Ozubená kolaspoléhají na své vlastní konstrukční rozměry a pevnost materiálu, aby odolaly vnějšímu zatížení, což vyžaduje, aby materiály měly vysokou pevnost, houževnatost a odolnost proti opotřebení; kvůli složitému tvaru ozubených kol,ozubená kolavyžadují vysokou přesnost a materiály také dobrou zpracovatelnost. Běžně používané materiály jsou kovaná ocel, litá ocel a litina.
1. Kovaná ocel Podle tvrdosti povrchu zubu se dělí do dvou kategorií:
Když je HB < 350, nazývá se to měkký povrch zubu.
Když je HB > 350, nazývá se to tvrdý povrch zubu.
1.1. Tvrdost povrchu zubu HB < 350
Proces: kování polotovaru → normalizace - hrubování → kalení a popouštění, konečná úprava
Běžně používané materiály: 45#, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB
Vlastnosti: Má dobrý celkový výkon, povrch zubu má vysokou pevnost a tvrdost a jádro zubu má dobrou houževnatost. Po tepelném zpracování je přesnostOzubená kolaŘezání může dosáhnout 8 stupňů. Je snadno vyrobitelné, ekonomické a má vysokou produktivitu. Přesnost není vysoká.
1.2 Tvrdost povrchu zubu HB ＞350
1.2.1 Při použití středně uhlíkové oceli:
Proces: Kovaný polotovar → normalizace → hrubé obrábění → kalení a popouštění → jemné obrábění → vysokofrekvenční a středofrekvenční kalení → nízkoteplotní popouštění → honování nebo abrazivní záběh, záběh elektrojiskrou.
Běžně používané materiály:45, 40Cr, 40CrNi
Vlastnosti: Tvrdost povrchu zubu je vysoká HRC=48-55, kontaktní pevnost je vysoká a odolnost proti opotřebení je dobrá. Jádro zubu si po kalení a popouštění zachovává houževnatost, má dobrou rázovou houževnatost a vysokou únosnost. Přesnost je snížena na polovinu, až na úroveň přesnosti 7. Vhodné pro hromadnou výrobu, jako jsou středněrychlostní a středně zatížené převodovky pro automobily, obráběcí stroje atd.
1.2.2 Při použití nízkouhlíkové oceli: Výkovek → normalizace → hrubé obrábění → kalení a popouštění → jemné obrábění → cementace a kalení → popouštění za nízkých teplot → broušení zubů. Až do 6. a 7. stupně.
Běžně používané materiály: 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo Vlastnosti: Tvrdost povrchu zubu a vysoká únosnost. Jádro má dobrou houževnatost a odolnost proti nárazu. Je vhodné pro vysokorychlostní, těžké převody, přetížení nebo pro případy s požadavky na kompaktní konstrukci, jako hlavní převodové ústrojí lokomotiv a leteckých převodovek.
2. Litá ocel:
KdyžvýstrojPrůměr d>400 mm, konstrukce je složitá a kování je obtížné, proto lze pro normalizaci použít litou ocel ZG45.ZG55. Normalizace, kalení a popouštění.
3. Litina:
Silná odolnost proti adhezi a bodové korozi, ale nízká odolnost proti nárazu a oděru. Je vhodný pro stabilní práci, nízký výkon, nízkou rychlost nebo velké rozměry a složité tvary. Může pracovat za podmínek nedostatku oleje a je vhodný pro otevřené převodovky.
4. Kovový materiál:
Látka, dřevo, plast, nylon, vhodné pro vysokou rychlost a lehké zatížení.
Při výběru materiálů je třeba vzít v úvahu skutečnost, že pracovní podmínky ozubených kol se liší a formy porušení zubů ozubených kol se liší, což je základem pro stanovení kritérií pro výpočet pevnosti ozubeného kola a výběr materiálů a rizikových míst.
1. Pokud se zuby ozubeného kola snadno zlomí při rázovém zatížení, měly by být zvoleny materiály s lepší houževnatostí a pro cementaci a kalení lze zvolit nízkouhlíkovou ocel.
2. U vysokorychlostního uzavřeného převodu je povrch zubů náchylný k důlkování, proto by se měly volit materiály s lepší tvrdostí povrchu zubů a lze použít středně tvrdou uhlíkovou ocel se kalením povrchu.
3. Pro nízkorychlostní a střední zatížení, kde může docházet k lomu zubů ozubených kol, jejich důlkování a oděru, by měly být zvoleny materiály s dobrou mechanickou pevností, tvrdostí povrchu zubu a dalšími komplexními mechanickými vlastnostmi a lze zvolit středně uhlíkovou ocel kalená a popouštěná.
4. Snažte se o malý výběr materiálů, snadnou správu a zvažte zdroje a dodávky. 5. Pokud je konstrukce kompaktní a odolná proti opotřebení vysoká, měla by se použít legovaná ocel. 6. Vybavení a technologie výrobní jednotky.
Čas zveřejnění: 11. března 2022