Kako bi se postigle očekivane performanse, trajnost i pouzdanost dijelova zupčanika, vrlo je važno odabrati prikladne materijale zupčanika. Visoka nosivost zupčanika zahtijeva tvrde materijale koji se teško obrađuju; visoka preciznost pogoduje materijalima koji se lako obrađuju, pa su razine čvrstoće i tvrdoće niske. Ovaj članak će ukratko predstaviti materijale zupčanika.
Zupčanici su elementi prijenosa snage. Zupčanici određuju moment, brzinu i smjer vrtnje svih pogonskih komponenti stroja. Postoje mnoge zamršenosti različitih vrsta zupčanika. Zapravo, odabir vrsta zupčanika nije lak proces. Ovisi o mnogim razmatranjima. Čimbenici koji utječu uključuju fizički prostor i raspored osovine, prijenosni omjer, opterećenje, točnost i razinu kvalitete.
Prema industrijskim primjenama, mnogi zupčanici se proizvode korištenjem različitih materijala i različitih specifikacija izvedbe. Ovi zupčanici imaju različite kapacitete, veličine i omjere brzine, ali glavna funkcija je pretvoriti ulaz glavnog pokretača u izlaz s visokim zakretnim momentom i malim brojem okretaja. Ove serije zupčanika mogu se koristiti gotovo u industrijama u rasponu od poljoprivrede do zrakoplovstva.
Zupčanici mogu biti izrađeni od različitih materijala, uključujući razne vrste čelika, bronce, lijevanog željeza, mesinga, nodularnog željeza, aluminija, metala u prahu i plastike. Među njima, čelik je uobičajen materijal i idealan. Pruža uspješnu kombinaciju visokog omjera čvrstoće i težine, visoke otpornosti na habanje, mogućnosti poboljšanja fizičkih svojstava toplinskom obradom i konkurentne cijene.
Materijali visoke cijene ne mogu osigurati dobre zupčanike. Određene primjene mogu zahtijevati korištenje aluminija, mjedi, bronce, plastike, fenolnih materijala, metala u prahu različitih spojeva ili nehrđajućeg čelika. Materijali zupčanika mogu se prvo podijeliti u dvije kategorije: metalni i nemetalni. Nemetalni materijali se mogu podijeliti u pet osnovnih kategorija: polimeri, elastomeri, keramika, staklo i kompozitni materijali. Metalni materijali podijeljeni su u dvije kategorije: crni metali, uključujući čelik; te obojeni metali kao što su bronca i aluminijske legure.
Veliki broj različitih materijala može zadovoljiti ove osnovne elemente. Materijali zupčanika mogu varirati od drva do sadašnjih sintetičkih materijala, uključujući željezne metale, obojene metale, metale u prahu i plastiku. Otkriveni su drevni zupčanici čak i od kamena. Odabrani materijal će utjecati na nosivost, čvrstoću, otpornost na udubljenje, vijek trajanja i cijenu zupčanika.
Kako odabrati materijal zupčanika
Prvo, izbor materijala zupčanika trebao bi se temeljiti na funkcionalnosti koju zahtijeva aplikacija. Ako materijal nije odabran za traženi zadatak, precizno projektiran i proizveden zupčanik će pokvariti. Odabrani materijal će utjecati na proces proizvodnje.
Izbor će se temeljiti na uslužnim, proizvodnim i ekonomskim zahtjevima. Jednostavno rečeno, zupčanici prenose snagu ili kretanje. Velika većina zupčanika prijenosa snage bit će izrađena od čelika. Osim čeličnog puža usklađenog s brončanim zupčanikom i plastičnim materijalom koji se koristi za smanjenje snage. Očekuje se da će većina zupčanika izdržati znatna opterećenja i zahtijevati neku vrstu toplinske obrade kako bi se povećala njihova čvrstoća i otpornost na habanje. Zupčanici koji samo omogućuju kretanje obično su izrađeni od plastike ili obojenih metala.
Izbor materijala zupčanika je kompliciran i mora biti povezan sa specifičnim opterećenjem i životnim vijekom potrebnim za primjenu. Uvijek se mora procijeniti kompatibilnost s materijalom, kemijskim sastavom, sastavom, mehaničkim svojstvima i cijenom opreme za spajanje. Ovisno o materijalu koji se koristi za zupčanik, njegove karakteristike mogu zahtijevati karakteristike kao što su otpornost na koroziju i električna ili magnetska svojstva. Prva tri osnovna zahtjeva za prihvatljive materijale zupčanika su dovoljna krutost.
Članak uglavnom predstavlja što su materijali zupčanika i kako odabrati materijale zupčanika. Znate da zupčanici mogu biti izrađeni od različitih materijala, uključujući različite vrste čelika, bronce, lijevanog željeza, mesinga, nodularnog željeza, aluminija, metala u prahu i plastike. Čekati. Među njima, čelik je uobičajen materijal i idealan. Pruža uspješnu kombinaciju visokog omjera čvrstoće i težine, visoke otpornosti na habanje, mogućnosti poboljšanja fizičkih svojstava toplinskom obradom i konkurentne cijene.
