40Cr सामग्री फ्रंट एक्सल ड्राइव शाफ्ट योक और स्टीयरिंग नक़ल

40Cr (AISI 5140 मिश्र धातु संरचनात्मक इस्पात के बराबर) एक मध्यम कार्बन मिश्र धातु इस्पात है जिसमें अच्छी सख्तता, शक्ति और क्रूरता होती है। टेम्परिंग उपचार के बाद, कठोरता HRC25-35 तक पहुंच सकती है। यह व्यापक रूप से ऑटोमोबाइल फ्रंट एक्सल ड्राइव सिस्टम के उच्च तनाव वाले भागों में उपयोग किया जाता है। फ्रंट एक्सल ड्राइव शाफ्ट योक और स्टीयरिंग नक़ल फ्रंट-व्हील ड्राइव या फोर-व्हील ड्राइव वाहनों के महत्वपूर्ण ट्रांसमिशन और स्टीयरिंग घटक हैं। वे आमतौर पर टॉर्क, प्रभाव और थकान भार का सामना करने के लिए 40Cr से जाली होते हैं। 40Cr का चयन इसके उत्कृष्ट समग्र यांत्रिक गुणों (जैसे तन्य शक्ति ≥785MPa) के कारण है, जो मध्यम और निम्न-अंत वाणिज्यिक वाहनों, यात्री वाहनों और भारी ट्रकों के लिए उपयुक्त है, लेकिन शमन दरार जोखिम पर ध्यान दिया जाना चाहिए।

फ्रंट एक्सल ड्राइव शाफ्ट योक (Yoke)

फ्रंट एक्सल ड्राइव शाफ्ट योक ट्रांसमिशन शाफ्ट के सामने का कनेक्शन है, जिसका उपयोग यूनिवर्सल जॉइंट और हाफ शाफ्ट को जोड़ने के लिए किया जाता है, ताकि अंतर से पहियों तक बिजली का संचरण हो सके, खासकर गैर-स्थिर गति ड्राइव एक्सल में।

• मुख्य कार्य:
  • टॉर्क संचारित करें: इंजन आउटपुट टॉर्क (500-2000Nm तक) का सामना करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि फ्रंट और रियर एक्सल पावर वितरण समान है।
  • कोणों की भरपाई करें: स्टीयरिंग करते समय ड्राइव शाफ्ट कोण में परिवर्तन को अनुकूलित करने, कंपन और शोर को कम करने के लिए यूनिवर्सल जॉइंट के साथ सहयोग करें।
  • प्रभाव प्रतिरोधी: सड़क के धक्कों के कारण होने वाले अक्षीय/त्रिज्याीय भार को अवशोषित करें, ट्रांसमिशन सिस्टम को ट्रिपिंग या फ्रैक्चर से रोकें।
• संरचनात्मक विशेषताएं:
  • योक आकार का डिज़ाइन: यू-आकार या क्रॉस-ग्रूव संरचना, व्यास φ40-80mm, लंबाई 100-200mm, योक में सुई रोलर असर स्लॉट हैं।
  • स्थापना स्थान: फ्रंट एक्सल अंतर आउटपुट एंड, हाफ शाफ्ट स्प्लिन कनेक्शन के साथ, मैकफर्सन या डबल विशबोन सस्पेंशन के लिए उपयुक्त।
  • विशिष्टता उदाहरण: शानक्सी ऑटोमोबाइल F2000 भारी ट्रक के लिए 40Cr योक, वजन लगभग 2-5kg।
• 40Cr सामग्री लाभ:
  • टेम्परिंग के बाद अच्छा समग्र प्रदर्शन, मध्यम सटीकता, उच्च गति अनुप्रयोगों (≤5000rpm) के लिए उपयुक्त।
  • गर्मी उपचार: फोर्जिंग के बाद 850-880℃ पर समान रूप से गर्म करें, 860℃ पर शमन + टेम्परिंग, दरार से बचें।
• प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी विवरण:
  1. फोर्जिंग: फ्री फोर्जिंग या डाई फोर्जिंग, तापमान 1100-1200℃।
  2. मोटा प्रसंस्करण: योक आर्म + मिलिंग स्लॉट को मोड़ें, 0.5mm का मार्जिन छोड़ दें।
  3. गर्मी उपचार + सटीक मशीनिंग: टेम्परिंग के बाद सीएनसी सटीक मोड़, समाक्षीयता ≤0.02mm सुनिश्चित करें। कठिनाई: योक की उच्च सटीकता, कठोर सतह को संसाधित करने के लिए पीसीडी टूल की आवश्यकता होती है।

स्टीयरिंग नक़ल (Steering Knuckle)

स्टीयरिंग नक़ल फ्रंट व्हील स्टीयरिंग हब है, जो सस्पेंशन, स्टीयरिंग सिस्टम और व्हील हब को जोड़ता है, और स्टीयरिंग टॉर्क और ब्रेकिंग फोर्स का सामना करता है।

• मुख्य कार्य:
  • स्टीयरिंग का समर्थन करें: पहिया रोटेशन कोण (±45°) का मार्गदर्शन करें, स्थिर संचालन सुनिश्चित करें।
  • भार साझा करना: ऊर्ध्वाधर भार (1-3 टन/पहिया) और पार्श्व बल का सामना करें, टायर के असमान पहनने को रोकें।
  • एकीकृत कार्य: एबीएस सेंसर और बॉल हेड स्थापित करें, स्टीयरिंग प्रतिक्रिया को अनुकूलित करें।
• संरचनात्मक विशेषताएं:
  • भेड़ के सींग के आकार का कास्टिंग/फोर्जिंग: ऊपरी/निचले कान के छेद नियंत्रण भुजा को जोड़ते हैं, मुख्य शाफ्ट छेद व्हील हब स्थापित करता है, व्यास φ50-70mm।
  • स्थापना स्थान: फ्रंट एक्सल स्वतंत्र सस्पेंशन में, मैकफर्सन स्ट्रट और स्टीयरिंग टाई रॉड से जुड़ा है।
  • विशिष्टता उदाहरण: शाफ्ट व्यास 50-70mm, वजन 3-6kg, सैंटाना या भारी ट्रक फ्रंट एक्सल के लिए उपयुक्त।
• 40Cr सामग्री लाभ:
  • उच्च शक्ति: शमन के बाद HRC50 से ऊपर, शाफ्ट भाग में समान संरचना, थकान जीवन >10^6 चक्र।
  • प्रतिस्थापन प्रवृत्ति: लागत को कम करने के लिए गैर-टेम्परिंग स्टील से बदला जा सकता है, लेकिन 40Cr अभी भी मध्यम-श्रेणी के मॉडल में मुख्यधारा है।
• प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी विवरण:
  1. फोर्जिंग + समान हीटिंग: फोर्जिंग के तुरंत बाद 850℃ पर 10-20 मिनट के लिए पकड़ें, विरूपण को कम करें।
  2. मोटा/सटीक मशीनिंग: पांच-अक्ष सीएनसी मिलिंग कान के छेद + टर्निंग शाफ्ट भाग, सतह खुरदरापन Ra1.6μm।
  3. गर्मी उपचार + निरीक्षण: 860℃ पानी शमन, कठोरता ढाल का पता लगाएं (सतह > कोर)। कठिनाई: शाफ्ट व्यास शमन संरचना को प्रभावित करता है, बड़े व्यास के लिए कोर को नरम करना आसान होता है, इन्सुलेशन समय को अनुकूलित करने की आवश्यकता होती है।