At finde det ideelle materiale til gear

Ved design og fremstilling af tandhjul afhænger de anvendte materialer af, hvilken type tandhjul der fremstilles, og hvordan og hvor det skal bruges.

Der findes mange slags råmaterialer, der almindeligvis anvendes i gearstrukturer, og hvert materiale har sine bedste mekaniske egenskaber og er det bedste valg.De vigtigste kategorier af materialer er kobberlegeringer, jernlegeringer, aluminiumlegeringer og termoplast.

1. Kobberlegeringer

⚙️Nårdesigne et gearsom skal udsættes for et korrosivt miljø eller skal være ikke-magnetisk, er en kobberlegering normalt det bedste valg.

⚙️De tre mest almindelige kobberlegeringer, der anvendes i gear, er messing, fosforbronze og aluminiumbronze.

⚙️Tandhjulene er normalt lavet af messinglegeringtandhjulog stativer og vil blive brugt i miljøer med lav belastning.

⚙️Fosforbronze forbedrer legeringens slidstyrke og stivhed. Højere korrosions- og slidstyrke gør fosforbronzelegeringer til et fremragende valg til højfriktionsdrevkomponenter. Eksempel:snekkegear

⚙️Aluminiumbronze er den tredje kobberlegering, der anvendes i gear. Aluminiumbronzelegeringer har højere slidstyrke end fosforbronzelegeringer og har også overlegen korrosionsbestandighed. Typiske gear produceret af aluminiumbronzelegeringer omfatter krydsede spiralformede gear (spiralformede gear) og snekkegear.

2. Jernlegeringer

⚙️Når engeardesignkræver en overlegen materialestyrke, er jernlegeringer det bedste valg. I sin rå form kan gråjern støbes og bearbejdes til tandhjul.

⚙️Der er fire hovedbetegnelser for stållegeringer: kulstofstål, legeret stål, rustfrit stål og værktøjsstål. Kulstofstållegeringer bruges til næsten alle typer gear, fordi de er nemme at bearbejde, har god slidstyrke, kan hærdes, er bredt tilgængelige og relativt billige.

⚙️Kulstofstållegeringer kan yderligere klassificeres i blødt stål, mellemkulstofstål og stål med højt kulstofindhold. Bløde stållegeringer har et kulstofindhold på mindre end 0,30 %. Stållegeringer med højt kulstofindhold har et kulstofindhold på over 0,60 %, og stål med mellemt kulstofindhold falder midt imellem. Disse stål er et godt valg tiltandhjul, spiralformede tandhjul, tandstænger,koniske tandhjul og snekker.

3. Aluminiumlegeringer

⚙️Aluminiumlegeringer er et godt alternativ til jernlegeringer i applikationer, der kræver et højt styrke-til-vægt-forhold. En overfladebehandling kendt som passivering beskytter aluminiumlegeringer mod oxidation og korrosion.

⚙️Aluminiumlegeringer kan ikke bruges i miljøer med høj varme, da de begynder at deformere ved 200°C. De almindelige aluminiumlegeringer, der anvendes i gear, er 2024, 6061 og 7075.

⚙️Alle tre af disse aluminiumlegeringer kan varmebehandles for at forbedre deres hårdhed. Tandhjul lavet af aluminiumlegeringer omfattertandhjul, spiralformede tandhjul, lige tandede koniske gearog tandstænger.

4. Termoplast

⚙️Termoplast er det bedste valg til tandhjul, hvor vægt er det vigtigste kriterium. Tandhjul lavet af plast kan bearbejdes som metaltandhjul; dog er nogle termoplastmaterialer bedre egnede til fremstilling via sprøjtestøbning. En af de mest almindelige sprøjtestøbte termoplastmaterialer er acetal. Dette materiale er også kendt som (POM). Tandhjul kan fremstilles af begge polymerer. Disse kan væretandhjul, spiralformede tandhjul, snekkehjul, koniske tandhjulog tandstænger.