Проналажење идеалног материјала за зупчанике

Приликом пројектовања и производње зупчаника, коришћени материјали ће зависити од тога која се врста зупчаника прави и како и где ће се користити.

Постоји много врста сировина које се обично користе у структурама зупчаника, а сваки материјал има своја најбоља механичка својства и најбољи је избор.Главне категорије материјала су легуре бакра, легуре гвожђа, легуре алуминијума и термопласти.

1. Легуре бакра

⚙Кадапројектовање зупчаникакоја ће бити изложена корозивном окружењу или треба да буде немагнетна, легура бакра је обично најбољи избор.

⚙Три најчешће легуре бакра које се користе у зупчаницима су месинг, фосфорна бронза и алуминијум бронза.

⚙Зупчаници су обично направљени од легуре месингацилиндрични зупчаниции регали и користиће се у окружењима са малим оптерећењем.

⚙ Фосфорна бронза побољшава отпорност на хабање и крутост легуре. Већа отпорност на корозију и хабање чини легуре фосфорне бронзе одличним избором за погонске компоненте високог трења. Пример:пужни зупчаник

⚙Алуминијум бронза је трећа легура бакра која се користи у зупчаницима. Легуре алуминијумске бронзе имају већу отпорност на хабање од легура фосфорне бронзе и такође имају супериорну отпорност на корозију. Типични зупчаници произведени од легура алуминијумске бронзе укључују укрштене завојне зупчанике (хеликални зупчаници) и пужне зупчанике.

2. Легуре гвожђа

⚙Када адизајн зупчаниказахтева супериорну чврстоћу материјала, легуре гвожђа су најбољи избор. У свом сировом облику, сиво гвожђе се може ливети и машински обрађивати у зупчанике.

⚙Постоје четири главне ознаке легуре челика: угљенични челик, легирани челик, нерђајући челик и алатни челик. Легуре угљеничног челика се користе за скоро све врсте зупчаника јер се лако обрађују, имају добру отпорност на хабање, могу се калити, широко су доступне и релативно су јефтине.

⚙Легуре угљеничног челика могу се даље класификовати на челик од меког челика, челик са средњим угљеником и челик са високим садржајем угљеника. Легуре благе челика имају мање од 0,30% садржаја угљеника. Легуре челика са високим садржајем угљеника имају садржај угљеника већи од 0,60%, а челици средњег садржаја спадају између. Ови челици су добар избор зацилиндрични зупчаници, спирални зупчаници, зупчаници,конусни зупчаници и пужеви.

3. Легуре алуминијума

⚙Легуре алуминијума су добра алтернатива легурама гвожђа у апликацијама које имају потребу за високим односом чврстоће и тежине. Завршна обрада површине позната као пасивација штити легуре алуминијума од оксидације и корозије.

⚙Легура алуминијума се не може користити у окружењима са високим температурама јер почињу да се деформишу на 400°Ф. Уобичајене легуре алуминијума које се користе у зупчаницима су 2024, 6061 и 7075.

⚙Све три ове легуре алуминијума могу се термички обрадити како би се побољшала њихова тврдоћа. Зупчаници направљени од легура алуминијума укључујуцилиндрични зупчаници, спирални зупчаници, конусни зупчаници са равним зубима, и зупчаници.

4. Термопластика

⚙Термопластика је најбољи избор за зупчанике где је тежина најважнији критеријум. Зупчаници направљени од пластике могу се машински обрађивати као метални зупчаници; међутим, неки термопласти су погоднији за производњу бризгањем. Један од најчешћих бризганих термопласта је ацетал. Овај материјал је такође познат као (ПОМ). Зупчаници се могу направити од било којег полимера. Ово могу битицилиндрични зупчаници, спирални зупчаници, пужни точкови, конусни зупчаници, и зупчаници.