Engranaje de piñón de molino de bolas

Introducción detallada, proceso de fabricación y proceso de inspección de piñones de molino de bolas

I. Funciones y características estructurales de los piñones de molinos de bolas

• Alta resistencia:Capaz de soportar un torque que va desde decenas de miles a cientos de miles de N·m, con alta dureza en la superficie del diente (≥55HRC) para resistir el desgaste;

• Alta precisión:Error mínimo en el perfil del diente (≤ Grado 6 según GB/T 10095) para garantizar un engrane suave con el engranaje principal, reduciendo la vibración y el ruido;

• Buena tenacidad:El núcleo del diente debe tener una tenacidad moderada (dureza 25-35HRC) para evitar fracturas por impacto;

• Resistencia al desgaste:La superficie del diente requiere un tratamiento de endurecimiento (por ejemplo, carburación, temple) para prolongar la vida útil (normalmente ≥10 000 horas).

II. Proceso de fabricación de piñones de molino de bolas (tomando como ejemplo engranajes cementados de 20CrMnTi)

1. Forja en bruto

• Materia prima:Se selecciona acero redondo 20CrMnTi de φ100-300 mm y se verifica su composición mediante análisis espectral (C 0,17-0,23 %, Cr 1,0-1,3 %, Mn 0,8-1,1 %);

• ForjaCalentar a 1100-1150 °C y forjar en matriz para obtener piezas brutas de engranaje (con una tolerancia de mecanizado de 5-8 mm). Tras el forjado, normalizar (920 °C × 2 h, refrigeración por aire) para refinar el grano y reducir la dureza a 180-220 HBW.

2. Mecanizado de desbaste y semiacabado

• Torneado en bruto:Los tornos CNC mecanizan el círculo exterior, las caras de los extremos y el orificio interior (orificio del eje o del cubo), dejando un margen de 3 a 5 mm;

• Tallado de engranajes:Cortar de manera gruesa los perfiles de los dientes (módulo 8-30 mm) utilizando una fresadora de engranajes, con un margen de 0,5-1 mm para carburación y rectificado;

• Taladrado y fresado: Mecanice chaveteros y orificios para pernos (para engranajes divididos) con una tolerancia de posición de ±0,1 mm.

3. Carburación y tratamiento térmico

• Carburación:Carburar en un horno de carburación tipo pozo a 920-940 ℃ durante 8-16 horas (ajustado según la profundidad de la caja), con un contenido de carbono superficial de 0,8-1,2 %;

• Temple + revenido a baja temperatura:Después de carburar, enfriar a 850 ℃ y enfriar con aceite (dureza de la superficie del diente 58-62 HRC), luego templar a 180-200 ℃ durante 2 horas para aliviar la tensión y estabilizar las dimensiones.

4. Mecanizado de acabado

• Rechinamiento de la superficie de los dientes: Rectifique con precisión los perfiles de los dientes utilizando una rectificadora de rueda helicoidal, garantizando un error de paso acumulativo ≤0,05 mm/100 mm y una rugosidad de la superficie del diente Ra≤0,8 μm;

• Molienda de dátiles: Rectificar el orificio interior (tolerancia IT6) y el muñón (ajuste por interferencia con los cojinetes, interferencia de 0,01-0,03 mm), con perpendicularidad de la cara final ≤0,01 mm/100 mm;

• Afilado:Afinar engranajes de alta precisión (Ra≤0,4μm) para reducir el ruido de engranaje (≤85dB).

5. Tratamiento de superficies y montaje

• Las superficies que no son dentadas se pulen con chorro de arena para eliminar el óxido y luego se recubren con pintura antioxidante (espesor ≥60 μm);

• Ajuste por contracción con el eje o cubo (ajuste por interferencia) y verifique el descentramiento radial después del enfriamiento (≤0,03 mm).

III. Proceso de inspección de piñones de molinos de bolas

1. Inspección de materia prima y forja

• El análisis espectral verifica la composición de 20CrMnTi (contenido calificado de Cr y Mn);

• Las piezas forjadas se someten a inspección UT (calificación Grado I), sin grietas internas ni contracción; las pruebas de tracción confirman una resistencia a la tracción ≥1080 MPa.

2. Inspección del tratamiento térmico

• Dureza de la superficie del diente: medida con un probador de dureza Rockwell (58-62HRC); dureza del núcleo (3 mm debajo de la superficie) 25-35HRC;

• Inspección de la capa carburizada: el análisis metalográfico mide la profundidad efectiva de la capa (1,5-3 mm), con un grado de martensita en la capa endurecida ≤3.

3. Inspección de la precisión del perfil del diente

• Pruebas del centro de medición de engranajes: desviación de paso ≤±0,015 mm, error de dirección de los dientes ≤0,01 mm/100 mm, desviación total del perfil ≤0,02 mm;

• Descentramiento radial: medido con un comprobador de descentramiento de engranajes (≤0,03 mm para el anillo de engranaje).

4. Inspección final de productos terminados

• Calidad de la superficie: inspección PT de las superficies de los dientes (sin grietas ni picaduras); filete de raíz del diente R ≥ 1,5 mm (para evitar la concentración de tensión);

• Prueba de engrane: Engrane con una muestra de engranaje giratorio y hágalo funcionar en ralentí durante 1 hora, sin ruidos anormales ni puntos de contacto (≥60 % a lo largo de la altura del diente, ≥70 % a lo largo de la longitud del diente);

• Equilibrio dinámico: Para velocidades de rotación ≥300r/min, desequilibrio ≤20g·mm/kg.