Het ideale materiaal voor tandwielen vinden

Bij het ontwerpen en produceren van tandwielen hangen de gebruikte materialen af ​​van het type tandwiel en hoe en waar het gebruikt zal worden.

Er worden veel verschillende soorten grondstoffen gebruikt in tandwielconstructies, en elk materiaal heeft zijn eigen optimale mechanische eigenschappen en is daarom de beste keuze.De belangrijkste materiaalcategorieën zijn koperlegeringen, ijzerlegeringen, aluminiumlegeringen en thermoplasten.

1. Koperlegeringen

⚙️Wanneerhet ontwerpen van een tandwielAls het materiaal wordt blootgesteld aan een corrosieve omgeving of niet-magnetisch moet zijn, is een koperlegering meestal de beste keuze.

⚙️De drie meest voorkomende koperlegeringen die in tandwielen worden gebruikt, zijn messing, fosforbrons en aluminiumbrons.

⚙️De tandwielen zijn meestal gemaakt van messinglegeringtandwielenen rekken en zullen worden gebruikt in omgevingen met een lage belasting.

⚙️Fosforbrons verbetert de slijtvastheid en stijfheid van de legering. De hogere corrosie- en slijtvastheid maken fosforbronslegeringen een uitstekende keuze voor aandrijfcomponenten met hoge wrijving. Voorbeeld:wormwieloverbrenging

⚙️Aluminiumbrons is de derde koperlegering die in tandwielen wordt gebruikt. Aluminiumbronslegeringen hebben een hogere slijtvastheid dan fosforbronslegeringen en zijn ook beter bestand tegen corrosie. Typische tandwielen die van aluminiumbronslegeringen worden gemaakt, zijn onder andere kruisvertandingswielen (spiraaltandwielen) en wormwielen.

2. IJzerlegeringen

⚙️Wanneer eentandwielontwerpAls een materiaal met een superieure sterkte vereist is, zijn ijzerlegeringen de beste keuze. In ruwe vorm kan grijs gietijzer worden gegoten en bewerkt tot tandwielen.

⚙️Er zijn vier belangrijke soorten staallegeringen: koolstofstaal, gelegeerd staal, roestvast staal en gereedschapsstaal. Koolstofstaallegeringen worden gebruikt voor bijna alle soorten tandwielen, omdat ze gemakkelijk te bewerken zijn, een goede slijtvastheid hebben, gehard kunnen worden, ruim beschikbaar zijn en relatief goedkoop zijn.

⚙️Koolstofstaallegeringen kunnen verder worden onderverdeeld in zacht staal, middelmatig koolstofstaal en hoog koolstofstaal. Zacht staal heeft een koolstofgehalte van minder dan 0,30%. Hoog koolstofstaal heeft een koolstofgehalte van meer dan 0,60%, en staal met een gemiddeld koolstofgehalte zit daar tussenin. Deze staalsoorten zijn een goede keuze voortandwielen, spiraalvormige tandwielen, tandwielrekken,kegeltandwielen en wormwielen.

3. Aluminiumlegeringen

⚙️Aluminiumlegeringen zijn een goed alternatief voor ijzerlegeringen in toepassingen waar een hoge sterkte-gewichtsverhouding vereist is. Een oppervlaktebehandeling, ook wel passivering genoemd, beschermt aluminiumlegeringen tegen oxidatie en corrosie.

⚙️Aluminiumlegeringen kunnen niet worden gebruikt in omgevingen met hoge temperaturen, omdat ze bij 204 °C (400 °F) beginnen te vervormen. De meest gebruikte aluminiumlegeringen voor tandwielen zijn 2024, 6061 en 7075.

⚙️Al deze drie aluminiumlegeringen kunnen warmtebehandeld worden om hun hardheid te verbeteren. Tandwielen gemaakt van aluminiumlegeringen zijn onder andere:tandwielen, spiraalvormige tandwielen, rechte kegeltandwielenen bagagerekken.

4. Thermoplasten

⚙️Thermoplasten zijn de beste keuze voor tandwielen waarbij gewicht de belangrijkste factor is. Tandwielen van kunststof kunnen net als metalen tandwielen worden bewerkt; sommige thermoplasten zijn echter beter geschikt voor productie via spuitgieten. Een van de meest gebruikte thermoplasten voor spuitgieten is acetal. Dit materiaal staat ook bekend als (POM). Tandwielen kunnen van beide polymeren worden gemaakt. Deze kunnentandwielen, spiraalvormige tandwielen, wormwielen, kegeltandwielenen bagagerekken.