Ihanteellisen materiaalin löytäminen vaihteistoille

Vaihteita suunniteltaessa ja valmistuksessa käytetyt materiaalit riippuvat siitä, minkä tyyppistä vaihdetta valmistetaan ja miten ja missä niitä käytetään.

Vaihteistorakenteissa käytetään yleisesti monenlaisia ​​raaka-aineita, ja jokaisella materiaalilla on parhaat mekaaniset ominaisuudet ja se on paras valinta.Pääasialliset materiaaliluokat ovat kupariseokset, rautaseokset, alumiiniseokset ja kestomuovit.

1. Kuparilejeeringit

⚙️ Milloinvaihteiston suunnittelussajoka joutuu alttiiksi syövyttävälle ympäristölle tai sen on oltava ei-magneettinen, kupariseos on yleensä paras valinta.

⚙️Kolme yleisintä vaihteissa käytettävää kupariseosta ovat messinki, fosforipronssi ja alumiinipronssi.

⚙️Yleensä messingiseoksesta valmistetut vaihteet ovathammaspyörätja telineet ja niitä käytetään vähäkuormitteisissa ympäristöissä.

⚙️Fosforipronssi parantaa lejeeringin kulutuskestävyyttä ja jäykkyyttä. Korkeampi korroosion- ja kulutuskestävyys tekee fosforipronssiseoksista erinomaisen valinnan korkeakitkaisille käyttökomponenteille. Esimerkki:matovaihteisto

⚙️Alumiinipronssi on kolmas vaihteissa käytetty kupariseos. Alumiinipronssiseoksilla on korkeampi kulutuskestävyys kuin fosforipronssiseoksilla, ja niillä on myös erinomainen korroosionkestävyys. Tyypillisiä alumiinipronssiseoksista valmistettuja hammaspyöriä ovat ristikkäiset hammaspyörät (kierukkapyörät) ja kierukkapyörät.

2. Rautaseokset

⚙️Kun avaihteiston suunnitteluvaatii erinomaista materiaalilujuutta, rautaseokset ovat paras valinta. Raakamuodossaan harmaata rautaa voidaan valaa ja työstää hammaspyöriksi.

⚙️Terässeoksella on neljä päänimitystä: hiiliteräs, seosteräs, ruostumaton teräs ja työkaluteräs. Hiiliterässeoksia käytetään lähes kaikissa vaihteistotyypeissä, koska niitä on helppo työstää, niillä on hyvä kulutuskestävyys, ne voidaan karkaista, niitä on laajalti saatavilla ja ne ovat suhteellisen edullisia.

⚙️Hiiliterässeokset voidaan luokitella edelleen mietoon teräkseen, keskihiiliteräkseen ja korkeahiiliseen teräkseen. Mietojen terässeosten hiilipitoisuus on alle 0,30 %. Korkeahiilisten terässeosten hiilipitoisuus on yli 0,60 % ja keskipitoiset teräkset jäävät väliin. Nämä teräkset ovat hyvä valintahammaspyörät, kierrevaihteet, vaihdetelineet,kartiohammaspyörät ja matot.

3. Alumiiniseokset

⚙️Alumiinilejeeringit ovat hyvä vaihtoehto rautaseoksille sovelluksissa, joissa vaaditaan korkeaa lujuus-painosuhdetta. Passivointina tunnettu pintakäsittely suojaa alumiiniseoksia hapettumiselta ja korroosiolta.

⚙️Alumiiniseoksia ei voida käyttää kuumissa ympäristöissä, koska ne alkavat deformoitua 400 °F:n lämpötilassa. Yleisimmät vaihteistossa käytetyt alumiiniseokset ovat 2024, 6061 ja 7075.

⚙️Kaikki nämä kolme alumiiniseosta voidaan lämpökäsitellä niiden kovuuden parantamiseksi. Alumiiniseoksesta valmistettuja vaihteita ovat mmhammaspyörät, kierrevaihteet, suorahampaiset kartiohammaspyörät, ja vaihteistotelineet.

4. Kestomuovit

⚙️Kertomuovit ovat paras valinta vaihteisiin, joissa paino on tärkein kriteeri. Muovista valmistetut hammaspyörät voidaan työstää kuten metallihammaspyörät; jotkin kestomuovit soveltuvat kuitenkin paremmin ruiskupuristukseen. Yksi yleisimmistä ruiskuvaletuista kestomuoveista on asetaali. Tämä materiaali tunnetaan myös nimellä (POM). Hammaspyörät voidaan valmistaa kummasta tahansa polymeeristä. Nämä voivat ollahammaspyörät, kierrevaihteet, matopyörät, kartiohammaspyörät, ja vaihteistotelineet.