Ingranaggifanno affidamento sulle proprie dimensioni strutturali e sulla resistenza dei materiali per resistere ai carichi esterni, il che richiede che i materiali abbiano elevata resistenza, tenacità e resistenza all'usura; a causa della forma complessa degli ingranaggi, ilingranaggiRichiedono elevata precisione e i materiali devono essere di buona lavorabilità. I materiali comunemente utilizzati sono acciaio forgiato, acciaio fuso e ghisa.
1. Acciaio forgiato In base alla durezza della superficie del dente, si divide in due categorie:
Quando HB <350, si dice che la superficie del dente è morbida
Quando HB > 350, si parla di superficie dentale dura.
1.1. Durezza della superficie del dente HB＜350
Processo: forgiatura del grezzo → normalizzazione - tornitura di sgrossatura → tempra e rinvenimento, finitura
Materiali comunemente utilizzati: 45#, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB
Caratteristiche: Ha buone prestazioni complessive, la superficie del dente ha elevata resistenza e durezza e il nucleo del dente ha una buona tenacità. Dopo il trattamento termico, la precisione diIngranaggiIl taglio può raggiungere 8 gradi. È facile da produrre, economico e ha un'elevata produttività. La precisione non è elevata.
1.2 Durezza della superficie del dente HB >350
1.2.1 Quando si utilizza acciaio al carbonio medio:
Processo: Forgiatura del grezzo → normalizzazione → sgrossatura → tempra e rinvenimento → finitura → tempra ad alta e media frequenza → rinvenimento a bassa temperatura → lappatura o rodaggio abrasivo, rodaggio con elettroerosione.
Materiali comunemente utilizzati:45, 40Cr, 40CrNi
Caratteristiche: La durezza superficiale del dente è elevata (HRC=48-55), la resistenza al contatto è elevata e la resistenza all'usura è buona. Il nucleo del dente mantiene la tenacità dopo la tempra e il rinvenimento, ha una buona resistenza agli urti e un'elevata capacità di carico. La precisione è ridotta della metà, fino al livello 7. Adatto per la produzione in serie, come ingranaggi di trasmissione a media velocità e carico per automobili, macchine utensili, ecc.
1.2.2 Quando si utilizza acciaio a basso tenore di carbonio: Forgiatura del grezzo → normalizzazione → sgrossatura → tempra e rinvenimento → taglio di precisione → cementazione e tempra → rinvenimento a bassa temperatura → rettifica dei denti. Fino a 6 e 7 livelli.
Materiali comunemente utilizzati: 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo. Caratteristiche: elevata durezza superficiale dei denti e forte capacità di carico. Il nucleo presenta una buona tenacità e resistenza agli urti. È adatto per trasmissioni ad alta velocità, con carichi pesanti e sovraccarichi, o in applicazioni con requisiti di struttura compatta, come ingranaggio di trasmissione principale di locomotive e ingranaggi aeronautici.
2. Acciaio fuso:
Quando ilingranaggiodiametro d>400mm, la struttura è complicata e la forgiatura è difficile, il materiale in acciaio fuso ZG45.ZG55 può essere utilizzato per normalizzazione. Normalizzazione, tempra e rinvenimento.
3. Ghisa:
Elevata resistenza all'adesione e alla corrosione per vaiolatura, ma scarsa resistenza agli urti e all'abrasione. È adatto per lavori stabili, bassa potenza, bassa velocità o per grandi dimensioni e forme complesse. Può funzionare in condizioni di scarsità d'olio ed è adatto per trasmissioni aperte.
4. Materiale metallico:
Tessuto, legno, plastica, nylon, adatti ad alta velocità e carichi leggeri.
Nella scelta dei materiali, occorre considerare che le condizioni di lavoro degli ingranaggi sono diverse, così come le modalità di rottura dei denti. Questi elementi costituiscono la base per la definizione dei criteri di calcolo della resistenza dell'ingranaggio e per la selezione dei materiali e dei punti critici.
1. Quando i denti degli ingranaggi si rompono facilmente sotto carico d'urto, è opportuno selezionare materiali con maggiore tenacità, e per la cementazione e la tempra si può optare per l'acciaio a basso tenore di carbonio.
2. Per le trasmissioni chiuse ad alta velocità, la superficie dei denti è soggetta a vaiolatura, quindi è necessario selezionare materiali con una maggiore durezza superficiale dei denti e si può utilizzare acciaio al carbonio medio con indurimento superficiale.
3. Per basse velocità e carichi medi, quando possono verificarsi fratture, vaiolature e abrasioni dei denti degli ingranaggi, è opportuno selezionare materiali con buona resistenza meccanica, durezza superficiale dei denti e altre proprietà meccaniche complessive, e si può optare per acciaio a medio tenore di carbonio temprato e rinvenuto.
4. Cercate di avere una varietà limitata di materiali, facili da gestire, e tenete conto delle risorse e delle forniture.
5. Quando le dimensioni della struttura sono compatte e la resistenza all'usura è elevata, è opportuno utilizzare acciaio legato.
6. Le attrezzature e la tecnologia dell'unità produttiva.
Data di pubblicazione: 11 marzo 2022