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 пасивиране, предпазва алуминиевите сплави от окисляване 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.