多作用徑向柱塞馬達的材料及工藝
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          寧波泰勒姆斯火影忍者博人传日语中字有限公司是寧波的一家比較有實力的液壓馬達,擺動液壓馬達是寧波泰勒姆斯液壓馬達有限公司做的液壓馬達里面的一款主打的產品,這款產品具有很多的優點,是別的液壓馬達所不能替代的,這個擺動液壓馬達在性能方面,動力方面,共有方面,功率方面等等,是很多的型機械進行傳動的理想選擇。
          以徑向球塞式低速大扭矩液壓馬達(QJM型液壓馬達)為例進行介紹。
          (1)結構及技術要求
如圖1所示,QJM型液壓馬達在轉子2上均布安裝多個鋼球1和球托5構成的球塞副,并通過球托傳力;馬達的配流機構為配流軸4。 
                                   
                                                                                                                    【圖1球塞式馬達結構】

由于該型馬達用鋼球和球托代替了一般內曲線徑向柱塞馬達上的柱塞或活塞與橫梁、滾輪等零件,且無軸承作為支承,從而使其與其他類型的液壓馬達相比,具有結構緊湊、重量輕、體積小、低速穩定性好、效率高等特點,額定工作壓力為20MPa,尖峰工作壓力可達31.5MPa以上。所以要求其零件必須具備高強度、耐磨、配合嚴密等條件,給加工帶來了一定的困難。 
                                                                                               
                                                                                                                    圖2球塞式液壓馬達受力圖
                                1-內曲線定子;2-鋼球;3-球托;4-轉子;5-配流軸 定子、轉子及配流軸等主要關鍵零件的材料及工藝直接影響該型馬達的性能和壽命。
          (2)關鍵零件的材料和工藝要求
           ①定子 如圖2所示,液壓馬達工作時,高壓油經配流軸進入鋼球下端油腔,壓力油形成液壓力P,將鋼球向上推,使它與內曲線體的曲線接觸。在接觸點處,由力P形成的分力P。壓向內曲線定子,它就給鋼球一個大小相等、方向相反的正壓力Pc,此力作用在鋼球上可分解為徑向分力N和切向分力T,其中徑向分力N與液壓力P相平衡,切向分力T通過鋼球作用在轉子4的切線方向,迫使轉子4沿逆時針方向轉動,轉子4直接與傳動軸相連,故使傳動軸轉動。由此可見,切向分力T的大小由定子內曲線的形狀決定。而且由于鋼球與定子的接觸應力要比一般的滾柱或橫梁與定子的接觸應力大得多,故要求定子不但要有準確的內曲線形狀,而且必須具備高硬度、高耐磨、抗疲勞等性能。
根據上述要求,定子的材料為軸承鋼GCr15SiMn,要求退火球化二級以上,整體淬火硬度60~63HRC。
內曲線傳統上是采用凸輪靠模的仿形加工,但為了保證內曲線的平滑過渡,建議采用先進的內曲線加工中心。
定子的加工工藝過程為:下料一模鍛一球化退火1~2級一粗、精車內止口和兩平面留磨余量0.4—0.6mm一>鉆孔一>銑曲面,留磨余量0.4~0.6mm一>去毛刺一>整體淬火60~
63HRC,變形不大于0.3mm一>磨兩平面達圖紙要求一>磨兩止口達圖紙要求一>磨內曲面達圖紙要求一>磨內曲線滾道達圖紙要求一>探傷去磁一>清洗一>檢查。
          ②轉子 轉子的主要作用是傳遞轉矩,但它又是該型液壓馬達中所有摩擦副的集中地,它與配流軸組成旋轉摩擦副,與球托組成往復摩擦副。因此要求轉子具有足夠的強度,并有較高的耐磨性。
按照上述要求,轉子的材料選用球墨鑄鐵QT600,熱處理正火硬度230~260HB。
另外,轉子與配流軸、活塞配合間隙的大小,直接影響到該液壓馬達的內泄漏及容積效率的大小,加工精度要求較高。
轉子的加工工藝過程為:鑄造一退火消除內應力一粗車,留余量2—3mm一>粗鏜,留余量3—4mm一>正火230~260HB一>精車內孔及小端,留磨余量0.3~0. 4mm一>鉆Φ10工藝定位孔一>鏜孔,留精鉸余量0.01~0. 03mm一>鉸孔一>去鉸孔后活塞孔內的毛刺一>插內孔矩形花鍵一>磨小端外圓一>磨配流內孔一>去內孔毛刺一>清洗檢查。
          ③配流軸 配油軸在該型液壓馬達中有三個作用:一是配流;二是油路的連接;三是作為轉子的徑向支承。其配流角度的加工精度直接影響到液壓馬達總效率、沖擊和噪聲大??;作為對外連接,它又要具有足夠的剛性;作為支承,它又與轉子直接組成旋轉摩擦副,需要具有較高的耐磨性。
          綜合各方面的因素,配流盤的材料選為球墨鑄鐵QT600,熱處理正火硬度在230~260HB,與轉子配合的圓柱面的圓柱度不大于0.005mm,表面粗糙度Ra≤0.8μm,配流角度的分度誤差為±10’。
配流軸的加工工藝過程為:鑄造一>退火消除內應力一>粗車,留余量2~3mm一>正火230~260HB—>精車內孔及外圓,留磨余量0.3~0. 4mm一>鉆進出油口底孔一>車進出油口螺孔一>車內孔偏心槽與油口接通一>銑配流槽達設計要求一>去內孔槽口及配流槽口所有毛刺,但不允許倒角一磨內孔達到設計要求一修去磨內孔后產生的毛刺一按圖紙要求磨外圓,配合間隙一般為0.015~0.03mm一>去磨外圓后產生的毛刺一>清洗烘干一>檢驗。
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