Koła zębateopierają się na własnych wymiarach konstrukcyjnych i wytrzymałości materiału, aby wytrzymać obciążenia zewnętrzne, co wymaga, aby materiały charakteryzowały się dużą wytrzymałością, twardością i odpornością na zużycie; ze względu na złożony kształt kół zębatych,koła zębateWymagają wysokiej precyzji, a materiały muszą być również dobrze obrabialne. Najczęściej używanymi materiałami są stal kuta, staliwo i żeliwo.
1. Stal kuta Ze względu na twardość powierzchni zęba dzieli się ją na dwie kategorie:
Jeśli HB ＜350, nazywa się to miękką powierzchnią zęba
Jeśli HB ＞350, nazywa się to twardą powierzchnią zęba
1.1. Twardość powierzchni zęba HB＜350
Proces: kucie wykroju → normalizowanie – toczenie zgrubne → hartowanie i odpuszczanie, wykańczanie
Materiały powszechnie stosowane: 45#, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB
Cechy: Dobra ogólna wydajność, powierzchnia zęba charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i twardością, a rdzeń zęba charakteryzuje się dobrą wytrzymałością. Po obróbce cieplnej precyzjaKoła zębateCięcie może osiągnąć 8 stopni. Jest łatwe w produkcji, ekonomiczne i charakteryzuje się wysoką wydajnością. Precyzja nie jest wysoka.
1.2 Twardość powierzchni zęba HB ＞350
1.2.1 W przypadku stosowania stali średniowęglowej:
Proces: Kucie wykroju → normalizowanie → cięcie zgrubne → hartowanie i odpuszczanie → cięcie precyzyjne → hartowanie wysoką i średnią częstotliwością → odpuszczanie w niskiej temperaturze → honowanie lub docieranie ścierne, docieranie iskrą elektryczną.
Materiały powszechnie stosowane:45, 40Cr, 40CrNi
Cechy: Wysoka twardość powierzchni zęba (HRC=48-55), wysoka wytrzymałość styku i dobra odporność na zużycie. Rdzeń zęba zachowuje wytrzymałość po hartowaniu i odpuszczaniu, charakteryzuje się dobrą odpornością na uderzenia i wysoką nośnością. Dokładność jest zmniejszona o połowę, do poziomu dokładności 7. Nadaje się do produkcji masowej, np. do przekładni średnioobrotowych i średnioobciążeniowych w samochodach, obrabiarkach itp.
1.2.2 W przypadku stosowania stali niskowęglowej: Kucie wykroju → normalizowanie → cięcie zgrubne → hartowanie i odpuszczanie → cięcie precyzyjne → nawęglanie i hartowanie → odpuszczanie w niskiej temperaturze → szlifowanie zębów. Do poziomów 6 i 7.
Powszechnie stosowane materiały: 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo. Cechy: Twardość powierzchni zęba i wysoka nośność. Rdzeń charakteryzuje się dobrą wytrzymałością i odpornością na uderzenia. Nadaje się do przekładni o dużej prędkości, dużych obciążeniach i przeciążeniach oraz do zastosowań wymagających zwartej konstrukcji, jako główna przekładnia lokomotyw i przekładnia lotnicza.
2. Stal odlewana:
Kiedybieg Średnica d>400 mm, skomplikowana konstrukcja i trudne kucie, staliwo ZG45–ZG55 może być stosowane do normalizowania, normalizowania, hartowania i odpuszczania.
3. Żeliwo:
Wysoka odporność na korozję adhezyjną i wżerową, ale słaba odporność na uderzenia i ścieranie. Nadaje się do stabilnej pracy, małej mocy, niskiej prędkości lub dużych rozmiarów i skomplikowanych kształtów. Może pracować w warunkach niedoboru oleju i nadaje się do otwartych skrzyń biegów.
4. Materiał metalowy:
Tkanina, drewno, plastik, nylon, odpowiednie do dużych prędkości i małych obciążeń.
Przy doborze materiałów należy wziąć pod uwagę fakt, że warunki pracy kół zębatych są różne, a formy uszkodzeń zębów kół zębatych są różne. Na tej podstawie ustala się kryteria obliczeń wytrzymałościowych koła zębatego oraz dobiera materiały i punkty zapalne.
1. Jeżeli zęby koła zębatego łatwo łamią się pod wpływem obciążeń udarowych, należy wybierać materiały o lepszej wytrzymałości, a do nawęglania i hartowania można wybrać stal niskowęglową.
2. W przypadku przekładni zamkniętych o dużej prędkości powierzchnia zęba jest podatna na korozję wżerową, dlatego należy wybierać materiały o większej twardości powierzchni zęba, a także stosować stal średniowęglową o utwardzonej powierzchni.
3. W przypadku niskich prędkości i średnich obciążeń, gdy może dojść do pęknięcia zębów przekładni, wżerów i ścierania, należy wybierać materiały o dobrej wytrzymałości mechanicznej, twardości powierzchni zębów i innych kompleksowych właściwościach mechanicznych. Można wybierać stal średniowęglową hartowaną i odpuszczaną.
4. Staraj się, aby materiały były zróżnicowane i łatwe w użyciu, weź pod uwagę dostępne zasoby i dostawy.
5. W przypadku zwartej konstrukcji i wysokiej odporności na zużycie należy stosować stal stopową.
6. Wyposażenie i technologia jednostki produkcyjnej.
Czas publikacji: 11 marca 2022 r.