Güç Aktarımı: Eksantrik burçtan gelen torku hareketli koniye ileterek, eksantrik dönüşünü sağlayarak ezici kuvvetler üretir.
Yük Taşıma: Hareketli koni ve kırma işleminden kaynaklanan eksenel ve radyal yükleri (binlerce kilonewtona kadar) taşıyarak, bu kuvvetleri şasi yataklarına aktarır.
Eksantrik Hareket Kılavuzluğu: Hareketli koninin yörüngesel yolunu korumak için eksantrik burçla çalışılarak, stabil kırma boşluğu kontrolü ve düzgün malzeme işlenmesi sağlanır.
Yapısal Uyum: Hareketli koni ile sabit koni arasındaki eş merkezliliğin korunması, tutarlı ürün boyutu ve gömleklerdeki aşınmanın azaltılması açısından kritik öneme sahiptir.
Şaft Gövdesi: Çapı 100 mm ile 500 mm arasında değişen, yüksek mukavemetli alaşımlı çelikten (örneğin 42CrMo veya 35CrNiMo) yapılmış tek parça dövme yapı. Uzunluğu kırıcı boyutuna göre değişir, genellikle 500-2000 mm arasındadır.
Üst Koni Montajı: Hareketli koninin tutturulması için üstte konik veya dişli bir bölüm, eş merkezliliği sağlamak için hassas işlenmiş bir yüzeye (tolerans IT6) sahiptir.
Eksantrik Burç Arayüzü: Eksantrik burca uyan, cilalı yüzeye (Ra0.8 μm) sahip silindirik bir orta bölüm, genellikle yağlama için yağ kanallarına sahiptir.
Rulman Yatakları: Çerçevenin yataklarıyla eşleşen iki veya daha fazla silindirik bölüm (üst ve alt), sürtünmeyi en aza indirmek için sıkı boyut toleranslarına (IT5–IT6) ve yüzey pürüzlülüğüne (Ra0,4 μm) sahiptir.
Omuzlar ve Kama Yolları: Yatakların veya burçların eksenel hareketini sınırlayan radyal omuzlar ve mil ile hareketli koni arasındaki tork iletimini sağlayan kama kanalları.
Yağlama Kanalları: Yatak muylularına ve eksantrik burç arayüzüne yağlayıcı sağlayan, aşırı ısınmayı ve aşınmayı önleyen eksenel ve radyal delinmiş delikler.
Malzeme Seçimi:
Yüksek mukavemetli alaşımlı çelik (42CrMo), mükemmel çekme dayanımı (≥1080 MPa), akma dayanımı (≥930 MPa) ve darbe tokluğu (≥60 J/cm²) nedeniyle dinamik yük uygulamalarına uygun olması nedeniyle tercih edilmektedir.
Dövme İşlemi:
Kütük Isıtma: Çelik kütük, gaz fırınında 1100–1200°C'ye kadar ısıtılarak, plastisiteyi artırmak için homojen sıcaklık dağılımı sağlanır.
Açık Kalıp Dövme: The billet is forged into a rough stepped shape using hydraulic presses (1000–5000 tons), with multiple passes to refine the grain structure and eliminate internal defects. Key steps include upsetting (to increase diameter) and drawing (to extend length).
Precision Forging: The rough forging is shaped into the final stepped profile with near-net dimensions, reducing machining allowances to 5–10 mm.
Heat Treatment:
Quenching and Tempering: The forged shaft is heated to 850–880°C, held for 2–4 hours, then quenched in oil to achieve a martensitic structure. Tempering at 550–600°C for 4–6 hours reduces brittleness, resulting in a hardness of HRC 28–35 and optimized toughness.
Local Surface Hardening: Bearing journals and keyways are induction-hardened to a depth of 2–5 mm, achieving HRC 50–55 to enhance wear resistance while maintaining core toughness.
Rough Machining:
The forged blank is mounted on a CNC lathe to machine all outer surfaces (diameters, shoulders, tapers), leaving 1–2 mm finishing allowance. Key dimensions (e.g., journal diameters) are controlled to ±0.1 mm.
Precision Machining of Critical Features:
Bearing Journals: Finish-turned and ground to achieve a dimensional tolerance of IT5 (e.g., φ200H5) and surface roughness Ra0.4 μm, ensuring proper fit with bearings and minimal friction.
Tapered Mount: The upper cone mount is finish-machined to a taper angle tolerance of ±0.05° and surface roughness Ra0.8 μm, ensuring concentricity with the moving cone.
Keyways and Oil Grooves: Milled using CNC machines with positional tolerance (±0.05 mm) and surface finish Ra3.2 μm, preventing stress concentration.
Lubrication Channel Drilling:
Axial and radial oil holes (φ5–φ15 mm) are drilled using CNC deep-hole drilling machines, with positional accuracy (±0.2 mm) to ensure unobstructed lubricant flow. Hole ends are deburred to avoid oil flow disruption.
Balancing:
The shaft undergoes dynamic balancing on a balancing machine at 500–1000 rpm, with residual unbalance limited to ≤5 g·mm/kg to reduce vibration and bearing wear.
Surface Treatment:
Bearing journals are polished to Ra0.2 μm to reduce friction and improve bearing life.
Non-bearing surfaces are coated with anti-rust paint or zinc plating (5–8 μm) to resist corrosion during storage and operation.
Material and Forging Testing:
Chemical composition analysis (spectrometry) confirms compliance with 42CrMo standards (C 0.38–0.45%, Cr 0.9–1.2%, Mo 0.15–0.25%).
Forging quality is inspected via ultrasonic testing (UT) to detect internal defects (e.g., cracks, inclusions) with size limits ≤φ2 mm.
Dimensional Accuracy Checks:
A coordinate measuring machine (CMM) verifies all critical dimensions: journal diameters, taper angles, keyway positions, and oil hole locations.
Roundness and straightness of the shaft are measured using a laser alignment tool, with tolerance ≤0.01 mm/m.
Mechanical Property Testing:
Sertlik testi (Rockwell), yatak muylularının HRC 50–55 ve çekirdeğin HRC 28–35 olmasını sağlar.
Dövme numuneler üzerinde yapılan çekme testi, çekme dayanımının ≥1080 MPa ve uzamanın ≥%12 olduğunu doğruladı.
Tahribatsız Muayene (NDT):
Manyetik parçacık testi (MPT), kama yuvalarında, omuzlarda ve yataklarda yüzey çatlaklarını tespit eder ve 0,2 mm'den uzun olmayan tüm kusurlar reddedilir.
Eddy akımı testi, sertleştirilmiş yatak yüzeylerindeki yüzey altı kusurlarını kontrol eder.
Fonksiyonel Test:
Döner test: Şaft bir test aparatına monte edilir ve 2 saat boyunca maksimum hızda (1500 rpm) döndürülür, titreşim seviyeleri ≤0,1 mm/s olacak şekilde izlenir.
Yük testi: Simüle edilmiş eksenel yük (%120 nominal yük) 1 saat boyunca uygulanır ve test sonrası incelemede herhangi bir deformasyon görülmez (örneğin, yatak yuvarlaklığındaki değişim ≤0,005 mm).
