Литой корпус редуктора: анализ ключевых моментов

I. Введение
Литой корпус редуктора служит защитной оболочкой и опорой для системы зубчатой ​​передачи. Он должен воспринимать радиальные и осевые нагрузки от зацепления шестерен, изолировать от пыли и масла, а также обеспечивать плавность работы. Он широко используется в промышленных редукторах, автомобильных трансмиссиях и трансмиссиях строительной техники. Качество литья напрямую влияет на эффективность трансмиссии и срок службы оборудования.

II. Основные понятия
Внешний корпус редуктора, изготовленный методом литья под давлением (литье под давлением расплавленного металла), вместе с шестернями, подшипниками и валами образует систему трансмиссии. Его основные функции включают фиксацию внутренних компонентов (фиксацию подшипников и валов шестерен), герметизацию (предотвращение попадания загрязнений и утечки смазки) и восприятие нагрузок (распределение ударных усилий, возникающих при зацеплении шестерен).

III. Основная конструкция

Корпус: основная несущая конструкция. Толщина его стенок рассчитывается в зависимости от нагрузки (≤5 мм для низкого давления, 8–15 мм для среднего и высокого давления). Утолщение применяется в зонах сосредоточенной нагрузки (например, в зоне зацепления шестерен) для предотвращения деформации.

Отверстие под подшипник: Круглое отверстие для установки подшипника. Требуются высокие требования к точности (допуск IT7–IT8, шероховатость Ra ≤3,2 мкм). Это обеспечивает соосность подшипника и вала шестерни, снижая рабочую вибрацию. Конструкция соединения: Включает фланцы для верхнего и нижнего корпусов (с отверстиями под болты для соединения) и монтажные лапы для основания оборудования. Уплотнительные поверхности фланцев должны быть плоскими (плоскостность ≤0,1 мм/м) для предотвращения утечки масла.

Канавки под уплотнения/масляные каналы: Внутренняя часть корпуса оснащена канавками под уплотнения (для уплотнительных колец), некоторые из которых имеют встроенные масляные каналы (для циркуляции смазки) для обеспечения эффективной герметизации и смазки.

IV. Распространенные методы литья

Литье в песчаные формы: Недорогой и простой процесс, подходящий для сложных конструкций (например, корпусов с несколькими отверстиями под подшипники). Серый и ковкий чугун широко используются для изготовления корпусов промышленных редукторов.

Литьё по выплавляемым моделям: Высокая точность размеров (CT8-CT10), гладкая поверхность и снижение трудоёмкости обработки. Подходит для корпусов из нержавеющей стали или корпусов сложной формы (например, корпусов автомобильных коробок передач).

Литьё в металлические формы: Высокая эффективность производства и высокая плотность отливок. Подходит для серийного производства корпусов из алюминиевых сплавов (например, лёгких автомобильных коробок передач), но стоимость форм относительно высока.

V. Выбор материала
Серый чугун (HT200, HT250): Низкая стоимость, отличная износостойкость, подходит для применения в условиях низкого давления и температуры окружающей среды (например, для корпусов небольших редукторов). Однако его недостатком является хрупкость.
Ковкий чугун (QT450-10, QT600-3): Высокая прочность и отличная вязкость, подходит для работы в условиях среднего и высокого давления (например, корпусов коробок передач машиностроительного оборудования), обеспечивая высокое соотношение цены и качества. Литая сталь (ZG230-450, ZG310-570): Стойкая к высокому давлению и ударам, подходит для тяжелых условий эксплуатации (например, корпусов редукторов крупногабаритной горнодобывающей техники), но имеет низкую текучесть литья.
Алюминиевый сплав (ADC12, A356): Легкий (на 60% легче чугуна), подходит для автомобильной промышленности или легких конструкций (например, корпусов редукторов новых энергетических транспортных средств). Однако его недостатком является более низкая прочность.
VI. Ключевые моменты контроля качества
Внешний контроль: Отсутствие трещин, пор (≤2 мм в диаметре) и воздушных раковин на поверхности; отсутствие царапин на поверхности фланца. Контроль размеров: Используйте трехмерную координатно-измерительную машину для проверки диаметра отверстия подшипника и соосности, чтобы убедиться в соответствии проектным допускам.
Неразрушающий контроль: Используйте ультразвуковой контроль (УЗК) для выявления внутренних дефектов и капиллярный контроль (ПК) для выявления поверхностных трещин для предотвращения скрытых дефектов. Проверка герметичности: После сборки проведите испытание давлением масла (при давлении, в 1,2 раза превышающем рабочее, удерживайте давление в течение 30 минут). Отсутствие утечек считается приемлемым.

VII. Типичные случаи применения

Промышленная трансмиссия: Корпуса редукторов и коробок передач конвейеров обычно изготавливаются из серого или ковкого чугуна, что обеспечивает экономичность и износостойкость.

Строительная техника: Корпуса коробок передач экскаваторов и погрузчиков обычно изготавливаются из ковкого чугуна или литой стали для ударопрочности и выдерживания больших нагрузок.

Автомобилестроение: Корпуса коробок передач и раздаточных коробок обычно изготавливаются из алюминиевого сплава для снижения веса, в некоторых случаях используется литье по газифицируемым моделям (LVFC) из нержавеющей стали.

VIII. Заключение

Литьё корпусов коробок передач требует баланса между несущей способностью, герметичностью и стоимостью, выбирая соответствующую технологию и материалы. В будущем ожидается снижение веса (алюминиевые сплавы, композитные материалы) и повышение точности (сокращение объёма обработки) для обеспечения эффективности оборудования и энергосбережения.