Намиране на идеалния материал за зъбни колела

При проектирането и производството на зъбни колела, използваните материали ще зависят от това какъв тип зъбно колело се прави и как и къде ще се използва.

Има много видове суровини, които обикновено се използват в зъбни конструкции и всеки материал има своите най-добри механични свойства и е най-добрият избор.Основните категории материали са медни сплави, железни сплави, алуминиеви сплави и термопласти.

1. Медни сплави

⚙️Когапроектиране на зъбно колелокойто ще бъде подложен на корозивна среда или трябва да бъде немагнитен, медната сплав обикновено е най-добрият избор.

⚙️Трите най-често срещани медни сплави, използвани в зъбни колела, са месинг, фосфорен бронз и алуминиев бронз.

⚙️Зъбните колела обикновено са изработени от месингова сплавцилиндрични зъбни колелаи стелажи и ще се използва в среда с ниско натоварване.

⚙️Фосфорният бронз подобрява устойчивостта на износване и твърдостта на сплавта. По-високата устойчивост на корозия и износване прави фосфорните бронзови сплави отличен избор за задвижващи компоненти с високо триене. Пример:червячна предавка

⚙️Алуминиевият бронз е третата медна сплав, използвана в зъбни колела. Алуминиевите бронзови сплави имат по-висока устойчивост на износване от фосфорните бронзови сплави и също така имат превъзходна устойчивост на корозия. Типичните зъбни колела, произведени от алуминиеви бронзови сплави, включват кръстосани спирални зъбни колела (спирални зъбни колела) и червячни зъбни колела.

2. Железни сплави

⚙️Когато адизайн на зъбни колелаизисква превъзходна якост на материала, железните сплави са най-добрият избор. В суровата си форма сивият чугун може да бъде отлят и обработен в зъбни колела.

⚙️Има четири основни обозначения на стоманена сплав: въглеродна стомана, легирана стомана, неръждаема стомана и инструментална стомана. Сплавите от въглеродна стомана се използват за почти всички видове зъбни колела, защото са лесни за обработка, имат добра устойчивост на износване, могат да бъдат закалени, широко достъпни са и са сравнително евтини.

⚙️Сплавите от въглеродна стомана могат допълнително да бъдат класифицирани в мека стомана, средно въглеродна стомана и високо въглеродна стомана. Меките стоманени сплави имат по-малко от 0,30% въглеродно съдържание. Стоманените сплави с високо съдържание на въглерод имат съдържание на въглерод над 0,60%, а стоманите със средно съдържание попадат между тях. Тези стомани са добър избор зацилиндрични зъбни колела, винтови зъбни колела, скоростни рейки,конусни зъбни колела и червяци.

3. Алуминиеви сплави

⚙️Алуминиевите сплави са добра алтернатива на железните сплави в приложения, които имат нужда от високо съотношение на якост към тегло. Повърхностното покритие, известно като пасивация, предпазва алуминиевите сплави от окисление и корозия.

⚙️Алуминиевите сплави не могат да се използват в среда с висока температура, тъй като започват да се деформират при 400°F. Често срещаните алуминиеви сплави, използвани в зъбните колела, са 2024, 6061 и 7075.

⚙️И трите от тези алуминиеви сплави могат да бъдат термично обработени, за да се подобри тяхната твърдост. Зъбни колела, изработени от алуминиеви сплави, включватцилиндрични зъбни колела, винтови зъбни колела, конусни зъбни колела с прави зъби, и скоростни рейки.

4. Термопласти

⚙️Термопластмасите са най-добрият избор за зъбни колела, където теглото е най-важният критерий. Зъбните колела, направени от пластмаса, могат да се обработват като метални зъбни колела; някои термопласти обаче са по-подходящи за производство чрез леене под налягане. Един от най-разпространените шприцовани термопласти е ацеталът. Този материал е известен още като (POM). Зъбните колела могат да бъдат направени от двата полимера. Това могат да бъдатцилиндрични зъбни колела, винтови зъбни колела, червячни колела, конусни зъбни колела, и скоростни рейки.