¿Cómo funcionan los ejes de acero bajo altas cargas, altas velocidades o condiciones de alto choque?

El rendimiento de ejes de acero En condiciones de alta carga, está directamente relacionado con su resistencia al material, proceso de fabricación y condiciones de operación. En la producción industrial y los equipos mecánicos, los ejes de acero a menudo necesitan soportar cargas axiales y radiales extremadamente grandes, especialmente en maquinaria pesada, estructuras de soporte de puentes, grandes molinos y otros equipos, donde las cargas altas son la norma. Para garantizar que el eje de acero no se deforma ni se rompa en exceso durante la operación a largo plazo, generalmente se seleccionan aceros de aleación de alta resistencia como 42CRMO y GCR15. Estos materiales pueden obtener mayor resistencia al rendimiento y resistencia a la tracción después del tratamiento térmico razonable, mejorando así la capacidad de carga del eje de acero. Al mismo tiempo, optimizar el diseño estructural del eje de acero también es un medio importante para hacer frente a las altas cargas, como aumentar el diámetro del eje, adoptar un método de soporte de rodamiento razonable y optimizar la distribución de carga para reducir la concentración de tensión local y mejorar la durabilidad del eje de acero.
En condiciones de alta carga, las propiedades de fatiga del material son cruciales. Dado que el eje de acero está sujeto a cargas alternativas durante mucho tiempo, puede ocurrir una falla de fatiga. Por lo tanto, se debe realizar un tratamiento especial en las partes de concentración de estrés del eje, como el uso de transiciones de filete, optimizar los procesos de tratamiento térmico y agregar medidas de fortalecimiento de la superficie, como el tratamiento de rodadura, el tratamiento con el tratamiento de la superficie o la carburación de la superficie, para mejorar la resistencia a la fatiga. Además, la buena lubricación también es un factor clave para reducir la fricción, reducir la temperatura y reducir el desgaste. La selección adecuada de lubricantes o grasas de alto rendimiento, combinada con estructuras de sellado, puede reducir efectivamente las pérdidas de fricción y mejorar la estabilidad de los ejes de acero en entornos de alta carga.
En condiciones de funcionamiento de alta velocidad, la precisión de rotación, el equilibrio y la resistencia al desgaste del material de los ejes de acero se convierten en factores clave que afectan el rendimiento. Por ejemplo, en aplicaciones como motores de aeronaves, turbocompresores y ejes de motor, los ejes de acero no solo deben soportar cargas altas, sino también mantener un funcionamiento estable a velocidades extremadamente altas. Si la precisión de fabricación del eje de acero no es lo suficientemente alta, hará que el eje esté desequilibrado, lo que a su vez causará vibración, ruido e incluso daños en el equipo. Por lo tanto, durante el proceso de fabricación, se deben utilizar métodos de procesamiento de alta precisión, como el giro de CNC, la molienda y la molienda de precisión para garantizar la coaxialidad, la redondez y el acabado superficial del eje.
Ante las condiciones de alto impacto, como maquinaria de ingeniería, equipos mineros, equipos militares, etc., los ejes de acero deben tener una buena resistencia al impacto para hacer frente a los choques repentinos de alto estrés. Para tales aplicaciones, la capacidad de la tenacidad y la absorción de impacto del acero son particularmente importantes, y los materiales de acero de aleación que han sufrido tratamientos especiales de enfriamiento y templado generalmente son necesarios para mejorar la resistencia al impacto. Además, el diseño razonable de la estructura del eje, como aumentar las transiciones de filete, optimizar el tamaño del diámetro del eje y usar cambios de diámetro de eje escalonado, puede dispersar efectivamente el estrés de impacto y evitar la fractura quebradiza causada por la concentración de tensión.