Ihanteellisen materiaalin löytäminen vaihteille

Vaihteita suunniteltaessa ja valmistettaessa käytetyt materiaalit riippuvat siitä, minkä tyyppistä vaihdetta valmistetaan sekä miten ja missä sitä käytetään.

Vaihderakenteissa käytetään yleisesti monenlaisia ​​raaka-aineita, ja jokaisella materiaalilla on parhaat mekaaniset ominaisuutensa ja se on paras valinta.Päämateriaalien luokat ovat kupariseokset, rautaseokset, alumiiniseokset ja kestomuovit.

1. Kupariseokset

⚙️Kunvaihdelaatikon suunnittelujoka altistuu syövyttävälle ympäristölle tai jonka on oltava ei-magneettinen, kupariseos on yleensä paras valinta.

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

⚙️Messinkiseoksesta yleensä valmistetut hammaspyörät ovatlieriöpyörätja räkkejä ja niitä käytetään matalan kuormituksen ympäristöissä.

⚙️Fosforipronssi parantaa seoksen kulutuskestävyyttä ja jäykkyyttä. Parempi korroosion- ja kulutuskestävyys tekevät fosforipronssiseoksista erinomaisen valinnan suurta kitkaa omaaville käyttöosille. Esimerkki:matovaihde

⚙️Alumiiniumpronssi on kolmas vaihteissa käytetty kupariseos. Alumiinipronssiseoksilla on parempi kulutuskestävyys kuin fosforipronssiseoksilla ja niillä on myös erinomainen korroosionkestävyys. Tyypillisiä alumiinipronssiseoksista valmistettuja vaihteita ovat ristikkäiset kierrevaihteet ja matovaihteet.

2. Rautaseokset

⚙️Kunvaihdesuunnitteluvaatii erittäin hyvää materiaalin lujuutta, rautaseokset ovat paras valinta. Raaka-aineessaan harmaata valurautaa voidaan valaa ja koneistaa hammaspyöriksi.

⚙️ Terässeokset voidaan jakaa neljään päätyyppiin: hiiliteräs, seosteräs, ruostumaton teräs ja työkaluteräs. Hiiliterässeoksia käytetään lähes kaikentyyppisissä hammaspyörissä, 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 lievähiiliseen teräkseen, keskihiiliseen teräkseen ja runsashiiliseen teräkseen. Lievien terässeosten hiilipitoisuus on alle 0,30 %. Runsashiilisten terässeosten hiilipitoisuus on yli 0,60 %, ja keskihiiliset teräkset sijoittuvat näiden kahden välille. Nämä teräkset ovat hyvä valintalieriöpyörät, kierrevaihteet, vaihdelaatikot,kartiohammaspyörät ja matovaihteet.

3. Alumiiniseokset

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

⚙️Alumiiniseoksia ei voida käyttää korkeissa lämpötiloissa, koska ne alkavat muuttaa muotoaan 400 °F:ssa. Yleisimmät vaihdelaatikoissa käytetyt alumiiniseokset ovat 2024, 6061 ja 7075.

⚙️Kaikkia näitä kolmea alumiiniseosta voidaan lämpökäsitellä niiden kovuuden parantamiseksi. Alumiiniseoksista valmistettuja hammaspyöriä ovat mm.lieriöpyörät, kierrevaihteet, suorahampaiset kartiohammaspyörätja vaihdelaatikot.

4. Termoplastit

⚙️ Termoplastiset muovit ovat paras valinta vaihteille, joissa paino on tärkein kriteeri. Muovista valmistettuja vaihteita voidaan koneistaa kuten metallisia vaihteita; jotkut termoplastiset muovit sopivat kuitenkin paremmin ruiskuvalettavaksi. Yksi yleisimmistä ruiskuvaletuista termoplastisista muoveista on asetaali. Tämä materiaali tunnetaan myös nimellä (POM). Vaihteita voidaan valmistaa kummastakin polymeeristä. Nämä voivat ollalieriöpyörät, kierrevaihteet, matopyörät, kartiohammaspyörätja vaihdelaatikot.