Znalezienie idealnego materiału na koła zębate

Podczas projektowania i produkcji przekładni użyte materiały będą zależeć od rodzaju przekładni oraz tego, jak i gdzie będzie ona używana.

Istnieje wiele rodzajów surowców powszechnie stosowanych w konstrukcjach przekładni, a każdy materiał ma swoje najlepsze właściwości mechaniczne i jest najlepszym wyborem.Główne kategorie materiałów to stopy miedzi, stopy żelaza, stopy aluminium i tworzywa termoplastyczne.

1. Stopy miedzi

⚙️Kiedyprojektowanie przekładniktóry będzie narażony na działanie środowiska korozyjnego lub musi być niemagnetyczny, zwykle najlepszym wyborem jest stop miedzi.

⚙️Trzy najczęstsze stopy miedzi stosowane w przekładniach to mosiądz, brąz fosforowy i brąz aluminiowy.

⚙️Koła zębate zwykle wykonane są ze stopu mosiądzukoła zębate czołowei stojakach i będą używane w środowiskach o niskim obciążeniu.

⚙️Brąz fosforowy poprawia odporność na zużycie i sztywność stopu. Wyższa odporność na korozję i zużycie sprawia, że ​​stopy brązu fosforowego są doskonałym wyborem na elementy napędowe o wysokim tarciu. Przykład:przekładnia ślimakowa

⚙️Brąz aluminiowy to trzeci stop miedzi stosowany w przekładniach. Stopy brązu aluminiowego mają wyższą odporność na zużycie niż stopy brązu fosforowego, a także mają lepszą odporność na korozję. Typowe przekładnie produkowane ze stopów brązu aluminiowego obejmują przekładnie śrubowe krzyżowe (przekładnie śrubowe) i przekładnie ślimakowe.

2. Stopy żelaza

⚙️Kiedy aprojekt przekładniwymaga najwyższej wytrzymałości materiału, najlepszym wyborem są stopy żelaza. W swojej surowej postaci żeliwo szare można odlewać i obrabiać na koła zębate.

⚙️Istnieją cztery główne oznaczenia stopów stali: stal węglowa, stal stopowa, stal nierdzewna i stal narzędziowa. Stopy stali węglowej są stosowane do prawie wszystkich typów przekładni, ponieważ są łatwe w obróbce, mają dobrą odporność na zużycie, można je hartować, są powszechnie dostępne i stosunkowo niedrogie.

⚙️Stopy stali węglowej można dalej podzielić na stal miękką, stal średniowęglową i stal wysokowęglową. Stopy stali miękkiej zawierają mniej niż 0,30% węgla. Stopy stali wysokowęglowej mają zawartość węgla większą niż 0,60%, a stale o średniej zawartości mieszczą się pomiędzy. Te stale są dobrym wyborem dlakoła zębate czołowe, przekładnie śrubowe, zębatki,przekładnie stożkowe i ślimaki.

3. Stopy aluminium

⚙️Stopy aluminium są dobrą alternatywą dla stopów żelaza w zastosowaniach wymagających wysokiego stosunku wytrzymałości do masy. Wykończenie powierzchni zwane pasywacją chroni stopy aluminium przed utlenianiem i korozją.

⚙️Stopów aluminium nie można stosować w środowiskach o wysokiej temperaturze, ponieważ zaczynają się odkształcać w temperaturze 400°F. Typowe stopy aluminium stosowane w przekładniach to 2024, 6061 i 7075.

⚙️Wszystkie trzy stopy aluminium można poddać obróbce cieplnej w celu poprawy ich twardości. Przekładnie wykonane ze stopów aluminium obejmująkoła zębate czołowe, przekładnie śrubowe, przekładnie stożkowe z zębami prostymii zębatki.

4. Tworzywa termoplastyczne

⚙️Termoplasty są najlepszym wyborem do przekładni, w których waga jest najważniejszym kryterium. Koła zębate wykonane z tworzyw sztucznych można obrabiać jak koła zębate metalowe; jednakże niektóre tworzywa termoplastyczne lepiej nadają się do wytwarzania metodą formowania wtryskowego. Jednym z najpopularniejszych tworzyw termoplastycznych formowanych wtryskowo jest acetal. Materiał ten jest również znany jako (POM). Przekładnie mogą być wykonane z dowolnego polimeru. Mogą to byćkoła zębate czołowe, przekładnie śrubowe, koła ślimakowe, przekładnie stożkowei zębatki.