柔轮的加工工艺分析
目 录
引言 1
一、 柔轮的用途 2
（一） 紧固作用 2
（二） 传动作用 2
（三） 减速作用 3
二、 柔轮材料的选用及分析 3
（一） 45钢的概述 4
（二） 45钢的材料分析 5
三、 柔轮的加工工艺分析 5
（一） 柔轮的下料及锻造 6
（二） 柔轮的粗加工 6
（三） 柔轮的精加工 7
（四） 柔轮的打孔及攻丝 7
（五） 柔轮的热处理 7
四、 柔轮的检测及不良品分析 8
（一） 切削刀刃不对称，造成柔轮边缘偏小和孔偏大 8
（二） 攻丝时螺纹折断，造成孔大 9
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
引言
柔轮多用于普通小型电机，应为结构简单和体积小，所以被广泛的使用。经过越来越多的人们的研究，现在的柔轮在日常生活中几乎随处可见。大多的作用分为三种：紧固、传动、减速。柔轮因为结构简单，所以加工起来非常方便。但是有些步骤也是必不可少的，比如：下料锻造、粗精加工、热处理等。这些步骤看起来可不是很简单，要严格的控制优良品就必须严格的做好每一道工序。因为柔轮虽然结构简单，但一旦成了不良品，返修也是一件很头痛的事情。如此精密的工程就造就了如此用途广泛的柔轮。
一、柔轮的用途
（一）紧固作用
1．柔轮的普通生活中越来越多的被应用，首先在于它可以起到紧固的作用。现在大多的螺纹联接在冲击、震动等情况下会使联接脱落，因为柔轮具有一定的稳定性，所以取而代之了螺纹联接。
2．柔轮在紧固方面被用于安装在把手前段 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
，使把手与被安装器具之间形成紧密的结合，不易随便的就断开。如图1-1所示，柔轮大平面下端有键槽，柔轮的紧固性关键就在于这个键槽，它可以嵌在要安装的器具的表面，键槽固定在器具表面之后可以使把手不容易松动和位移。
图1-1 柔轮的装配图
3．当然选取被安装器具的表面不能太厚、太坚硬，因为如图1-1所示的键槽尺寸，只有0.5mm的尺寸。假如被安装器具的表面太厚，则此键槽因为尺寸太小而会产生安装不到位的现象；假如被安装器具的表面材料太坚硬，则此键槽可能会因为坚硬的材料而产生损坏，导致报废。所以柔轮此性能一般只用于中小型机械，比如厨具门的把手。
（二）传动作用
1．柔轮和齿轮一样，具有传动的作用，传动的性质也非常相似。柔轮现在也被应用于传动方面，是因为它有以下优点：适用的功率范围广、传动速度大、传动比精确、机械效率高、工作寿命长等。现在大家所知道的谐波传动，其中一个重要的工件则是柔轮。柔轮之所以能被运用到谐波传动，是因为它具有弹性形变的功能。谐波传动就是运用了柔轮产生的弹性形变和传动的钢性件发生相互力的作用，从而使传动开始。
2．柔轮被用于传动时，其运动时无冲击和无噪声的优点使它被广泛的运用。如今的齿轮传动发出的噪声比较巨大，使得操作人员会厌烦。而柔轮代替齿轮之后，无噪声的优点确实是工作人员的首选。而且齿轮传动时会发生碰撞和冲击，柔轮也真好弥补了这点的不足。
（三）减速作用
1．因为柔轮所具有传动的作用，从而它也带来了可以减速的作用。人们利用柔轮产生的谐波传动，制造出了谐波减速器，如图1-2所示则是谐波减速器。谐波减速器在航空、航天、航海、造船、机床、仪表、电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械、农业机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用，它传递的功率可以从几十瓦到几十千瓦。
图1-2 谐波减速器外形图
2．谐波减速器有以下几个特点：
1) 承载能力较高。
2) 体积小、重量轻。
3) 传动效率高、寿命长。
4) 传动无冲击，无噪音，运动精度高。
5) 对柔轮的加工和热处理要求较高，工艺复杂。
3．谐波减速器的特点确实也体现出了柔轮的特点，可知柔轮的确在谐波减速器中起到了重大的作用。其次，还有一个巨大的优点是谐波减速器独有的，那就是可向密闭空间传递运动。这个特性是柔轮所独一无二的体现在谐波减速器上的。
二、柔轮材料的选用及分析
对于柔轮材料的选用，现在世面上运用最广泛的是45钢（如图2-1）和40钢。显而易见柔轮也是采用最广泛使用的45钢材进行加工的。45钢的优点很多，所以日常生活中大部分用钢材制作的工件都是选用的45钢。
图2-1 45号钢材外形图
（一）45钢的概述
1．45钢是优质碳素结构钢。此类钢材中的有害杂质，比如磷元素和硫元素受到了严格的控制。此类钢材大多用于精密的机械零件制造，因为其具有良好的力学性能。45钢因为其平均含碳量为0.45％，所以被人们称作为45钢。
2．45钢的化学成分多种多样。其中含碳（C）0.42％～0.50％，含硅（Si）0.17％～0.37％，含锰（Mn）0.50％～0.80％，含铬（Cr）≤0.25％，含镍（Ni）≤0.30％，含铜（Cu）≤0.25％。
3．45钢力学性能有以下几点：
1) 弹性限度和屈强比高。
2) 抗疲劳性能强。
3) 具有足够大的塑性和韧性，能够使它不容易弯曲折断。
4) 还具有一定的耐腐蚀性和耐热性。
4．45钢因为硬度不是很高而容易被切削，所以被大量广泛的运用。但是45钢不管在什么条件下，都要经过热处理之后才能进行运用生产。45钢的热处理则是在固态的情况下对其进行加热、保温、冷却等步骤，运用这些步骤来对其内部的组织进行系统化的改变，使它具有更优良的力学性能。
5．45钢热处理时应该遵守以下要求：
1) 正火时温度应为850℃～870℃。
2) 淬火时温度应为830℃～850℃，应使用水冷淬火。
3) 回火时温度应为590℃～610℃。
4) 调质硬度在HRC20～HRC30之间。
5) 淬火硬度在HRC55～58之间。
6) 热处理后要放置两周以上时间才能使用,因为需要一段时间让钢的力学性能稳定下来。
7) 不要采用渗碳淬火的热处理工艺。
（二）45钢的材料分析
1．柔轮之所以采用45钢作为原料，因为较高的强度，而且还有很好的切削性能，这样对比其他硬质材料作为柔轮的原料，45钢作为柔轮的原料则更方便切削，也省了不少人力，是工作人员做喜欢的方式。
参考文献
[1] 《机械基础》 曾德江 黄均平 2010年 机械工业出版社
引言 1
一、 柔轮的用途 2
（一） 紧固作用 2
（二） 传动作用 2
（三） 减速作用 3
二、 柔轮材料的选用及分析 3
（一） 45钢的概述 4
（二） 45钢的材料分析 5
三、 柔轮的加工工艺分析 5
（一） 柔轮的下料及锻造 6
（二） 柔轮的粗加工 6
（三） 柔轮的精加工 7
（四） 柔轮的打孔及攻丝 7
（五） 柔轮的热处理 7
四、 柔轮的检测及不良品分析 8
（一） 切削刀刃不对称，造成柔轮边缘偏小和孔偏大 8
（二） 攻丝时螺纹折断，造成孔大 9
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
引言
柔轮多用于普通小型电机，应为结构简单和体积小，所以被广泛的使用。经过越来越多的人们的研究，现在的柔轮在日常生活中几乎随处可见。大多的作用分为三种：紧固、传动、减速。柔轮因为结构简单，所以加工起来非常方便。但是有些步骤也是必不可少的，比如：下料锻造、粗精加工、热处理等。这些步骤看起来可不是很简单，要严格的控制优良品就必须严格的做好每一道工序。因为柔轮虽然结构简单，但一旦成了不良品，返修也是一件很头痛的事情。如此精密的工程就造就了如此用途广泛的柔轮。
一、柔轮的用途
（一）紧固作用
1．柔轮的普通生活中越来越多的被应用，首先在于它可以起到紧固的作用。现在大多的螺纹联接在冲击、震动等情况下会使联接脱落，因为柔轮具有一定的稳定性，所以取而代之了螺纹联接。
2．柔轮在紧固方面被用于安装在把手前段 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
，使把手与被安装器具之间形成紧密的结合，不易随便的就断开。如图1-1所示，柔轮大平面下端有键槽，柔轮的紧固性关键就在于这个键槽，它可以嵌在要安装的器具的表面，键槽固定在器具表面之后可以使把手不容易松动和位移。
图1-1 柔轮的装配图
3．当然选取被安装器具的表面不能太厚、太坚硬，因为如图1-1所示的键槽尺寸，只有0.5mm的尺寸。假如被安装器具的表面太厚，则此键槽因为尺寸太小而会产生安装不到位的现象；假如被安装器具的表面材料太坚硬，则此键槽可能会因为坚硬的材料而产生损坏，导致报废。所以柔轮此性能一般只用于中小型机械，比如厨具门的把手。
（二）传动作用
1．柔轮和齿轮一样，具有传动的作用，传动的性质也非常相似。柔轮现在也被应用于传动方面，是因为它有以下优点：适用的功率范围广、传动速度大、传动比精确、机械效率高、工作寿命长等。现在大家所知道的谐波传动，其中一个重要的工件则是柔轮。柔轮之所以能被运用到谐波传动，是因为它具有弹性形变的功能。谐波传动就是运用了柔轮产生的弹性形变和传动的钢性件发生相互力的作用，从而使传动开始。
2．柔轮被用于传动时，其运动时无冲击和无噪声的优点使它被广泛的运用。如今的齿轮传动发出的噪声比较巨大，使得操作人员会厌烦。而柔轮代替齿轮之后，无噪声的优点确实是工作人员的首选。而且齿轮传动时会发生碰撞和冲击，柔轮也真好弥补了这点的不足。
（三）减速作用
1．因为柔轮所具有传动的作用，从而它也带来了可以减速的作用。人们利用柔轮产生的谐波传动，制造出了谐波减速器，如图1-2所示则是谐波减速器。谐波减速器在航空、航天、航海、造船、机床、仪表、电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械、农业机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用，它传递的功率可以从几十瓦到几十千瓦。
图1-2 谐波减速器外形图
2．谐波减速器有以下几个特点：
1) 承载能力较高。
2) 体积小、重量轻。
3) 传动效率高、寿命长。
4) 传动无冲击，无噪音，运动精度高。
5) 对柔轮的加工和热处理要求较高，工艺复杂。
3．谐波减速器的特点确实也体现出了柔轮的特点，可知柔轮的确在谐波减速器中起到了重大的作用。其次，还有一个巨大的优点是谐波减速器独有的，那就是可向密闭空间传递运动。这个特性是柔轮所独一无二的体现在谐波减速器上的。
二、柔轮材料的选用及分析
对于柔轮材料的选用，现在世面上运用最广泛的是45钢（如图2-1）和40钢。显而易见柔轮也是采用最广泛使用的45钢材进行加工的。45钢的优点很多，所以日常生活中大部分用钢材制作的工件都是选用的45钢。
图2-1 45号钢材外形图
（一）45钢的概述
1．45钢是优质碳素结构钢。此类钢材中的有害杂质，比如磷元素和硫元素受到了严格的控制。此类钢材大多用于精密的机械零件制造，因为其具有良好的力学性能。45钢因为其平均含碳量为0.45％，所以被人们称作为45钢。
2．45钢的化学成分多种多样。其中含碳（C）0.42％～0.50％，含硅（Si）0.17％～0.37％，含锰（Mn）0.50％～0.80％，含铬（Cr）≤0.25％，含
3．45钢力学性能有以下几点：
1) 弹性限度和屈强比高。
2) 抗疲劳性能强。
3) 具有足够大的塑性和韧性，能够使它不容易弯曲折断。
4) 还具有一定的耐腐蚀性和耐热性。
4．45钢因为硬度不是很高而容易被切削，所以被大量广泛的运用。但是45钢不管在什么条件下，都要经过热处理之后才能进行运用生产。45钢的热处理则是在固态的情况下对其进行加热、保温、冷却等步骤，运用这些步骤来对其内部的组织进行系统化的改变，使它具有更优良的力学性能。
5．45钢热处理时应该遵守以下要求：
1) 正火时温度应为850℃～870℃。
2) 淬火时温度
3) 回火时温度应为590℃～610℃。
4) 调质硬度在HRC20～HRC30之间。
5) 淬火硬度在HRC55～58之间。
6) 热处理后要放置两周以上时间才能使用,因为需要一段时间让钢的力学性能稳定下来。
7) 不要采用渗碳淬火的热处理工艺。
（二）45钢的材料分析
1．柔轮之所以采用45钢作为原料，因为较高的强度，而且还有很好的切削性能，这样对比其他硬质材料作为柔轮的原料，45钢作为柔轮的原料则更方便切削，也省了不少人力，是工作人员做喜欢的方式。
参考文献
[1] 《机械基础》 曾德江 黄均平 2010年 机械工业出版社
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