[發(fā)明專利]一種中空軸及其加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310047595.1
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103122922A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭文飛;俞澎輝;束學(xué)道;焦思佳;孫寶壽
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號: F16C3/02
• 分類號: F16C3/02;B23P15/14
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 蔡菡華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)動軸類的加工，尤其涉及一種中空軸及其加工方法。

背景技術(shù)

隨著材料成形技術(shù)的發(fā)展，空心軸由于具有節(jié)材、重量輕、力學(xué)性能好的特點(diǎn)將逐漸取代傳統(tǒng)的實(shí)心軸，成為軸類件的優(yōu)先選擇。傳統(tǒng)的空心軸一般采用自由鍛和精鍛來成形，但自由鍛加工精度低，空心部分需要鏜孔實(shí)現(xiàn)，因此材料利用率低；而精鍛設(shè)備昂貴，投資大，生產(chǎn)率低不能滿足大批量生產(chǎn)的需求。

而且由于空心軸在高負(fù)荷和高轉(zhuǎn)速下需要承受足夠大的抗彎和抗扭強(qiáng)度，尤其是在裝配軸承軸頸位置，因此其形成裂紋和出現(xiàn)疲勞損傷的危險(xiǎn)概率比常規(guī)的實(shí)心軸高出很多。特別是對于大型高速旋轉(zhuǎn)軸類件，在高交變應(yīng)力的作用下，往往容易在空心軸頸截面出現(xiàn)變形，從而導(dǎo)致事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)成本低、材料利用率高，且機(jī)械性能和力學(xué)性能優(yōu)良的中空軸及其加工方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種中空軸，包括軸體，所述的軸體內(nèi)設(shè)置有軸通孔，所述的軸通孔的兩端部分別設(shè)置有芯材，所述的芯材與所述的軸體經(jīng)楔橫軋軋制后成一體。?

所述的芯材的材料采用韌性好的金屬，所述的芯材的材料與所述的軸體的材料相同或不相同。

所述的中空軸的加工方法，包括以下具體過程：

（1）、取空心管料和芯材，并使空心管料的壁厚為芯材半徑的0.1～0.35倍；

（2）、將空心管料的兩端內(nèi)孔面和芯材的外圓柱面用鋼刷刷至新鮮金屬外露；

（3）、將芯材裝配到空心管料的兩端軸孔內(nèi)，并使芯材與軸孔過盈配合，然后將芯材與空心管料在軸端面的結(jié)合處焊接；

（4）、將帶有芯材的管料加熱到800～1150℃，然后將其夾放到楔橫軋機(jī)上進(jìn)行一次軋制成形，并使芯材與空心管料在軋制過程中結(jié)合成一體成中空軸。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于中空軸的軸通孔兩端設(shè)置有芯材，且芯材與軸體成一體設(shè)置，大大提高了軸的軸頸處的機(jī)械性能和力學(xué)性能，從而保證了中空軸的工作可靠性；且該中空軸通過一次軋制成形，其材料利用率高，生產(chǎn)成本低，而且在軋制過程中，可保持中空軸內(nèi)軸通孔的圓度較好，從而使中空軸空心部分的成形質(zhì)量高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的加工得到的中空軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖所示，一種中空軸，包括軸體1，軸體1內(nèi)設(shè)置有軸通孔11，軸通孔11的兩端部分別設(shè)置有芯材2，芯材2與軸體1經(jīng)楔橫軋軋制后成一體。

上述實(shí)施例中，芯材2的材料可采用韌性好的金屬，而且根據(jù)中空軸的使用環(huán)境，芯材2的材料可與軸體1的材料相同，也可以不相同。?

實(shí)施例一：上述中空軸的加工方法，包括以下具體過程：

（1）、取空心管料和芯材，并使空心管料的壁厚為芯材半徑的0.1倍；

（2）、將空心管料的兩端內(nèi)孔面和芯材的外圓柱面用鋼刷刷至新鮮金屬外露；

（3）、將芯材裝配到空心管料的兩端軸孔內(nèi)，并使芯材與軸孔過盈配合，然后將芯材與空心管料在軸端面的結(jié)合處焊接；

（4）、將帶有芯材的管料加熱到800℃，然后將其夾放到楔橫軋機(jī)上進(jìn)行一次軋制成形，并使芯材與空心管料在軋制過程中結(jié)合成一體成中空軸。

實(shí)施例二：上述中空軸的加工方法，包括以下具體過程：

（1）、取空心管料和芯材，并使空心管料的壁厚為芯材半徑的0.25倍；

（2）、將空心管料的兩端內(nèi)孔面和芯材的外圓柱面用鋼刷刷至新鮮金屬外露；

（3）、將芯材裝配到空心管料的兩端軸孔內(nèi)，并使芯材與軸孔過盈配合，然后將芯材與空心管料在軸端面的結(jié)合處焊接；

（4）、將帶有芯材的管料加熱到1000℃，然后將其夾放到楔橫軋機(jī)上進(jìn)行一次軋制成形，并使芯材與空心管料在軋制過程中結(jié)合成一體成中空軸。

實(shí)施例三：上述中空軸的加工方法，包括以下具體過程：

（1）、取空心管料和芯材，并使空心管料的壁厚為芯材半徑的0.35倍；

（2）、將空心管料的兩端內(nèi)孔面和芯材的外圓柱面用鋼刷刷至新鮮金屬外露；

（3）、將芯材裝配到空心管料的兩端軸孔內(nèi)，并使芯材與軸孔過盈配合，然后將芯材與空心管料在軸端面的結(jié)合處焊接；

（4）、將帶有芯材的管料加熱到1150℃，然后將其夾放到楔橫軋機(jī)上進(jìn)行一次軋制成形，并使芯材與空心管料在軋制過程中結(jié)合成一體成中空軸。