Tìm vật liệu lý tưởng cho bánh răng

Khi thiết kế và sản xuất bánh răng, vật liệu sử dụng sẽ phụ thuộc vào loại bánh răng được chế tạo cũng như cách thức và vị trí sử dụng.

Có nhiều loại nguyên liệu thô thường được sử dụng trong kết cấu bánh răng, mỗi loại vật liệu đều có tính chất cơ học tốt nhất và là lựa chọn tốt nhất.Các loại vật liệu chính là hợp kim đồng, hợp kim sắt, hợp kim nhôm và nhựa nhiệt dẻo.

1. Hợp kim đồng

⚙️Khi nàothiết kế một bánh răngphải chịu môi trường ăn mòn hoặc cần phải phi từ tính, hợp kim đồng thường là lựa chọn tốt nhất.

⚙️Ba hợp kim đồng phổ biến nhất được sử dụng trong bánh răng là đồng thau, đồng phốt pho và đồng nhôm.

⚙️Các bánh răng thường được làm bằng hợp kim đồng thau làbánh răng thẳngvà giá đỡ sẽ được sử dụng trong môi trường có tải trọng thấp.

⚙️Đồng phốt pho cải thiện khả năng chống mài mòn và độ cứng của hợp kim. Khả năng chống ăn mòn và chống mài mòn cao hơn khiến hợp kim đồng phốt pho trở thành lựa chọn tuyệt vời cho các thành phần truyền động ma sát cao. Ví dụ:bánh răng sâu

⚙️Đồng nhôm là hợp kim đồng thứ ba được sử dụng trong bánh răng. Hợp kim đồng nhôm có khả năng chống mài mòn cao hơn hợp kim đồng phốt pho và cũng có khả năng chống ăn mòn vượt trội. Các bánh răng điển hình được sản xuất từ ​​hợp kim đồng nhôm bao gồm bánh răng xoắn ốc chéo (bánh răng xoắn ốc) và bánh răng trục vít.

2. Hợp kim sắt

⚙️Khi mộtthiết kế bánh răngyêu cầu độ bền vật liệu cao hơn, hợp kim sắt là lựa chọn tốt nhất. Ở dạng thô, gang xám có thể được đúc và gia công thành bánh răng.

⚙️Có bốn tên gọi chính của hợp kim thép: thép cacbon, thép hợp kim, thép không gỉ và thép dụng cụ. Hợp kim thép cacbon được sử dụng cho hầu hết mọi loại bánh răng vì chúng dễ gia công, có khả năng chống mài mòn tốt, có thể tôi luyện, có sẵn rộng rãi và tương đối rẻ.

⚙️Hợp kim thép cacbon có thể được phân loại thành thép mềm, thép cacbon trung bình và thép cacbon cao. Hợp kim thép mềm có hàm lượng cacbon dưới 0,30%. Hợp kim thép cacbon cao có hàm lượng cacbon lớn hơn 0,60% và thép có hàm lượng trung bình nằm ở giữa. Những loại thép này là lựa chọn tốt chobánh răng thẳng, bánh răng xoắn ốc, giá để đồ,bánh răng côn và trục vít.

3. Hợp kim nhôm

⚙️Hợp kim nhôm là sự thay thế tốt cho hợp kim sắt trong các ứng dụng cần tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao. Lớp hoàn thiện bề mặt được gọi là thụ động hóa giúp bảo vệ hợp kim nhôm khỏi quá trình oxy hóa và ăn mòn.

⚙️Không thể sử dụng hợp kim nhôm trong môi trường nhiệt độ cao vì chúng bắt đầu biến dạng ở nhiệt độ 400°F. Các hợp kim nhôm phổ biến được sử dụng trong bánh răng là 2024, 6061 và 7075.

⚙️Cả ba hợp kim nhôm này đều có thể được xử lý nhiệt để cải thiện độ cứng của chúng. Các bánh răng làm từ hợp kim nhôm bao gồmbánh răng thẳng, bánh răng xoắn ốc, bánh răng côn răng thẳngvà giá để đồ.

4. Nhựa nhiệt dẻo

⚙️Nhựa nhiệt dẻo là lựa chọn tốt nhất cho bánh răng khi trọng lượng là tiêu chí quan trọng nhất. Bánh răng làm từ nhựa có thể được gia công như bánh răng kim loại; tuy nhiên, một số loại nhựa nhiệt dẻo phù hợp hơn để sản xuất thông qua phương pháp đúc phun. Một trong những loại nhựa nhiệt dẻo đúc phun phổ biến nhất là acetal. Vật liệu này còn được gọi là (POM). Bánh răng có thể được làm từ polyme. Chúng có thể làbánh răng thẳng, bánh răng xoắn ốc, bánh xe giun, bánh răng cônvà giá để đồ.