Az ideális anyag megtalálása fogaskerekekhez

A fogaskerekek tervezése és gyártása során a felhasznált anyagok attól függenek, hogy milyen típusú fogaskereket gyártanak, valamint hogyan és hol fogják használni.

A fogaskerék-szerkezetekben sokféle alapanyagot használnak, és mindegyik anyag rendelkezik a legjobb mechanikai tulajdonságokkal, és a legjobb választás.Az anyagok fő kategóriái a rézötvözetek, a vasötvözetek, az alumíniumötvözetek és a hőre lágyuló műanyagok.

1. Rézötvözetek

⚙️Mikorfogaskerék tervezéseamely korrozív környezetnek lesz kitéve, vagy nem mágnesesnek kell lennie, a rézötvözet általában a legjobb választás.

⚙️A fogaskerekekben leggyakrabban használt három rézötvözet a sárgaréz, a foszforbronz és az alumíniumbronz.

⚙️A fogaskerekek általában sárgarézötvözetből készülnekhomlokkerekekés állványokba, és alacsony terhelésű környezetben fogják használni.

⚙️A foszforbronz javítja az ötvözet kopásállóságát és merevségét. A nagyobb korrózió- és kopásállóság kiváló választássá teszi a foszforbronz ötvözeteket nagy súrlódású hajtásalkatrészekhez. Példa:csigakerék

⚙️Az alumíniumbronz a harmadik rézötvözet, amelyet fogaskerekekben használnak. Az alumíniumbronz ötvözetek nagyobb kopásállósággal rendelkeznek, mint a foszforbronz ötvözetek, és kiváló korrózióállósággal is rendelkeznek. Az alumíniumbronz ötvözetekből készült tipikus fogaskerekek közé tartoznak a keresztezett ferde fogaskerekek (ferde fogaskerekek) és a csigakerekek.

2. Vasötvözetek

⚙️Amikor egyfogaskerék-tervezésmivel kiváló anyagszilárdságot igényel, a vasötvözetek a legjobb választás. Nyers formájában a szürkeöntvény önthető és fogaskerekekké megmunkálható.

⚙️ Az acélötvözeteknek négy fő megnevezése van: szénacél, ötvözött acél, rozsdamentes acél és szerszámacél. A szénacél ötvözeteket szinte mindenféle fogaskerékhez használják, mert könnyen megmunkálhatók, jó kopásállósággal rendelkeznek, edzhetők, széles körben elérhetők és viszonylag olcsók.

⚙️ A szénacél ötvözetek tovább osztályozhatók lágyacélra, közepes széntartalmú acélra és magas széntartalmú acélra. A lágyacél ötvözetek széntartalma kevesebb, mint 0,30%. A magas széntartalmú acélötvözetek széntartalma nagyobb, mint 0,60%, a közepes széntartalmú acélok pedig a kettő közé esnek. Ezek az acélok jó választásnak bizonyulnak...homlokkerekek, ferde fogaskerekek, fogaslécek,kúpkerekek és csigák.

3. Alumíniumötvözetek

⚙️Az alumíniumötvözetek jó alternatívát jelentenek a vasötvözetekkel szemben azokban az alkalmazásokban, ahol nagy szilárdság-tömeg arányra van szükség. A passziválás néven ismert felületkezelés megvédi az alumíniumötvözeteket az oxidációtól és a korróziótól.

⚙️Az alumíniumötvözetek nem használhatók magas hőmérsékletű környezetben, mivel 400°F-on deformálódni kezdenek. A fogaskerekekben használt általános alumíniumötvözetek a 2024, 6061 és 7075.

⚙️ Mindhárom alumíniumötvözet hőkezelhető a keménységük javítása érdekében. Az alumíniumötvözetből készült fogaskerekek a következők:homlokkerekek, ferde fogaskerekek, egyenes fogú kúpkerekek, és fogaskerekek.

4. Hőre lágyuló műanyagok

⚙️ A hőre lágyuló műanyagok a legjobb választás olyan fogaskerekek esetében, ahol a súly a legfontosabb kritérium. A műanyagból készült fogaskerekek megmunkálhatók, mint a fémből készült fogaskerekek; azonban egyes hőre lágyuló műanyagok jobban alkalmasak fröccsöntéssel történő gyártásra. Az egyik leggyakoribb fröccsöntött hőre lágyuló műanyag az acetál. Ez az anyag (POM) néven is ismert. A fogaskerekek mindkét polimerből készülhetnek. Ezek lehetnekhomlokkerekek, ferde fogaskerekek, csigakerekek, ferde fogaskerekek, és fogaskerekek.