Nájdenie ideálneho materiálu pre ozubené kolesá

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

Existuje mnoho druhov surovín bežne používaných v konštrukciách ozubených kolies a každý materiál má svoje najlepšie mechanické vlastnosti a je tou najlepšou voľbou.Hlavnými kategóriami materiálov sú zliatiny medi, zliatiny železa, zliatiny hliníka a termoplasty.

1. Zliatiny medi

⚙️ Kedynavrhovanie ozubeného kolesaktorá bude vystavená korozívnemu prostrediu alebo musí byť nemagnetická, zliatina medi je zvyčajne najlepšou voľbou.

⚙️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 nízkou záťažou.

⚙️Fosforový bronz zlepšuje odolnosť proti opotrebovaniu a tuhosť zliatiny. Vďaka vyššej odolnosti voči korózii a opotrebovaniu sú zliatiny fosforového bronzu vynikajúcou voľbou pre komponenty pohonu s vysokým trením. Príklad:šnekový prevod

⚙️Hliníkový bronz je tretia zliatina medi používaná v ozubených kolesách. Zliatiny hliníkového bronzu majú vyššiu odolnosť proti opotrebeniu ako zliatiny fosforového bronzu a tiež majú vynikajúcu odolnosť proti korózii. Typické ozubené kolesá vyrábané zo zliatin hliníka a bronzu zahŕňajú skrížené špirálové kolesá (skrutkové kolesá) a závitovkové kolesá.

2. Zliatiny železa

⚙️Keď adizajn prevodovkyvyžaduje vynikajúcu pevnosť materiálu, zliatiny železa sú najlepšou voľbou. Sivá liatina sa môže v surovej forme odlievať a opracovávať na ozubené kolesá.

⚙️Existujú štyri hlavné označenia zliatiny ocele: uhlíková oceľ, legovaná oceľ, nehrdzavejúca oceľ a nástrojová oceľ. Zliatiny uhlíkovej ocele sa používajú na takmer všetky typy ozubenia, 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 menej ako 0,30 % obsahu uhlíka. Zliatiny ocele s vysokým obsahom uhlíka majú obsah uhlíka vyšší ako 0,60 % a ocele so stredným obsahom patria medzi. Tieto ocele sú dobrou voľbou prečelné ozubené kolesá, špirálové ozubené kolesá, ozubené tyče,kužeľové kolesá a šneky.

3. Zliatiny hliníka

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

⚙️Zliatiny hliníka sa nemôžu používať v prostredí s vysokou teplotou, pretože sa začínajú deformovať pri 400 °F. Bežné hliníkové zliatiny používané v ozubení sú 2024, 6061 a 7075.

⚙️Všetky tri tieto hliníkové zliatiny je možné tepelne spracovať, aby sa zlepšila ich tvrdosť. Ozubené kolesá vyrobené z hliníkových zliatin zahŕňajúčelné ozubené kolesá, špirálové ozubené kolesá, kužeľové kolesá s priamymi zubamia ozubené tyče.

4. Termoplasty

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