Pronalaženje idealnog materijala za zupčanike

Prilikom projektovanja i proizvodnje zupčanika, korišteni materijali zavisiće od vrste zupčanika koji se izrađuje, kao i od toga kako i gdje će se koristiti.

Postoji mnogo vrsta sirovina koje se obično koriste u konstrukcijama zupčanika, a svaki materijal ima svoja najbolja mehanička svojstva i predstavlja najbolji izbor.Glavne kategorije materijala su legure bakra, legure željeza, legure aluminija i termoplastika.

1. Legure bakra

⚙️Kadadizajniranje zupčanikakoji će biti izložen korozivnom okruženju ili treba da bude nemagnetičan, legura bakra je obično najbolji izbor.

⚙️Tri najčešće legure bakra koje se koriste u zupčanicima su mesing, fosforna bronza i aluminijska bronza.

⚙️ Zupčanici su obično napravljeni od mesingane legurezupčanici s cilindričnim zubimai regali i koristit će se u okruženjima s niskim opterećenjem.

⚙️Fosforna bronza poboljšava otpornost na habanje i krutost legure. Veća otpornost na koroziju i habanje čini legure fosforne bronze odličnim izborom za pogonske komponente visokog trenja. Primjer:pužni zupčanik

⚙️Aluminijumska bronza je treća legura bakra koja se koristi u zupčanicima. Legure aluminijumske bronze imaju veću otpornost na habanje od legura fosforne bronze, a također imaju i superiorniju otpornost na koroziju. Tipični zupčanici proizvedeni od legura aluminijumske bronze uključuju ukrštene spiralne zupčanike (spiralne zupčanike) i pužne zupčanike.

2. Legure željeza

⚙️Kadadizajn zupčanikaZahtijeva vrhunsku čvrstoću materijala, legure željeza su najbolji izbor. U sirovom obliku, sivi liv se može lijevati i obrađivati ​​u zupčanike.

⚙️Postoje četiri glavne oznake čeličnih legura: ugljični čelik, legirani čelik, nehrđajući čelik i alatni čelik. Legure ugljičnog čelika koriste se za gotovo sve vrste zupčanika jer se lako obrađuju, imaju dobru otpornost na habanje, mogu se kaliti, široko su dostupne i relativno su jeftine.

⚙️Legure ugljičnog čelika mogu se dalje klasificirati na blagi čelik, srednje ugljični čelik i visokougljični čelik. Legure blagog čelika imaju manje od 0,30% ugljika. Legure visokougljičnog čelika imaju sadržaj ugljika veći od 0,60%, a čelici sa srednjim sadržajem ugljika spadaju između. Ovi čelici su dobar izbor zazupčanici s cilindričnim zubima, spiralni zupčanici, zupčaste letve,konusni zupčanici i puževi.

3. Aluminijske legure

⚙️Legure aluminija su dobra alternativa legurama željeza u primjenama koje zahtijevaju visok omjer čvrstoće i težine. Površinska završna obrada poznata kao pasivizacija štiti legure aluminija od oksidacije i korozije.

⚙️Legure aluminija se ne mogu koristiti u okruženjima s visokim temperaturama jer se počinju deformirati na 400°F. Uobičajene legure aluminija koje se koriste u zupčanicima su 2024, 6061 i 7075.

⚙️Sve tri ove aluminijske legure mogu se termički obraditi kako bi se poboljšala njihova tvrdoća. Zupčanici izrađeni od aluminijskih legura uključujuzupčanici s cilindričnim zubima, spiralni zupčanici, konusni zupčanici s ravnim zubima, i zupčaste letve.

4. Termoplastika

⚙️Termoplastika je najbolji izbor za zupčanike gdje je težina najvažniji kriterij. Zupčanici napravljeni od plastike mogu se obrađivati ​​poput metalnih zupčanika; međutim, neke termoplastike su pogodnije za proizvodnju putem brizganja. Jedna od najčešćih termoplastika brizganih livenih livenih livenjem je acetal. Ovaj materijal je također poznat kao (POM). Zupčanici mogu biti napravljeni od bilo kojeg polimera. To mogu biti...zupčanici s cilindričnim zubima, spiralni zupčanici, pužni kotači, konusni zupčanici, i zupčaste letve.