油缸表面残余压应力及疲劳强度 |
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油缸在液压系统中使用液压缸驱动具有一定质量的机构,当液压缸运动至行程终点时具有较大动能,如未作减速处理,液压缸活塞与缸盖将发生机械碰撞,产生冲击、噪声,有破坏性。为缓和及防止这种危害发生,因此可在液压回路中设置减速装置或在缸体内设缓冲装置。 油缸作为液压缸、矿用单体支柱、液压支架、炮管等产品的主要部件,其加工质量的好坏直接影响整个产品的寿命和可靠性。缸筒加工要求高,其内表面粗糙度要求为Ra0.4~0.8&um,对同轴度、耐磨性要求严格。缸筒的基本特征是深孔加工,其加工一直困扰加工人员。 油缸采用滚压加工,由于表面层留有表面残余压应力,有助于表面微小裂纹的封闭,阻碍侵蚀作用的扩展。从而提高表面抗腐蚀能力,并能延缓疲劳裂纹的产生或扩大,因而提高缸筒疲劳强度。通过滚压成型,滚压表面形成一层冷作硬化层,减少了磨削副接触表面的弹性和塑性变形,从而提高了缸筒内壁的耐磨性,同时避免了因磨削引起的烧伤。滚压后,表面粗糙度值的减小,可提高配合性质。 油缸在进行操作时是工程机械中主要的部件,其传统的加工方法是拉削缸体-精镗缸体-磨削缸体。采用滚压方法是:拉削缸体-精镗缸体-滚压缸体,工序是3部分,但时间上对比:磨削缸体1米大概在1-2天的时间,滚压缸体1米大概在10-30分钟的时间。 孔的表面硬度提高约30%,缸筒内表面疲劳强度提高25%。油缸使用寿命若只考虑缸筒影响,提高2~3倍,镗削滚压工艺较磨削工艺效率提高3倍左右。以上数据说明,滚压工艺是高效的,能大大提高缸筒的表面质量。油缸经过滚压后,表面没有锋利的微小刃口,长时间的运动摩擦也不会损伤密封圈或密封件,这点在液压行业特别重要。 |
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