Rigidizori cu Dantură Personalizați
Involută & Cheie Paralelă

Un ax cu dantură (numit și ax cu dantură splined) este un ax cu dinți longitudinali (danturi) prelucrați pe suprafața sa exterioară care se îmbină cu danturi interne corespunzătoare (într-un butuc, mâner sau cuplu) pentru a transmite cuplu în timp ce permite alunecarea axială sau poziționarea precisă unghiulară. Spre deosebire de un ax simplu cu cheie (o cheie, o cheie de cheie), un ax cu dantură distribuie cuplul pe mai mulți dinți, oferind o capacitate mai mare de cuplu, o concentricitate mai bună și o concentrare mai scăzută a stresului. Axe cu dantură sunt utilizate oriunde trebuie transmis cuplu între un ax și un butuc glisant sau fix — transmisii auto, articulații robotice, pompe hidraulice și actuatori aerospațiali.

Prețurile pentru axe cu dantură personalizate depind de șase variabile: (1) diametrul exterior al danturii și modul — axe mai mari și cu pas mai fin costă mai mult; (2) material — oțelul carburizat 20CrMnTi este mai scump decât 42CrMo4 durificat prin inducție; (3) clasa de precizie — DIN 5480 gradul 5 (șlefuit) costă aproximativ de două ori mai mult decât gradul 7 (doar frezat); (4) tratament termic — durificarea prin inducție + șlefuirea adaugă 25–40% la preț; (5) lungime și caracteristici speciale — axe lungi, axe goale și axe cu dantură pentru roți dințate costă mai mult decât danturile simple scurte; (6) cantitatea comandată — prototipurile costă mai mult pe unitate decât peste 100 de loturi. Trimite-ți desenul pentru o ofertă gratuită personalizată pentru arborele de spline — răspundem în 48 de ore cu preț ferm, timp de livrare și cotații pentru procesarea pieselor de spline.

Spline-uri involute (acoperite de DIN 5480, ISO 4156, ANSI B92.1) au profile de dinți cu o curbă involută — aceeași geometrie de profil ca și dinții angrenajelor. Acest lucru asigură auto-centrare sub sarcină, capacitate mare de cuplu și posibilitatea de a fi fabricate și inspectate folosind aceleași echipamente ca și angrenajele. Spline-uri cu cheie paralelă (DIN 5462/5463) au dinți drepți, cu laturi plate, cu secțiune transversală rectangulară — mai simple de prelucrat, dar cu o capacitate de sarcină mai redusă și fără auto-centrare. Spline-urile involute sunt preferate pentru aplicații auto și aerospațiale; spline-urile cu cheie paralelă pentru aplicații mai ușoare de mașini-unelte și transportoare.

Cele patru standarde principale sunt: DIN 5480 (German/European) — spline-uri involute, modul metric, unghi de presiune de 30°, standardul dominant în aplicațiile auto și industriale din Europa. ISO 4156 — strâns aliniate cu DIN 5480, dar cu unele diferențe în definițiile claselor de potrivire; preferate pentru achizițiile internaționale. ANSI B92.1 (imperial, pas diametral) și ANSI B92.2M (metric) — standarde americane, larg utilizate în aplicațiile auto și hidraulice din România. SAE J498 pentru cuplaje de pompe hidraulice. HXC produce arbori de spline conform celor patru standarde — specificați standardul și clasa de potrivire pe desen.

Procesul standard de fabricare a arborilor de spline pentru spline-uri de precizie: (1) Strunjire de blank — diametrul exterior al arborelui, jurnalurile și caracteristicile sunt prelucrate până aproape de forma finală cu ajutorul așchii de șlefuire. (2) Hobbing de spline — dinți de spline involuți generați prin hobbing CNC pentru angrenaje. (3) Tratament termic — întărire prin inducție a zonei de spline sau carburizare completă, în funcție de aplicație. (4) Șlefuirea dinților de pe axa de spline — șlefuirea profilului după întărire restabilește precizia de grad 5–6 conform DIN 5480. (5) Șlefuirea cilindrică OD — jurnalurile de rulare și diametrele de referință sunt șlefuite la dimensiunea finală. (6) Inspecție — comparatorul go/no-go 100% și măsurarea peste pin.

Fretting este uzura prin micro-slip pe suprafața de contact a dinților de pe spline — o modalitate comună de defectare în cuplajele de spline supuse încărcărilor torsionale ciclice cu vibrație. Produce resturi de uzură oxidate caracteristice (coroziune prin fretting) și poate evolua spre crăpare de oboseală prin fretting a rădăcinii dinților. Metode de prevenție: (1) Clasa de fixare strânsă — reduce micro-miscarea relativă; (2) Întărirea suprafeței — flancurile dinților duri rezistă la uzura prin micro-slip; (3) Lubrifiere — grăsime pentru spline (MoS₂ sau NLGI 2) în cuplaj; (4) Creșterea numărului de dinți — distribuie sarcina pe mai mulți dinți; (5) Întărire prin șocuri — stresul compresiv din rădăcină rezistă inițierii crăpăturilor.

DIN 5480 definește potrivirea spline-ului prin clasa de toleranță și tipul de potrivire. Arborele (spline extern) este clasificat după toleranța grosimii dinților (de exemplu, e, f, g pentru potrivire glisantă; js pentru potrivire de tranziție; k, n pentru potrivire cu presiune). Flanșa (spline intern) are o clasă complementară. Alegeri comune: Potrivire glisantă (f/H) — pentru spline-uri care trebuie să alunece axial sau să fie asamblate cu forță manuală; tipic în transmisii și cuplaje pentru pompe hidraulice. Potrivire de tranziție (js/JS) — pentru cuplaje fixe cu anumite toleranțe de asamblare. Potrivire cu presiune (k/K, n/N) — pentru asamblări permanente. Specificați întotdeauna atât clasa de potrivire a arborelui, cât și a flanșei în desen — clasele nepotrivite sunt o eroare frecventă de proiectare.

Inspecția arborelui cu spline utilizează trei metode complementare: (1) Gabarit pentru spline de tip go/no-go — cea mai practică metodă pentru inspecția de producție. Gura de verificare "go" (mufa de potrivire) verifică toleranța compusă totală, inclusiv forma dinților, pasul și concentricitatea, într-o singură verificare funcțională. Gura de verificare "no-go" verifică dacă grosimea dinților nu este prea subțire. (2) Măsurare peste-pin (peste-balon) — doi pini de precizie cu diametru cunoscut plasați în spații opuse ale dinților și distanța măsurată cu un micrometru. Măsoară direct grosimea efectivă a dinților. (3) CMM cu modulul de angrenaj — pentru șuruburi cu splină de clasă de precizie care necesită măsurarea individuală a profilului dinților, pasului, helixului și runout-ului conform DIN 5480 sau ISO 4156. HXC folosește toate cele trei metode, cu verificare go/no-go cu 100% și măsurare lot-cadru cu CMM.

A ax de cheie transmite cuplu printr-o cheie rectangulară unică, fixată într-o crestătură (canal de cheie) prelucrată atât în ax, cât și în butuc. Simplu, cu costuri reduse, dar: concentrare mare de stres la capetele canalului de cheie; concentricitate slabă (butucul poate oscila ușor pe cheie); capacitate limitată de cuplu (doar o suprafață de contact). ax cu splină transmite cuplu prin mai mulți dinți distribuiți în jurul circumferinței: o capacitate mult mai mare de cuplu pe unitate de diametru al axului; concentricitate excelentă (profil involut auto-centrare); permite alunecare axială fără a pierde transmisia de cuplu; durată de viață mai bună a oboselii deoarece stresul este distribuit. Pentru aplicații peste ~50 Nm sau care necesită o concentricitate înaltă, axele cu splină sunt semnificativ mai bune decât cele cu cheie.

Fabrica de axe cu splină CNC a HXC este situată în Dongguan, Guangdong, China — un centru major de fabricație de precizie din Delta Fluviului Pearl. Suntem un producător de axe cu splină din China din 2008, exportând către clienți din Germania, România, Japonia, Franța, Italia, Coreea și peste 30 de alte țări. Toate prelucrările de axe cu splină, întărirea prin inducție, rectificarea și inspecția CMM se realizează intern în fabrica noastră din China — fără externalizare. Vizitele în fabrică și auditurile video sunt binevenite pentru echipele de achiziții care califică noi furnizori de axe cu splină CNC din China.

Da — axe cu splină goale sunt o specialitate HXC. Prelucrăm axe cu splină goale din baruri forjate sau țevi fără sudură, cu găuri interne pentru reducerea masei, pasaj pentru ulei/coolant sau rutare cabluri. Aplicațiile comune includ axe de articulație pentru roboți (economisește aproximativ 40% din masa comparativ cu cele solide), actuatoare aerospațiale, drive-shafts moderne pentru autovehicule și transmisii de curse. Concentricitatea găurii este menținută la ≤ 0,01 mm față de cercul de pas al splinei. Trimite desenul tău pentru ax cu splină goală — vom analiza grosimea peretelui, riscul de deformare în urma tratamentului termic și vom oferi o cotă personalizată ca parte a analizei noastre gratuite DFM.

Proprietățile materialului pentru axe cu splină determină aplicația: 42CrMo4 (întărire prin inducție, HRC 52–58) este standardul pentru axe cu splină pentru transmisii auto și oțel pentru axe cu splină pentru pompe hidraulice — bună rezistență la oboseală, tratament termic predictibil, excelente mașinabilitate. 20CrMnTi (carburat, HRC 58–62) pentru rezistența maximă la oboseală de contact în cazul splinelor pentru axe de transmisie cu cuplu mare. Oțel inoxidabil SUS316L pentru industria alimentară, farmaceutică și maritimă. Al 7075-T6 (anodizare dură) pentru șuruburi de articulație a robotului ușor. Titaniu gradul 5 pentru aviație. oțel inoxidabil 17-4PH pentru marine și apărare. PEEK pentru șuruburi sterilizabile medicale.

Cele mai comune unghiuri de presiune pentru arborii de șurub involut sunt: 30° (DIN 5480, ISO 4156) — standardul european metric; un unghi de presiune ridicat oferă o rădăcină a dintelui largă, o capacitate bună de încărcare și auto-centrare. 37.5° și 45° — utilizat în unele serii ANSI B92.1 pentru rezistența maximă a rădăcinii și încărcare radială minimă asupra rulmenților. 20° — utilizat în unele șuruburi cu pas fin unde se preferă un număr mai mare de dinți subțiri. Unghiul de presiune afectează rezistența dintelui, rigiditatea de auto-centrare și calibru specific de șurub necesar pentru inspecție. Specificați întotdeauna unghiul de presiune în mod explicit — nu vă bazați doar pe standard, deoarece există multiple opțiuni de PA în cadrul fiecărui standard.

Arborele standard cu șuruburi cu ax paralel este proiectat în principal pentru transmiterea cuplului — pot transmite încărcări axiale doar dacă șurubul este proiectat cu un umăr axial sau inel de retenție, deoarece suprafețele dintelui în sine nu sunt încărcate axial într-un cuplu de șurub involut standard. Pentru șuruburi care trebuie să transmită și încărcări axiale semnificative, un șurub elicoidal (similar cu un profil de angrenaj elicoidal) convertește cuplul în forță de preîncărcare axială — utilizat în unele sisteme de accesorii ale motoarelor de avion. Pentru sarcini axiale ușoare (numai preîncărcare), o șurub glisant cu o inel de retenție pe capătul arborelui este cea mai simplă soluție. HXC proiectează arbori cu șuruburi pentru cuplu combinat și sarcină axială, dacă este necesar — includeți cerințele de sarcină în notele desenului.

Capacitatea de cuplu a unui arbore cu șurub depinde de diametrul exterior al șurubului, modul, numărul de dinți, lățimea fațetei și duritatea materialului. Ca ghid aproximativ: un arbore cu șurub involut DIN 5480 cu m1.5 / 30T / Ø45mm din 42CrMo4 (întărit prin inducție) poate transmite aproximativ 500–800 Nm în mod continuu. Capacitatea crește aproximativ cu cubul diametrului exterior al șurubului pentru același modul. Limitele principale de proiectare: tensiunea de tăiere a dinților (tensiune de tăiere la rădăcină), tensiunea de contact (presiunea Hertziană pe flanc), și fatigabilitatea prin frecare la rădăcina dinților. Inginerii HXC pot calcula capacitatea de cuplu a șurubului și pot recomanda modulul/numărul de dinți pentru aplicația dvs. ca parte a revizuirii gratuite DFM.

Lubrifierea depinde de tipul de cuplu: Cupluri fixe cu șurub (fără alunecare axială în funcționare): o aplicare unică de pastă de sulfură de molibden (MoS₂) sau compus anti-șoc la asamblare este suficientă. Cuplaje cu splină glisantă (șurubul glisează axial în timpul funcționării, de exemplu, yoke-uri de alunecare ale arborelui de transmisie): necesită o pastă specifică pentru șuruburi (NLGI 2 complex de litiu cu MoS₂ sau grafit) reîmprospătată conform programului de întreținere. Medii cu baie de ulei (interiorul cutiei de viteze): lubrificat de uleiul de transmisie — asigurați-vă că tipul de ulei este compatibil cu materialul splinei (aditivi EP necesari pentru splines din oțel). Splines din inox și titan sunt mai tolerante la funcționarea uscată, dar beneficiază în continuare de lubrifiere.

Grade de precizie DIN 5480: Gradul 8–9 — doar cu danturare, fără șlefuire; adecvat pentru cuplaje de splină industriale cu viteză redusă, sarcină mică și echipamente agricole mari. Gradul 7 — cu danturare și ușor șlefuite; aplicații industriale generale și automotive non-critice. Gradul 6 — cu danturare + șlefuire; standard pentru transmisii auto, splines ale pompelor hidraulice și acționări ale articulațiilor robotilor. Gradul 5 — șlefuite de precizie; pentru articulații de roboți servo, actuatori aerospațiali și transmisii de instrumente de precizie unde jocul trebuie controlat strâns. Fiecare nivel inferior în clasament dublează aproximativ costul de inspecție și fabricație. Inginerii noștri vor recomanda gradul corect în funcție de cuplul, viteza și cerințele de precizie ale poziției dvs.

Timp de livrare pentru arbori de splină: Prototip (1–5 buc), frezare pe 5 axe: 5–8 zile. Lot mic (10–50 buc), cu danturare + șlefuire, grad DIN 5480 6: 8–14 zile. Lot de producție (100–2.000 buc), cu danturare + tratament termic + șlefuire: 12–18 zile. Axe de splină din inox sau titan: se adaugă 3–5 zile pentru pasivare sau dificultăți suplimentare de prelucrare. Axe lungi (>500mm): adăugați 2–3 zile pentru corectarea dreptății după tratamentul termic. Producția urgentă este disponibilă — discutați despre calendarul dvs. atunci când încărcați desenul.

Da — fabricăm în mod regulat arbori cu splină de angrenaj care combină splină externă, dinți de angrenaj externi, suporturi pentru rulmenți, capete filetate și flanșe de montare într-un singur arbore. Toate caracteristicile sunt produse într-un set de operațiuni secvențiale asigurând concentricitatea între splină, angrenaj și suporturile pentru rulmenți. Exemplele includ: arbori de transmisie auto cu splină involută la un capăt și dinți de angrenaj elicoidal în mijloc; arbori pentru articulații de robot cu splină și angrenaj conic integrat; arbori pentru motoare hidraulice cu splină și flanșă de montare. Aceștia sunt cei mai complecși arbori de precizie pe care îi realizăm — și cea mai frecventă solicitare personalizată. Trimiteți-ne desenul pentru o revizuire DFM gratuită și o ofertă.