Tìm vật liệu lý tưởng cho bánh răng

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

Có nhiều loại nguyên liệu thô thường được sử dụng trong kết cấu bánh răng, mỗi loại vật liệu đều có đặc tính cơ học tốt nhất và là sự 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 răngsẽ phải chịu môi trường ăn mòn hoặc cần phải không có 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 lân và đồng nhôm.

⚙️Các bánh răng thường được làm bằng hợp kim đồng thaubánh răng thúc đẩyvà giá đỡ và sẽ được sử dụng trong môi trường tải thấp.

⚙️Đồng Phosphor cải thiện khả năng chống mài mòn và độ cứng của hợp kim.Khả năng chống ăn mòn và mài mòn cao hơn làm cho hợp kim đồng phốt pho trở thành sự lựa chọn tuyệt vời cho các bộ phận truyền động có độ ma sát cao.Ví dụ:thiết bị sâu

⚙️Đồng nhôm là hợp kim đồng thứ 3 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 chéo (bánh răng xoắn ốc) và bánh răng trục vít.

2. Hợp kim sắt

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

⚙️Thép hợp kim có 4 tên gọi chính: thép cacbon, thép hợp kim, thép không gỉ và thép công cụ.Hợp kim thép carbon được sử dụng cho hầu hết các loại bánh răng vì chúng dễ gia công, có khả năng chống mài mòn tốt, có thể được làm cứng, được bán rộng rãi và tương đối rẻ tiền.

⚙️Hợp kim thép cacbon có thể được phân loại thành thép nhẹ, thép cacbon trung bình và thép cacbon cao.Hợp kim thép nhẹ có hàm lượng carbon 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 một lựa chọn tốt chobánh răng thúc đẩy, bánh răng xoắn, giá đỡ bánh răng,bánh răng côn và giun.

3. Hợp kim nhôm

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

⚙️Hợp kim nhôm không thể được sử dụng 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 hộp số là 2024, 6061 và 7075.

⚙️Cả ba loại hợp kim nhôm này đều có thể được xử lý nhiệt để nâng cao độ cứng.Bánh răng làm từ hợp kim nhôm bao gồmbánh răng thúc đẩy, bánh răng xoắn, bánh răng côn răng thẳngvà giá đỡ bánh răng.

4. Nhựa nhiệt dẻo

⚙️Nhựa nhiệt dẻo là sự lựa chọn tốt nhất cho các bánh răng có trọng lượng là tiêu chí quan trọng nhất.Bánh răng làm từ nhựa có thể được gia công giống như bánh răng kim loại;tuy nhiên, một số loại nhựa nhiệt dẻo phù hợp hơn để sản xuất thông qua ép 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 một trong hai loại polymer.Đây có thể làbánh răng thúc đẩy, bánh răng xoắn, bánh xe sâu, bánh răng cônvà giá đỡ bánh răng.