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金鑫機(jī)械的螺桿材料及強(qiáng)度計(jì)算
作者:4000822881    發(fā)布于:2016-04-14 08:21:10    文字:【】【】【

深圳市金鑫機(jī)械廠專注于各類螺桿、料筒的生產(chǎn)、修復(fù)和研發(fā)。擁有專業(yè)加工生產(chǎn)流水線,工藝先進(jìn),技術(shù)獨(dú)特,引進(jìn)歐美先進(jìn)的專業(yè)制造技術(shù)。產(chǎn)品材質(zhì)選用優(yōu)質(zhì)合金鋼(38CrMOALA)或鉻鉬合金鋼黑色十字(SACM645)經(jīng)過調(diào)質(zhì)、定型、成型、精磨、表面氮化或噴焊合金(雙金屬)、拋光等工藝精制而成,具有高耐磨、抗腐蝕之優(yōu)點(diǎn)。并為客戶上門測(cè)繪、設(shè)計(jì)等業(yè)務(wù)。
  深圳市金鑫機(jī)械廠經(jīng)過十多年的創(chuàng)新研發(fā)和經(jīng)驗(yàn)積累,總結(jié)出了螺桿材料及強(qiáng)度的計(jì)算方式,供大家學(xué)習(xí)參考,希望能夠提供一定的幫助。

  螺桿材料
  1、對(duì)材質(zhì)的要求
  由擠出過程可知,螺桿是在高溫、一定腐蝕、強(qiáng)烈磨損、大扭矩下工作的,因此,螺桿必須:
  1)耐高溫,高溫下不變形;
  2)耐磨損,壽命長(zhǎng);
  3)耐腐蝕,物料具有腐蝕性;
  4)高強(qiáng)度,可承受大扭矩,高轉(zhuǎn)速;
  5)具有良好的切削加工性能;
  6)熱處理后殘余應(yīng)力小,熱變形小等。
  2、常用材料及熱處理
  目前我國常用的螺桿材料有45號(hào)鋼、40Cr、氨化鋼、38CrMOAl等。
  1)45號(hào)鋼便宜,加工性能好,但耐磨耐腐蝕性能差。
  熱處理:調(diào)質(zhì)HB220—270,高頻淬火HRC45--48
  2)40Cr的性能優(yōu)于45號(hào)鋼,但往往要鍍上一層鉻,以提高其耐腐蝕耐磨損的能力。但對(duì)鍍鉻層要求較高,鍍層太薄易于磨損,太厚則易剝落,剝落后反而加速腐蝕,目前已較少應(yīng)用。
  熱處理:調(diào)質(zhì)HB220—270,鍍硬鉻HRC>55
  3)氮化鋼、38CrMoAl綜合性能比較優(yōu)異,應(yīng)用比較廣泛。一般氮化層達(dá)0.4—0.6毫米。但這種材料抵抗氯化氫腐蝕的能力低,且價(jià)格較高。
  熱處理:調(diào)質(zhì)HB220—270,滲氮HRC>65
  國外有用碳化鈦涂層的方法來提高螺桿表面的耐腐蝕能力,但據(jù)報(bào)道,其耐磨損能力還不夠好。近年來國外在提高螺桿的耐磨耐腐蝕能力方面采取了一系列措施。一種辦法是采用高度耐磨耐腐蝕合金鋼。如34CrAlNi,、31CrMo12等。還有采取在螺桿表面噴涂Xaloy合金的方法。這種Xaloy合金具有高的耐磨耐蝕性能(詳見料筒部分)。

  螺桿的強(qiáng)度計(jì)算
  當(dāng)螺桿與減速箱主軸用較長(zhǎng)的圓柱面配合時(shí),可以將螺桿作一端固定的懸臂梁。螺桿在擠出過程中的受力狀態(tài)可簡(jiǎn)化如圖所示的情況:
  1、螺桿受力情況
  1)自重G;
  2)克服物料阻力所需的扭矩M;
  3)物料壓力產(chǎn)生的軸向力P。
  螺桿一般是因長(zhǎng)期磨損,螺桿與料筒的間隙過大不能正常擠出而報(bào)廢,但也有因設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)產(chǎn)生的工作應(yīng)力超過強(qiáng)度極限而破壞的例子。因此,螺桿也應(yīng)滿足一定的強(qiáng)度要求。
  4)螺桿的危險(xiǎn)斷面一般在加料段螺紋根徑最小處。
  根據(jù)材料力學(xué)可知,對(duì)塑性材料,復(fù)合應(yīng)力用第三強(qiáng)度理論計(jì)算,其強(qiáng)度條件為:
  2、強(qiáng)度計(jì)算
  3、其它情況
  1)對(duì)于螺桿尾部與減速箱主軸成浮動(dòng)聯(lián)接的情況,由于螺桿在料筒中浮動(dòng),螺桿自重引起的彎曲應(yīng)力等于零,故只按螺桿受壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力來計(jì)算。
  2)由于螺桿自重引起的彎曲應(yīng)力很小(螺桿周圍充滿物料),即使在前一種情況下,也可略去不計(jì),因此這兩種方法實(shí)際上是一樣的。
  3)也有按純扭來估算螺桿直徑的。

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