lembu Kilang Bola
1. Bahan Mentah dan Pemeriksaan Kosong
Komposisi kimia: Analisis spektrum mengesahkan kandungan Cr dan Mo yang layak dalam 42CrMo;
Kualiti penempaan: Pemeriksaan struktur makro penempaan (kaedah etsa) tidak menunjukkan pengecutan atau keliangan (gred ≤2). Ujian tegangan mengesahkan kekuatan hasil ≥600MPa.
2. Pemeriksaan Rawatan Haba
Ujian kekerasan: Penguji kekerasan Brinell mengukur permukaan dan teras gigi (250-280HBW) dengan sisihan keseragaman ≤30HBW;
Struktur metalografik: Sampel menunjukkan sorbit terbaja (gred ≤3) tanpa karbida rangkaian.
Ketepatan pemasangan: Selepas memasang gear belah, penjejak laser mengesan kebulatan keseluruhan (≤0.15mm);
Ujian meshing: Ujian meshing dengan sampel pinion (operasi tanpa beban 2 jam) menunjukkan titik sentuhan yang layak dan tiada bunyi yang tidak normal;
Kualiti rupa: Ujian penetrant (PT) fillet akar gigi (R≥3mm) tidak mendedahkan retakan atau burr (kedalaman ≤0.5mm).
Kawalan ketat terhadap kualiti penempaan, proses rawatan haba, dan ketepatan profil gigi memastikan jalinan yang stabil antara gear lembu dan pinion, dengan kecekapan penghantaran ≥94% dan hayat perkhidmatan 3-5 tahun (bergantung pada keadaan kerja)