Znalezienie idealnego materiału na koła zębate

Przy projektowaniu i produkcji kół zębatych materiały używane zależą od rodzaju wytwarzanego koła zębatego oraz sposobu i miejsca jego wykorzystania.

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

1. Stopy miedzi

⚙️Kiedyprojektowanie przekładniJeśli materiał będzie narażony na działanie środowiska korozyjnego lub musi być niemagnetyczny, najlepszym wyborem jest zazwyczaj stop miedzi.

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

⚙️Koła zębate wykonane są zazwyczaj ze stopu mosiądzukoła zębate walcowei stojaków i będą wykorzystywane w środowiskach o niskim obciążeniu.

⚙️Fosforobrąz poprawia odporność na zużycie i sztywność stopu. Większa odporność na korozję i zużycie sprawia, że ​​stopy fosforobrązu są doskonałym wyborem dla elementów napędowych o wysokim tarciu. Przykład:przekładnia ślimakowa

⚙️Brąz aluminiowy jest trzecim stopem miedzi stosowanym w przekładniach. Stopy brązu aluminiowego mają wyższą odporność na zużycie niż stopy brązu fosforowego, a także mają lepszą odporność na korozję. Typowe koła zębate produkowane ze stopów brązu aluminiowego obejmują koła zębate o skrzyżowanych zębach śrubowych (koła zębate śrubowe) i koła zębate ślimakowe.

2. Stopy żelaza

⚙️Kiedyprojekt przekładniwymaga wyższej wytrzymałości materiału, stopy żelaza są najlepszym wyborem. W swojej surowej formie, żeliwo szare może być odlewane i obrabiane na koła zębate.

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

⚙️Stopy stali węglowej można dalej podzielić na stal miękką, stal średniowęglową i stal wysokowęglową. Stopy stali miękkiej mają mniej niż 0,30% zawartości węgla. Stopy stali wysokowęglowej mają zawartość węgla większą niż 0,60%, a stale o średniej zawartości węgla znajdują się pomiędzy. Te stale są dobrym wyborem dlakoła zębate walcowe, koła zębate śrubowe, listwy zębate,koła zębate stożkowe i ślimakowe.

3. Stopy aluminium

⚙️Stopy aluminium są dobrą alternatywą dla stopów żelaza w zastosowaniach, w których wymagany jest wysoki stosunek wytrzymałości do masy. Wykończenie powierzchni znane jako pasywacja chroni stopy aluminium przed utlenianiem i korozją.

⚙️Stopy aluminium nie mogą być stosowane w środowiskach o wysokiej temperaturze, ponieważ zaczynają się odkształcać w temperaturze 400°F. Najczęściej stosowanymi stopami aluminium w przekładniach są 2024, 6061 i 7075.

⚙️Wszystkie trzy stopy aluminium można poddać obróbce cieplnej w celu zwiększenia ich twardości. Koła zębate wykonane ze stopów aluminium obejmująkoła zębate walcowe, koła zębate śrubowe, koła zębate stożkowe o zębach prostychi listwy zębate.

4. Tworzywa termoplastyczne

⚙️Termoplasty są najlepszym wyborem dla przekładni, w których waga jest najważniejszym kryterium. Koła zębate wykonane z tworzyw sztucznych można obrabiać jak koła zębate metalowe; jednak niektóre tworzywa termoplastyczne lepiej nadają się do produkcji poprzez formowanie wtryskowe. Jednym z najpopularniejszych formowanych wtryskowo tworzyw termoplastycznych jest acetal. Materiał ten jest również znany jako (POM). Koła zębate mogą być wykonane z dowolnego polimeru. Mogą to byćkoła zębate walcowe, koła zębate śrubowe, koła ślimakowe, koła zębate stożkowei listwy zębate.