تثبیت ایمنقفل کردن بوش مخروطی ثابت به قاب اصلی یا محکم کردن شفت اصلی به مجموعه خارج از مرکز، جلوگیری از شل شدن ناشی از ارتعاش فرکانس بالا در حین خرد کردن.
توزیع بارتوزیع یکنواخت بارهای محوری و شعاعی در اجزای متصل، کاهش تنش موضعی و جلوگیری از تغییر شکل.
سازگاری تنظیم: با قفل کردن موقعیت تنظیم شده، به همراه حلقه تنظیم، شکاف خردایش صحیح را حفظ میکند و اندازه ذرات تخلیه پایدار را تضمین میکند.
بدنه مهرهیک سازه اصلی استوانهای یا شش ضلعی ساخته شده از فولاد آلیاژی با استحکام بالا (به عنوان مثال، فولاد ۴۵# یا ۴۰Cr)، با رزوههای داخلی (متریک یا اینچی) که با تلرانسهای دقیق (کلاس ۶H) ماشینکاری شدهاند. سطح بیرونی ممکن است برای سفت کردن با آچار شش ضلعی یا برای قفل کردن پینها گرد باشد.
سوراخ رزوه داررزوه داخلی مرکزی که با رزوه خارجی مربوطه روی شفت اصلی یا حلقه تنظیم جفت میشود. رزوهها اغلب با ترکیب ضد گیرپاژ پوشانده میشوند تا از ساییدگی در حین نصب/برداشتن جلوگیری شود.
مکانیزم قفلویژگیهای اضافی برای جلوگیری از شل شدن، مانند:
سوراخهای قفلسوراخهای شعاعی که در بدنه مهره ایجاد میشوند تا پینهای قفلکننده در آنها قرار گیرند و با شیارهای روی قطعه جفتشونده درگیر شوند.
پیچهای تنظیمسوراخهای رزوهدار در کنار مهره برای قرار دادن پیچهای تنظیم که به سطح جفت شونده فشار میآورند و باعث قفل شدن اصطکاکی میشوند.
سطح مخروطی: یک نشیمنگاه مخروطی در یک انتهای مهره که با یک مخروط متناظر روی مخروط ثابت یا حلقه تنظیم جفت میشود و نیروی قفل محوری را افزایش میدهد.
فلنج یا شانه: یک برآمدگی شعاعی در یک انتهای مهره که به عنوان یک مانع عمل میکند، حرکت محوری را محدود میکند و قرارگیری مناسب در برابر قطعه متصل را تضمین میکند.
آچارهای تختشش سطح صاف روی مهرههای ششضلعی (یا دو سطح صاف موازی روی مهرههای گرد) برای امکان اعمال گشتاور از طریق آچار فرانسه یا آچار گشتاور هیدرولیکی.
انتخاب مواد:
چدن خاکستری با کیفیت بالا (HT300) یا چدن داکتیل (کیوتی۵۰۰-7) به دلیل قابلیت ریختهگری و ماشینکاری خوب انتخاب میشوند. برای کاربردهای تحت بار زیاد، فولاد ریختهگری شده (ZG310-570) به دلیل استحکام بالاتر ترجیح داده میشود.
الگوسازی:
یک الگوی چوبی یا فومی ایجاد میشود که شکل بیرونی مهره، فلنج و موقعیت سوراخهای از پیش ایجاد شده را تکرار میکند. مقادیر انقباض (۱ تا ۱.۵ درصد) برای در نظر گرفتن انقباض ناشی از خنک شدن اضافه میشوند.
قالبگیری:
قالبهای ماسهای با استفاده از ماسه رزینی و با یک هسته برای تشکیل سوراخ رزوهدار داخلی (که برای ماشینکاری پس از ریختهگری ناهموار باقی میماند) تهیه میشوند. حفره قالب با یک پوشش نسوز پوشانده میشود تا سطح نهایی بهبود یابد.
ذوب و ریختن:
برای چدن: آهن مذاب (۱۳۸۰ تا ۱۴۲۰ درجه سانتیگراد) با استفاده از یک ملاقه و با سرعت ریختن کنترلشده برای جلوگیری از تلاطم و تخلخل، به داخل قالب ریخته میشود.
برای فولاد ریختهگری شده: در کوره قوس الکتریکی (۱۵۰۰-۱۵۵۰ درجه سانتیگراد) ذوب شده و در قالب ریخته میشود، با کنترل دقیقتر دما برای اطمینان از پر شدن کامل.
خنکسازی و تخلیه:
قطعه ریختهگری شده به مدت ۲۴ تا ۴۸ ساعت در قالب خنک میشود تا تنش حرارتی کاهش یابد، سپس با ویبره برداشته میشود. بقایای ماسه با استفاده از شات بلاست تمیز میشوند.
عملیات حرارتی:
مهرههای چدنی برای کاهش تنش ریختهگری و بهبود قابلیت ماشینکاری، تحت عملیات حرارتی آنیل (550 تا 600 درجه سانتیگراد) قرار میگیرند.
مهرههای فولادی ریختهگری شده برای اصلاح ساختار دانهبندی، نرمالیزه میشوند (850-900 درجه سانتیگراد، خنک شده با هوا) و به سختی 180-220 اچ بی دبلیو میرسند.
ماشینکاری خشن:
قطعه ریختهگری شده یا آهنگری شده روی دستگاه تراش سی ان سی نصب میشود تا قطر خارجی، سطح فلنج و هر دو سطح انتهایی آن ماشینکاری شود و ۱ تا ۲ میلیمتر فضای اضافی برای پرداخت نهایی باقی بماند.
سوراخ داخلی با متههای خشن سوراخ شده و به اندازه رزوه از پیش تعیین شده، ضربه زده میشود تا قطر ریشه رزوه در محدوده تلرانس باشد.
ماشینکاری با ویژگی قفل شوندگی:
سوراخهای قفل یا سوراخهای پیچ تنظیمشده با استفاده از دستگاه حفاری سی ان سی، با تلرانس موقعیتی (±0.1 میلیمتر) نسبت به رزوهها، ایجاد میشوند.
سطوح مخروطی (در صورت وجود) با استفاده از دستگاه تراش سی ان سی، با تلرانس زاویه (±0.5 درجه) و زبری سطح را3.2 میکرومتر تراش داده میشوند.
ماشینکاری نهایی:
رزوه داخلی با استفاده از یک شیار رزوه به همراه مایع خنککننده، با دقت تا اندازه نهایی (کلاس 6H) شیارزنی میشود و از صافی کنارههای رزوه و قطر گام صحیح اطمینان حاصل میشود.
سطوح شش ضلعی بیرونی (یا سطح گرد) برای دستیابی به تلرانس ابعادی (±0.1 میلیمتر) و زبری سطح را1.6 میکرومتر، تراشکاری نهایی میشوند.
سطوح انتهایی برای اطمینان از صافی (≤0.05 میلیمتر بر متر) و عمود بودن بر محور رزوه (≤0.02 میلیمتر) سنگزنی میشوند.
درمان سطحی:
سطح مهره با رنگ ضد زنگ یا آبکاری روی (ضخامت ۵ تا ۸ میکرومتر) پوشانده شده است تا از خوردگی، به ویژه برای محیطهای بیرونی یا مرطوب، جلوگیری شود.
رزوهها با ترکیب ضد گیرپاژ بر پایه دیسولفید مولیبدن پوشش داده شدهاند تا جداسازی قطعات در آینده را تسهیل کنند.
مونتاژ با قطعات قفل شونده:
پینهای قفلکننده یا پیچهای تنظیم در سوراخهای مربوطه نصب میشوند، و پینها 5 تا 10 میلیمتر بیرون زدهاند تا با شیارهای جفت شونده درگیر شوند.
آزمایش مواد:
تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی (طیفسنجی) تأیید میکند که ماده پایه مطابق با استانداردها است (به عنوان مثال، فولاد ۴۵#: کربن ۰.۴۲–۰.۵۰٪، منگنز ۰.۵۰–۰.۸۰٪).
آزمایش سختی (برینل) تضمین میکند که مهرههای چدنی سختی ۱۸۰ تا ۲۳۰ اچ بی دبلیو و مهرههای فولادی سختی ۲۰۰ تا ۲۵۰ اچ بی دبلیو دارند.
بررسی دقت ابعادی:
پارامترهای رزوه (قطر گام، قطر اصلی، قطر فرعی) با استفاده از گیجهای رزوه (گیجهای حلقهای برای رزوههای داخلی) بررسی میشوند تا از تلرانس کلاس 6H اطمینان حاصل شود.
یک دستگاه اندازهگیری مختصات (سی ام ام) ابعاد بیرونی، موقعیت سوراخها و زوایای مخروطی را تأیید میکند و از مطابقت با نقشهها اطمینان حاصل میکند.
بازرسی کیفیت رزوه:
پروفیل رزوه با استفاده از یک مقایسهگر رزوه بررسی میشود تا از عدم وجود پلیسه، ترک یا رزوه ناقص اطمینان حاصل شود.
آزمایش تناسب رزوه با جفت کردن مهره با یک پیچ گیج انجام میشود و از درگیری روان و بدون لقی یا گیرش بیش از حد اطمینان حاصل میشود.
تست عملکرد قفل:
برای طرحهای پین قفلکننده: مهره روی یک فیکسچر تست نصب میشود و پین قفلکننده برای تأیید درگیری با شیار وارد میشود و از عدم حرکت محوری زیر ۵۰٪ گشتاور نامی اطمینان حاصل میشود.
برای طرحهای پیچ تنظیم: پیچهای تنظیم تا گشتاور مشخص شده سفت میشوند و مهره به مدت ۱ ساعت تحت آزمایش ارتعاش (۱۰ تا ۵۰۰ هرتز) قرار میگیرد، بدون اینکه شل شدن مجاز باشد.
آزمایش غیر مخرب (آزمایش غیر مخرب (NDT)):
آزمایش ذرات مغناطیسی (ام پی تی) روی مهرههای تحت بار زیاد انجام میشود تا ترکهای سطحی در ریشه رزوه یا سوراخهای قفلشونده تشخیص داده شوند.
بازرسی بصری، عیوب سطحی (خراشها، فرورفتگیها) را که میتوانند بر نحوه قرارگیری یا اعمال گشتاور تأثیر بگذارند، بررسی میکند.