Comment les arbres en acier fonctionnent-ils sous des charges élevées, des vitesses élevées ou des conditions de choc élevées?

La performance de arbres en acier Dans des conditions de charge élevée, est directement liée à leur résistance au matériau, au processus de fabrication et aux conditions de fonctionnement. Dans la production industrielle et les équipements mécaniques, les arbres en acier ont souvent besoin de supporter des charges axiales et radiales extrêmement grandes, en particulier dans les machines lourdes, les structures de support de pont, les grands rouleaux et autres équipements, où des charges élevées sont la norme. Afin de s'assurer que l'arbre en acier ne se déforme pas ou ne se casse pas excessivement pendant le fonctionnement à long terme, les aciers en alliage à haute résistance tels que 42CRMO et GCR15 sont généralement sélectionnés. Ces matériaux peuvent obtenir une plus grande limite d'élasticité et une résistance à la traction après un traitement thermique raisonnable, améliorant ainsi la capacité de roulement de l'arbre en acier. Dans le même temps, l'optimisation de la conception structurelle de l'arbre en acier est également un moyen important de faire face à des charges élevées, telles que l'augmentation du diamètre de l'arbre, l'adoption d'une méthode de support de roulement raisonnable et l'optimisation de la distribution de charge pour réduire la concentration de contrainte locale et améliorer la durabilité de la tige d'acier.
Dans des conditions de charge élevée, les propriétés de fatigue du matériau sont cruciales. Étant donné que l'arbre en acier est soumis à des charges alternées pendant une longue période, une défaillance de fatigue peut se produire. Par conséquent, un traitement spécial doit être effectué sur les parties de concentration de contrainte de l'arbre, comme l'utilisation des transitions du filet, l'optimisation des processus de traitement thermique et l'ajout de mesures de renforcement de la surface, telles que le traitement du roulement, le traitement de la prise de vue ou le carburateur de surface, pour améliorer la résistance à la fatigue. De plus, une bonne lubrification est également un facteur clé pour réduire le frottement, réduire la température et réduire l'usure. La sélection appropriée de lubrifiants ou de graisses à haute performance, combinée à des structures d'étanchéité, peut réduire efficacement les pertes de friction et améliorer la stabilité des arbres en acier dans des environnements à haute charge.
Dans des conditions de fonctionnement à grande vitesse, la précision de rotation, l'équilibre et la résistance à l'usure des matériaux des arbres en acier deviennent des facteurs clés affectant les performances. Par exemple, dans des applications telles que les moteurs d'avion, les turbocompresseurs et les arbres de moteur, les arbres en acier doivent non seulement résister à des charges élevées, mais également maintenir un fonctionnement stable à des vitesses extrêmement élevées. Si la précision de fabrication de l'arbre en acier n'est pas suffisamment élevée, elle entraînera un déséquilibre de l'arbre, ce qui entraînera à son tour les vibrations, le bruit et même les dommages à l'équipement. Par conséquent, pendant le processus de fabrication, des méthodes de traitement de haute précision telles que le tournage, le broyage et le broyage de précision du CNC doivent être utilisés pour assurer la coaxialité, la rondeur et la finition de surface de l'arbre.
Face à des conditions à fort impact, telles que les machines d'ingénierie, l'équipement minier, l'équipement militaire, etc., les arbres en acier doivent avoir une bonne ténacité à faire face aux chocs soudains à forte stress. Pour de telles applications, la capacité d'absorption de la ténacité et de l'impact de l'acier est particulièrement importante, et les matériaux en acier en alliage qui ont subi des traitements spéciaux de l'extinction et de la trempe sont généralement nécessaires pour améliorer la résistance à l'impact. De plus, la conception raisonnable de la structure de l'arbre, tel que l'augmentation des transitions du filet, l'optimisation de la taille du diamètre de l'arbre et l'utilisation des changements de diamètre de l'arbre étanche, peuvent disperser efficacement la contrainte d'impact et éviter la fracture fragile causée par la concentration de contrainte.