Les arbres de transmission font partie des pièces courantes que l'on rencontre fréquemment dans les machines. Ils servent principalement à supporter la transmission.

Les composants transmettent le couple et supportent la charge. Les arbres sont des pièces rotatives dont la longueur est supérieure au diamètre ; ils sont généralement composés d’une surface cylindrique extérieure, d’une surface conique, d’un alésage intérieur et d’un filetage concentrique, ainsi que de la surface d’extrémité correspondante. Selon leur structure, on distingue les arbres optiques, les arbres étagés, les arbres creux et les vilebrequins.

Les arbres dont le rapport longueur/diamètre est inférieur à 5 sont appelés arbres courts, et ceux dont le rapport est supérieur à 20 sont appelés arbres élancés. La plupart des arbres se situent entre ces deux catégories.

L'arbre est supporté par un palier, et la partie de l'arbre en contact avec le palier est appelée tourillon. Les tourillons d'arbre constituent la référence d'assemblage des arbres. Leur précision et la qualité de leur surface doivent généralement être élevées. Leurs exigences techniques sont généralement formulées en fonction des principales fonctions et conditions de fonctionnement de l'arbre, et comprennent généralement les éléments suivants :

(1) Précision dimensionnelle. Afin de déterminer la position de l'arbre, le tourillon de palier exige généralement une précision dimensionnelle élevée (IT5 à IT7). En règle générale, la précision dimensionnelle du tourillon d'arbre pour l'assemblage des pièces de transmission est relativement faible (IT6 à IT9).

(2) Précision géométrique : La précision géométrique des pièces d’arbre concerne principalement la circularité, la cylindricité, etc., du tourillon, du cône extérieur, de l’alésage conique Morse, etc. En général, la tolérance doit être comprise dans la plage de tolérance dimensionnelle. Pour les surfaces circulaires intérieures et extérieures exigeant une précision plus élevée, l’écart admissible doit être indiqué sur le dessin.

(3) Précision de positionnement mutuel. Les exigences de précision de positionnement des éléments d'arbre sont principalement déterminées par la position et la fonction de l'arbre dans la machine. Généralement, il est nécessaire de garantir la coaxialité entre le tourillon de l'arbre de transmission assemblé et le tourillon de l'arbre support. Dans le cas contraire, la précision de transmission des éléments (engrenages, etc.) sera affectée et des bruits parasites seront générés. Pour les arbres de précision ordinaires, le faux-rond radial entre la section d'arbre en contact avec le tourillon support est généralement de 0,01 à 0,03 mm, et pour les arbres de haute précision (tels que les arbres principaux), il est généralement de 0,001 à 0,005 mm.

(4) Rugosité de surface En général, la rugosité de surface du diamètre de l'arbre correspondant à la partie de transmission est de Ra2,5～0,63μm et la rugosité de surface du diamètre de l'arbre de support correspondant au palier est de Ra0,63～0,16μm.

Ébauches et matériaux de pièces d'arbre pliées
(1) Ébauches de pièces d'arbres : Les pièces d'arbres peuvent être sélectionnées sous forme d'ébauches, de pièces forgées ou d'autres formes d'ébauches, selon les exigences d'utilisation, les types de production, les conditions d'équipement et la structure. Pour les arbres dont le diamètre extérieur varie peu, on utilise généralement des barres ; pour les arbres étagés ou les arbres importants de grand diamètre extérieur, on utilise souvent des pièces forgées, ce qui permet d'économiser des matériaux et de réduire la charge d'usinage. Les propriétés mécaniques sont ainsi améliorées.

Selon l'échelle de production, on distingue deux méthodes de forgeage d'ébauches : le forgeage libre et le forgeage à la matrice. Le forgeage libre est principalement utilisé pour les petites et moyennes séries, tandis que le forgeage à la matrice est employé pour la production de masse.

(2) Matériau des pièces d'arbre Les pièces d'arbre doivent sélectionner différents matériaux et adopter différentes spécifications de traitement thermique (telles que la trempe et le revenu, la normalisation, la trempe, etc.) en fonction des différentes conditions de travail et exigences d'utilisation pour obtenir une certaine résistance, ténacité et résistance à l'abrasion.

L'acier 45 est un matériau courant pour les pièces d'arbres. Peu coûteux, il offre, après trempe et revenu (ou normalisation), une meilleure aptitude à la coupe et des propriétés mécaniques complètes, telles qu'une résistance et une ténacité accrues. Après trempe, sa dureté superficielle peut atteindre 45 à 52 HRC.

L'acier de construction allié, tel que le 40Cr, convient aux pièces d'arbres nécessitant une précision moyenne et une vitesse élevée. Après trempe et revenu, ce type d'acier présente des propriétés mécaniques globales supérieures.

L'acier à roulement GCr15 et l'acier à ressort 65Mn, après trempe et revenu et trempe superficielle à haute fréquence, la dureté de surface peut atteindre 50-58 HRC, et ils ont une résistance élevée à la fatigue et une bonne résistance à l'usure, ce qui permet de les utiliser pour fabriquer des arbres de haute précision.

L'arbre principal d'une machine-outil de précision (comme l'arbre de meule d'une rectifieuse ou la broche d'une aléseuse) peut être réalisé en acier nitruré 38CrMoAIA. Après trempe, revenu et nitruration superficielle, cet acier présente une dureté superficielle élevée tout en conservant un cœur tendre, ce qui lui confère une bonne résistance aux chocs et une ténacité remarquable. Comparé aux aciers cémentés et trempés, il se caractérise par une faible déformation thermique et une dureté supérieure.

L'acier n° 45 est largement utilisé dans la fabrication de machines et présente d'excellentes propriétés mécaniques. Cependant, étant un acier à teneur moyenne en carbone, sa trempe est peu performante. L'acier n° 45 peut être trempé jusqu'à une dureté Rockwell C (HRC) de 42 à 46. Par conséquent, si l'on souhaite obtenir la dureté superficielle requise tout en conservant les propriétés mécaniques supérieures de l'acier n° 45, on procède souvent à une trempe superficielle (trempe à haute fréquence ou trempe directe) afin d'atteindre la dureté superficielle souhaitée.

Remarque : L’acier n° 45, d’un diamètre de 8 à 12 mm, est sujet à la fissuration lors de la trempe, ce qui représente un problème plus complexe. Les mesures actuellement adoptées consistent en une agitation rapide de l’échantillon dans l’eau pendant la trempe, ou en un refroidissement à l’huile, afin d’éviter les fissures.

Marque nationale chinoise n° 45, norme UNS n° GB 699-88

Composition chimique (%) : 0,42-0,50 C, 0,17-0,37 Si, 0,50-0,80 Mn, 0,035 P, 0,035 S, 0,25 Ni, 0,25 Cr, 0,25 Cu

Forme : lingot, billette, barre, tube, plaque, bande, sans traitement thermique, recuit, normalisation, revenu à haute température

Résistance à la traction (MPa) : 600 ; Limite d’élasticité (MPa) : 355 ; Allongement (%) : 16

Le pliage dans le domaine de la réparation des moisissures
Le modèle de consommable de soudage de moule pour l'acier n° 45 est : CMC-E45

Il s'agit de la seule baguette de soudage pour acier de dureté moyenne présentant de bonnes propriétés d'adhérence, adaptée à l'acier refroidi à l'air, à l'acier moulé : comme ICD5, 7CrSiMnMoV… etc. Moules de couverture en tôle pour l'automobile et moules d'emboutissage de grandes tôles métalliques pour l'étirage et la réparation de pièces étirées, et peut également être utilisée pour la production de surfaces dures.

De plus, il y a certains points à prendre en compte lors de son utilisation :

1. Avant la construction dans un site humide, l'électrode doit être séchée à 150-200°C pendant 30 à 50 minutes.

2. En général, un préchauffage à plus de 200 °C, un refroidissement à l'air après soudage et une relaxation des contraintes sont préférables si possible.

3. Lorsque le soudage de surface multicouche est nécessaire, utilisez le CMC-E30N comme primaire pour obtenir un meilleur effet de soudage.

Dureté HRC 48-52

Ingrédients principaux : Cr, Si, Mn, C

Plage de courant applicable :

Diamètre et longueur (m/m) : 3,2 × 350 mm ; 4,0 × 350 mm
L'acier de calibre 45 de notre usine est utilisé pour fabriquer la base du moule.le moule.