Kugghjulförlitar sig på sina egna strukturella dimensioner och materialstyrka för att motstå yttre belastningar, vilket kräver att materialen har hög hållfasthet, seghet och slitstyrka; på grund av kugghjulens komplexa form,kugghjulkräver hög precision, och materialen kräver också god tillverkningsbarhet. Vanligt förekommande material är smidd stål, gjutstål och gjutjärn.
1. Smidd stål Beroende på tandytans hårdhet är den indelad i två kategorier:
När HB <350 kallas det mjuk tandyta
När HB > 350 kallas det hård tandyta
1.1. Tandhårdhet HB <350
Process: smidesämne → normalisering - grovsvarvning → kylning och anlöpning, finbearbetning
Vanligt förekommande material; 45#, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB
Egenskaper: Den har god övergripande prestanda, tandytan har hög hållfasthet och hårdhet, och tandkärnan har god seghet. Efter värmebehandling, precisionen hosKugghjulSkärningen kan nå 8 grader. Den är enkel att tillverka, ekonomisk och har hög produktivitet. Precisionen är inte hög.
1.2 Tandhårdhet HB >350
1.2.1 Vid användning av medelstarkt kolstål:
Process: Smidningsämne → normalisering → grovbearbetning → härdning och anlöpning → finbearbetning → hög- och mellanfrekvenshärdning → lågtemperaturanlöpning → hening eller slipande inkörning, elektrisk gnistainkörning.
Vanligt förekommande material:45, 40Cr, 40CrNi
Egenskaper: Tandhårdheten är hög HRC=48-55, kontakthållfastheten är hög och slitstyrkan är god. Tandkärnan bibehåller seghet efter kylning och anlöpning, har god slagtålighet och hög bärförmåga. Noggrannheten reduceras med hälften, upp till noggrannhetsnivå 7. Lämplig för massproduktion, såsom medelhastighets- och medelbelastade transmissionskugghjul för bilar, verktygsmaskiner etc.
1.2.2 Vid användning av lågkolstål: Smidesämne → normalisering → grovbearbetning → härdning och anlöpning → finbearbetning → karburering och härdning → lågtemperaturanlöpning → tandslipning. Upp till 6 och 7 nivåer.
Vanligt förekommande material; 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo Egenskaper: Tandhårdhet och stark bärförmåga. Kärnan har god seghet och slagtålighet. Den är lämplig för höghastighets-, tunglast- och överbelastningsöverföring eller tillfällen med kompakta strukturkrav, som huvudväxel för lok och flygmotorer.
2. Gjutet stål:
När denredskapdiameter d>400 mm, strukturen är komplicerad och smidningen är svår, gjutstålsmaterialet ZG45.ZG55 kan användas för normalisering. Normalisering, kylning och anlöpning.
3. Gjutjärn:
Stark motståndskraft mot vidhäftning och gropkorrosion, men dålig motståndskraft mot slag och nötning. Den är lämplig för stabilt arbete, låg effekt, låg hastighet eller stor storlek och komplicerad form. Den kan arbeta under oljebristförhållanden och är lämplig för öppen transmission.
4. Metalliskt material:
Tyg, trä, plast, nylon, lämplig för hög hastighet och lätt belastning.
Vid val av material bör hänsyn tas till att kugghjulens arbetsförhållanden är olika och att kugghjulens kuggtänder har olika brottformer, vilket utgör grunden för att bestämma kriterierna för hållfasthetsberäkning av kugghjulet och valet av material och heta punkter.
1. När kugghjulets tänder lätt går sönder under stötbelastning bör material med bättre seghet väljas, och lågkolstål kan väljas för karburering och kylning.
2. För sluten transmission med hög hastighet är tandytan benägen att gropfräsas, så material med bättre tandytehårdhet bör väljas, och medelhärdning av kolstål kan användas.
3. För låg hastighet och medelbelastning, när kuggbrott, gropfrätning och nötning kan uppstå, bör material med god mekanisk hållfasthet, tandytehårdhet och andra omfattande mekaniska egenskaper väljas, och medelhögkolstål som härdats och anlöpts kan väljas.
4. Sträva efter att ha en liten variation av material, vara lätta att hantera, och beakta resurser och tillgång. 5. När konstruktionen är kompakt och slitstyrkan är hög bör legerat stål användas. 6. Tillverkningsenhetens utrustning och teknik.
Publiceringstid: 11 mars 2022