一种高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床及使用方法技术

本发明专利技术公开一种高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床及使用方法，包括机床主体，机床主体内传动连接有拖板箱，拖板箱的顶面两侧对称固接有加工机构，加工机构包括固接在拖板箱顶面的传动部，传动部的顶部安装有椭圆滚压件，机床主体的顶部一侧安装有机床主轴，机床主轴传动连接有固定机构，固定机构位于拖板箱的顶部，固定机构内固接有扭力轴，扭力轴位于两个椭圆滚压件之间。本发明专利技术可以有效提升高强钢扭力轴的表面质量和力学性能，提升其抗疲劳的使用寿命。的使用寿命。的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床及使用方法


[0001]本专利技术涉及扭力轴
，特别是涉及一种高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床及使用方法。

技术介绍

[0002]特种车辆的悬挂系统多采用扭力轴机构。扭力轴作为特种车辆悬挂装置的关键零部件，车辆行驶在崎岖不平的路面上时，扭力轴在发生弹性变形和恢复的过程中吸收释放能量，达到缓冲和减震的效果。扭力轴在工作过程中，受到集中应力、大变形、冲击突变载荷和循环交变转矩载荷的作用，容易在扭力轴圆弧处发生疲劳断裂，从而影响特种车辆的整体使用性能和寿命。因此，提高扭力轴表面工作性能和疲劳寿命尤为重要。
[0003]在扭力轴表面强化的诸多方法中，大多数采用滚压强化方法来提高扭力轴表面质量。滚压强化可以提高扭力轴表面硬度，使得扭力轴表面发生塑性流动，细化表面层晶粒，获得残余压应力层，提高扭力轴表面性能，一定程度上延长扭力轴使用疲劳寿命。在扭力轴滚压工艺中大多采用强力滚压方式，由于强力滚压过程中滚轮一直垂直于扭力轴线进行滚压，经强力滚压工艺表面强化后，扭力轴圆弧处仍然容易发生疲劳断裂，且扭力轴表面粗糙度不佳。
[0004]因此，亟需一种新型的高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床及使用方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床及使用方法，以解决现有技术存在的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床，包括机床主体，所述机床主体内传动连接有拖板箱，所述拖板箱的顶面两侧对称固接有加工机构，所述加工机构包括固接在所述拖板箱顶面的传动部，所述传动部的顶部安装有椭圆滚压件，所述机床主体的顶部一侧安装有机床主轴，所述机床主轴传动连接有固定机构，所述固定机构位于所述拖板箱的顶部，所述固定机构内固接有扭力轴，所述扭力轴位于两个所述椭圆滚压件之间。
[0007]优选的，所述传动部包括固接在所述拖板箱顶面的固定底座，所述固定底座的一侧固接有转刀架电机，所述固定底座的顶面转动连接有转动底座，所述转刀架电机的输出轴穿过所述固定底座并与所述转动底座传动连接，所述转动底座的顶面固接有滚压支撑座，所述滚压支撑座的顶面固接有所述椭圆滚压件。
[0008]优选的，所述椭圆滚压件包括与所述滚压支撑座顶面滑动连接的椭圆滚压本体，所述椭圆滚压本体的输出端对称固接有椭圆滚轮支撑，所述椭圆滚轮支撑内转动连接有椭圆滚轮，两个所述椭圆滚轮之间抵接有所述扭力轴。
[0009]优选的，两个所述椭圆滚轮之间的夹角为60
º
。
[0010]优选的，所述固定底座和所述转动底座为八角形结构。
[0011]优选的，所述加工机构还包括固接在所述拖板箱顶面的支架，所述支架位于所述固定底座的一侧，所述支架上分别安装有扭力轴振幅检测器、油雾润滑器和螺旋加热器，所述扭力轴振幅检测器和所述油雾润滑器分别位于所述扭力轴的顶部，所述螺旋加热器套设在所述扭力轴外侧。
[0012]优选的，所述固定机构包括与所述机床主体传动连接的内花键顶尖，所述内花键顶尖与所述机床主轴传动连接，所述内花键顶尖内套设有所述扭力轴一端，所述固定机构还包括安装在所述拖板箱顶面的尾座，所述尾座的顶尖抵接有所述扭力轴的另一端。
[0013]优选的，所述机床主体远离所述机床主轴的一侧安装有数控系统和液压系统，所述液压系统与所述椭圆滚压件连通。
[0014]一种高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床的使用方法，包括以下步骤：步骤一：安装扭力轴，将扭力轴安装在固定机构内；步骤二：启动机床主轴电机，使扭力轴转动；步骤三：预热扭力轴待滚压段；步骤四：移动椭圆滚压件至待滚压位置；步骤五：启动扭力轴振幅检测器和油雾润滑器；步骤六：启动液压系统，使椭圆滚压件对扭力轴进行滚压；步骤七：滚压完成后，将步骤六至一中的各元器件依次关闭。
[0015]本专利技术公开了以下技术效果：通过固定机构将扭力轴进行固定，加工机构对扭力轴进行预热处理，通过扭力轴两侧的椭圆滚压件对扭力轴进行滚压，在外加热场的作用下，使工件表层获得了较大的残余压应力层深，又可以通过改变椭圆滚压件的长短轴径比，实现10
‑
50较大振幅的低频声塑软化的效应，使表层产生较深的塑性变形层，增加位错密度、细化晶粒、降低表面粗糙度，改善工件表面性能。
[0016]本专利技术可以有效提升高强钢扭力轴的表面质量和力学性能，提升其抗疲劳的使用寿命。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为扭力轴示意图；图2为高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床的示意图；图3为椭圆滚压件的结构示意图；图4为图3中A的局部放大图；图5为椭圆滚压件滚压过程示意图；图6为小滚轮椭圆低频深滚原理图；图7为不同滚轮表面处理工艺下有限元仿真残余压应力曲线对比图；图8为不同滚轮表面处理工艺下有限元仿真塑性应变曲线对比图；
其中，1、机床主体；2、拖板箱；3、机床主轴；4、内花键顶尖；5、扭力轴；6、椭圆滚压件；7、扭力轴振幅检测器；8、油雾润滑器；9、螺旋加热器；10、顶尖；11、数控系统；12、液压系统；13、转刀架电机；14、固定底座；15、转动底座；16、滚压支撑座；17、椭圆滚轮支撑；18、椭圆滚轮。
实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0021]参照图1
‑
8，本专利技术提供一种高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床，包括机床主体1，机床主体1内传动连接有拖板箱2，拖板箱2的顶面两侧对称固接有加工机构，加工机构包括固接在拖板箱2顶面的传动部，传动部的顶部安装有椭圆滚压件6，机床主体1的顶部一侧安装有机床主轴3，机床主轴3传动连接有固定机构，固定机构位于拖板箱2的顶部，固定机构内固接有扭力轴5，扭力轴5位于两个椭圆滚压件6之间。
[0022]通过固定机构将扭力轴5进行固定，加工机构对扭力轴5进行预热处理，通过扭力轴5两侧的椭圆滚压件6对扭力轴5进行滚压，在外加热场的作用下，使工件表层获得了较大的残余压应力层深，又可以通过改变椭圆滚压件6的长短轴径比，实现10
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50较大振幅的低频声塑软化的效应，使表层产生较深的塑性变形层，增加位错密度、细化晶粒、降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床，其特征在于：包括机床主体（1），所述机床主体（1）内传动连接有拖板箱（2），所述拖板箱（2）的顶面两侧对称固接有加工机构，所述加工机构包括固接在所述拖板箱（2）顶面的传动部，所述传动部的顶部安装有椭圆滚压件（6），所述机床主体（1）的顶部一侧安装有机床主轴（3），所述机床主轴（3）传动连接有固定机构，所述固定机构位于所述拖板箱（2）的顶部，所述固定机构内固接有扭力轴（5），所述扭力轴（5）位于两个所述椭圆滚压件（6）之间。2.根据权利要求1所述的高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床，其特征在于：所述传动部包括固接在所述拖板箱（2）顶面的固定底座（14），所述固定底座（14）的一侧固接有转刀架电机（13），所述固定底座（14）的顶面转动连接有转动底座（15），所述转刀架电机（13）的输出轴穿过所述固定底座（14）并与所述转动底座（15）传动连接，所述转动底座（15）的顶面固接有滚压支撑座（16），所述滚压支撑座（16）的顶面固接有所述椭圆滚压件（6）。3.根据权利要求2所述的高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床，其特征在于：所述椭圆滚压件（6）包括与所述滚压支撑座（16）顶面滑动连接的椭圆滚压本体，所述椭圆滚压本体的输出端对称固接有椭圆滚轮支撑（17），所述椭圆滚轮支撑（17）内转动连接有椭圆滚轮（18），两个所述椭圆滚轮（18）之间抵接有所述扭力轴（5）。4.根据权利要求3所述的高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床，其特征在于：两个所述椭圆滚轮（18）之间的夹角为60
º
。5.根据权利要求2所述的高强钢扭力轴的小滚轮椭圆低频深滚机床，其特征在于：所述固定底座（14）和所述转动底座（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志强，张鹏，李学志，王小海，杨俊峰，刘国强，王卓，李泽坤，王西彬，
申请(专利权)人：内蒙古第一机械集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：