Koła zębatepolegają na własnych wymiarach konstrukcyjnych i wytrzymałości materiału, aby wytrzymać obciążenia zewnętrzne, co wymaga, aby materiały miały wysoką wytrzymałość, twardość i odporność na zużycie; ze względu na złożony kształt kół zębatych,koła zębatewymagają wysokiej precyzji, a materiały wymagają również dobrej możliwości produkcji. Powszechnie stosowanymi materiałami są stal kuta, stal odlewana 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 półfabrykatu → normalizowanie - toczenie zgrubne → hartowanie i odpuszczanie, wykańczanie
Materiały powszechnie stosowane: 45#, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB
Cechy: Posiada dobrą ogólną wydajność, powierzchnia zęba ma wysoką wytrzymałość i twardość, a rdzeń zęba ma dobrą wytrzymałość. Po obróbce cieplnej precyzjaKoła zębatecięcie może osiągnąć 8 stopni. Jest łatwe w produkcji, ekonomiczne i ma wysoką wydajność. Precyzja nie jest wysoka.
1.2 Twardość powierzchni zęba HB >350
1.2.1 W przypadku stosowania stali średniowęglowej:
Proces: Kucie półfabrykatu → normalizowanie → cięcie zgrubne → hartowanie i odpuszczanie → cięcie dokładne → hartowanie wysoką i średnią częstotliwością → odpuszczanie w niskiej temperaturze → honowanie lub docieranie ścierne, docieranie iskrą elektryczną.
Materiały powszechnie stosowane:45, 40Cr, 40CrNi
Cechy: Twardość powierzchni zęba jest wysoka HRC=48-55, wytrzymałość styku jest wysoka, a odporność na zużycie jest dobra. Rdzeń zęba zachowuje wytrzymałość po hartowaniu i odpuszczaniu, ma dobrą odporność na uderzenia i wysoką nośność. Dokładność jest zmniejszona o połowę, do poziomu dokładności 7. Nadaje się do produkcji masowej, takiej jak przekładnie średnioobrotowe i średnioobciążeniowe do samochodów, obrabiarek itp.
1.2.2 Przy stosowaniu stali niskowęglowej: Kucie półfabrykatu → normalizowanie → cięcie zgrubne → hartowanie i odpuszczanie → cięcie precyzyjne → nawęglanie i hartowanie → odpuszczanie w niskiej temperaturze → szlifowanie zębów. Do poziomów 6 i 7.
Materiały powszechnie stosowane; 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo Cechy: Twardość powierzchni zęba i duża nośność. Rdzeń ma dobrą wytrzymałość i odporność na uderzenia. Nadaje się do szybkich, ciężkich, przeciążeniowych przekładni lub okazji z wymaganiami kompaktowej konstrukcji, jako główna przekładnia lokomotyw i przekładnia lotnicza.
2. Stal odlewana:
Kiedybieg średnica d>400mm, struktura jest skomplikowana, a kucie jest trudne, materiał staliwa ZG45.ZG55 może być używany do normalizacji. Normalizacja, hartowanie i odpuszczanie.
3. Żeliwo:
Silna odporność na korozję adhezyjną i wżerową, ale słaba odporność na uderzenia i ścieranie. Nadaje się do stabilnej pracy, niskiej mocy, niskiej prędkości lub dużych rozmiarów i skomplikowanych kształtów. Może pracować w warunkach niedoboru oleju i nadaje się do otwartej skrzyni 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, co stanowi podstawę do określenia kryteriów obliczeniowych wytrzymałości koła zębatego oraz doboru materiałów i punktów zapalnych.
1. Jeżeli zęby koła zębatego łatwo łamią się pod wpływem obciążeń udarowych, należy wybierać materiały o większej wytrzymałości, a do nawęglania i hartowania można wybierać stal niskowęglową.
2. W przypadku przekładni zamkniętych o dużej prędkości powierzchnia zęba jest podatna na powstawanie wżerów, dlatego należy wybierać materiały o większej twardości powierzchni zęba, a także stosować hartowaną powierzchnię stali średniowęglowej.
3. W przypadku małych 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 mieć małą różnorodność materiałów, łatwych w zarządzaniu i weź pod uwagę zasoby i dostawy. 5. Gdy rozmiar konstrukcji jest kompaktowy, a odporność na zużycie jest wysoka, należy użyć stali stopowej. 6. Sprzęt i technologia jednostki produkcyjnej.
Czas publikacji: 11-03-2022