Att hitta det perfekta materialet för kugghjul

Vid design och tillverkning av kugghjul beror materialen som används på vilken typ av kugghjul som tillverkas och hur och var det kommer att användas.

Det finns många typer av råmaterial som vanligtvis används i kugghjulskonstruktioner, och varje material har sina bästa mekaniska egenskaper och är det bästa valet.De viktigaste materialkategorierna är kopparlegeringar, järnlegeringar, aluminiumlegeringar och termoplaster.

1. Kopparlegeringar

⚙️Närdesigna en växelsom kommer att utsättas för en korrosiv miljö eller behöver vara icke-magnetisk, är en kopparlegering vanligtvis det bästa valet.

⚙️De tre vanligaste kopparlegeringarna som används i kugghjul är mässing, fosforbrons och aluminiumbrons.

⚙️Kugghjulen är vanligtvis gjorda av mässingslegeringkugghjuloch rack och kommer att användas i miljöer med låg belastning.

⚙️Fosforbrons förbättrar legeringens slitstyrka och styvhet. Högre korrosions- och slitstyrka gör fosforbronslegeringar till ett utmärkt val för drivkomponenter med hög friktion. Exempel:snäckväxel

⚙️Aluminiumbrons är den tredje största kopparlegeringen som används i kugghjul. Aluminiumbronslegeringar har högre slitstyrka än fosforbronslegeringar och har även överlägsen korrosionsbeständighet. Typiska kugghjul som tillverkas av aluminiumbronslegeringar inkluderar korslagda spiralkugghjul och snäckväxlar.

2. Järnlegeringar

⚙️När enväxeldesignkräver en överlägsen materialstyrka är järnlegeringar det bästa valet. I sin råa form kan gråjärn gjutas och bearbetas till kugghjul.

⚙️Det finns fyra huvudbeteckningar för stållegeringar: kolstål, legerat stål, rostfritt stål och verktygsstål. Kolstålslegeringar används för nästan alla typer av kugghjul eftersom de är lätta att bearbeta, har god slitstyrka, kan härdas, är allmänt tillgängliga och är relativt billiga.

⚙️Kolstålslegeringar kan vidare klassificeras i kolstål, medelkolstål och högkolstål. Kolstålslegeringar har mindre än 0,30 % kolhalt. Högkolstålslegeringar har en kolhalt större än 0,60 %, och stål med medelkolhalt faller däremellan. Dessa stål är ett bra val förkugghjul, spiralformade kugghjul, kuggstänger,koniska kugghjul och snäckor.

3. Aluminiumlegeringar

⚙️Aluminiumlegeringar är ett bra alternativ till järnlegeringar i tillämpningar som kräver ett högt hållfasthets-viktförhållande. En ytbehandling som kallas passivering skyddar aluminiumlegeringar från oxidation och korrosion.

⚙️Aluminiumlegeringar kan inte användas i miljöer med hög värme eftersom de börjar deformeras vid 400°F. De vanligaste aluminiumlegeringarna som används i kugghjul är 2024, 6061 och 7075.

⚙️Alla dessa tre aluminiumlegeringar kan värmebehandlas för att förbättra deras hårdhet. Kugghjul tillverkade av aluminiumlegeringar inkluderarkugghjul, spiralformade kugghjul, raka kugghjul med koniska kugghjuloch kuggstänger.

4. Termoplaster

⚙️Termoplaster är det bästa valet för kugghjul där vikt är det viktigaste kriteriet. Kugghjul tillverkade av plast kan bearbetas som metallkugghjul; vissa termoplaster är dock bättre lämpade för tillverkning via formsprutning. En av de vanligaste formsprutade termoplasterna är acetal. Detta material är också känt som (POM). Kugghjul kan tillverkas av båda polymererna. Dessa kan varakugghjul, spiralformade kugghjul, snäckhjul, koniska kugghjuloch kuggstänger.