Nájdenie ideálneho materiálu pre ozubené kolesá

Pri navrhovaní a výrobe ozubených kolies budú použité materiály závisieť od typu ozubeného kolesa, ktoré sa vyrába a od toho, ako a kde sa bude používať.

V ozubených prevodových konštrukciách sa bežne používa mnoho druhov surovín a každý materiál má svoje najlepšie mechanické vlastnosti a je najlepšou voľbou.Hlavnými kategóriami materiálov sú zliatiny medi, zliatiny železa, zliatiny hliníka a termoplasty.

1. Zliatiny medi

⚙️Kedynavrhovanie ozubeného kolesaktorý bude vystavený korozívnemu prostrediu alebo musí byť nemagnetický, najlepšou voľbou je zvyčajne zliatina medi.

⚙️Tri najbežnejšie zliatiny medi používané v ozubených kolesách sú mosadz, fosforový bronz a hliníkový bronz.

⚙️ Ozubené kolesá sú zvyčajne vyrobené z mosadznej zliatinyčelné ozubené kolesáa stojany a budú sa používať v prostrediach s nízkym zaťažením.

⚙️Fosforový bronz zlepšuje odolnosť proti opotrebovaniu a tuhosť zliatiny. Vyššia odolnosť proti korózii a opotrebovaniu robí z fosforových bronzových zliatin vynikajúcu voľbu pre komponenty pohonu s vysokým trením. Príklad:závitovkový prevod

⚙️Hliníkový bronz je treťou zliatinou medi používanou v ozubených kolesách. Zliatiny hliníkového bronzu majú vyššiu odolnosť proti opotrebovaniu ako zliatiny fosforového bronzu a tiež vynikajúcu odolnosť proti korózii. Medzi typické ozubené kolesá vyrobené zo zliatin hliníkového bronzu patria skrížené špirálové ozubené kolesá (špirálové ozubené kolesá) a závitovkové ozubené kolesá.

2. Zliatiny železa

⚙️Keď adizajn ozubeného kolesavyžaduje vynikajúcu pevnosť materiálu, najlepšou voľbou sú zliatiny železa. V surovej forme sa sivá liatina môže odlievať a obrábať na ozubené kolesá.

⚙️Existujú štyri hlavné označenia oceľových zliatin: uhlíková oceľ, legovaná oceľ, nehrdzavejúca oceľ a nástrojová oceľ. Zliatiny uhlíkovej ocele sa používajú takmer vo všetkých typoch ozubených kolies, pretože sa ľahko obrábajú, majú dobrú odolnosť proti opotrebovaniu, dajú sa kaliť, sú široko dostupné a sú relatívne lacné.

⚙️Zliatiny uhlíkovej ocele možno ďalej klasifikovať na mäkkú oceľ, stredne uhlíkovú oceľ a vysoko uhlíkovú oceľ. Zliatiny mäkkej ocele majú obsah uhlíka menej ako 0,30 %. Zliatiny ocele s vysokým obsahom uhlíka majú obsah uhlíka vyšší ako 0,60 % a ocele so stredným obsahom uhlíka patria medzi ne. Tieto ocele sú dobrou voľbou prečelné ozubené kolesá, špirálové ozubené kolesá, ozubené tyče,kužeľové ozubené kolesá a závitovky.

3. Hliníkové zliatiny

⚙️Hliníkové zliatiny sú dobrou alternatívou k železným zliatinám v aplikáciách, ktoré vyžadujú vysoký pomer pevnosti k hmotnosti. Povrchová úprava známa ako pasivácia chráni hliníkové zliatiny pred oxidáciou a koróziou.

⚙️Hliníkové zliatiny sa nemôžu používať v prostredí s vysokými teplotami, pretože sa začínajú deformovať pri teplote 400 °F. Bežné hliníkové zliatiny používané v ozubení sú 2024, 6061 a 7075.

⚙️Všetky tri tieto hliníkové zliatiny sa dajú tepelne spracovať, aby sa zlepšila ich tvrdosť. Medzi ozubené kolesá vyrobené z hliníkových zliatin patriačelné ozubené kolesá, špirálové ozubené kolesá, kužeľové ozubené kolesá s priamym zuboma ozubené tyče.

4. Termoplasty

⚙️Termoplasty sú najlepšou voľbou pre ozubené kolesá, kde je hmotnosť najdôležitejším kritériom. Ozubené kolesá vyrobené z plastov sa dajú obrábať ako kovové ozubené kolesá; niektoré termoplasty sú však vhodnejšie na výrobu vstrekovaním plastov. Jedným z najbežnejších vstrekovaných termoplastov je acetal. Tento materiál je tiež známy ako (POM). Ozubené kolesá môžu byť vyrobené z oboch polymérov. Tieto môžu byťčelné ozubené kolesá, špirálové ozubené kolesá, závitovkové kolesá, kužeľové ozubené kolesáa ozubené tyče.