Из чего лучше сделать вилку кардана? И какой твердости?

[Саурон 4]

Здравствуйте!

Вот тут у меня возникли мысли по поводу вилки кардана - внешний вид детали на картинках приложен. Максимальный диаметр детали - 59 мм. Средний диамтер шлицов - 22 мм.

Получается, что сами забчики шлицевые имеют очень небольшую толщину и при цементации будут зацементированы насквозь. Имеет ли смысл в таком случае делать эту деталь путем цементирования, или обычной стали 40Х со сквозной закалкой хватит? Нагрузка на деталь по идее довольно немаленькая. Это передача на колесо от двигателя мотоцикла. Но, заклинить она по идее не может, так как в случае перегрузки колесо просто начнет проворачиваться.

Еще один вопрос - какая по идее твердость должна быть у вилки кардана? Просто по аналогии с деталями от той же ВАЗовской классики? Я так предполагаю 45...50 HRC должно хватить?

[valeo-ua 95]

а разве 20 хгса можно цементировать?

[Саурон 4]

Странный вопрос...

Вообще была названа сталь из разряда "любая из подобных". Смело ее можно заменить на 12хн3а например. Или 18хгт. Или что-нибудь еще.

[MotorManiac 130]

Закалка по идее нужна если большие контактные напряжения (нужно считать момент на валу).В данном случае я бы ничего не делал у стали 40х без закалки твердость около 38-40 HRC, думаю что этого достаточно. При термообработке может хрупкость повысится шлицов, мотоцикл предполагает нестационараный режим работы этого узла, как поведет термообработанная деталь в этом случае ? Обрабатывать нужно как я понимаю после закалки поверхностей, это тоже дополнительные проблемы. Впринципе шлицы - это очень хороший способ передавать момент, равномерная эпюра напряжений на валу получается, вследствие этого не должно возникнуть каких то проблем с обмятием этих поверхностей.

В общем какие-то такие мысли у меня по этому поводу, скорее всего я бы не делал эту операцию.

[механик 39]

Цементация повышает поверхностную прочность материала. Глубина цементации может быть различной( в разумных пределах) хоть 0,1мм. Поэтому говорить "процементируются насквозь" не совсем верно. Кроме того я думаю,что наличие цементации позволит легче снять деталь с оси при замене сломанной вилки.

[valeo-ua 95]

Странный вопрос...

Вообще была названа сталь из разряда "любая из подобных". Смело ее можно заменить на 12хн3а например. Или 18хгт. Или что-нибудь еще.

а в чем странность? если вы называете разнородные стали?

25хгт вообще не цементируется.18хгт - как раз ваши 59мм цементировать можно - по верхнему размерному пределу (60мм). ну а 12хн3а - как раз идеально подходит вашему кардану по знакопеременным нагрузкам и выносливости.

так что по сути вопроса - цементировать надо. иначе - говорите марку вашего мопеда что-бы не покупать.

[MotorManiac 130]

Кстати, а если уж будет изготавливаться новая вилка под старый кардан, то может быть возможно изготовить новый кардан - более усиленный и под него можно сделать усиленную вилку собственной конструкции ?

[Саурон 4]

Изготавливается и вилка и кардан. Все детали усиленные.

Сталь 40Х в сыром виде, та что продается на металлобазах, имеет твердость где-то около 20-24 HRC. 38-40 - это по-любому калить надо.

Деталь предполагалось сперва сделать начисто в районе шлицов, оставить небольшой припуст под отверстия для запрессовки тарелок крестовины. Потом калить, цементировать, начисто обработать отверстия под тарелки. Шлицы по идее повести не должно при таком диаметре. По крайней мере до этого я подобную деталь делал - шлицы не правил после ТО. Да и как их начисто обрабатывать? Проволокой? Просто тогда мне деталь на заводе делали без объяснения технологии. Теперь задача - самому весь цикл производства самому освоить.

Какая все-таки твердость у детали подобного плана должна быть? Мощность на выходе с мотора 145 лошадей. Крутящий момент - 118Нм. Просто у мотоцикла есть определенная хитрость - заднее колесо очень сложно заблокировать, оно просто проскальзывать будет. Тобишь, например, если в каком-то редукторе такую крестовину просто заклинит и провернет, то в мотоцикле такое невозможно в принципе - колесо просто будет буксовать на месте. Варианты палки в колеса не рассматриваем :)

[Атан 460]

...Просто тогда мне деталь на заводе делали без объяснения технологии. Теперь задача - самому весь цикл производства самому освоить...

Зачем строить свой завод (это очень дорого, тем более в свете современных требований к качеству), если под боком уже есть завод?

Если стоит вопрос материала, в смысле качества и прочности деталей, используйте хорошие (инструментальные) стали: 9ХС, ХВГ (реальная закалка до HRC 60).

Какая все-таки твердость у детали подобного плана должна быть? Мощность на выходе с мотора 145 лошадей. Крутящий момент - 118Нм...

Нужно сделать примерный расчёт, хотя бы на руках. Сила известна (крутящий момент и радиус расположения шлицов), геометрия есть, материал есть. Можно посчитать шлицы на срез и на смятие.