Das ideale Material für Zahnräder finden

Bei der Konstruktion und Herstellung von Zahnrädern hängen die verwendeten Materialien davon ab, um welche Art von Zahnrad es sich handelt und wie und wo es eingesetzt werden soll.

Es gibt viele Arten von Rohmaterialien, die üblicherweise in Zahnradkonstruktionen verwendet werden, und jedes Material hat seine besten mechanischen Eigenschaften und ist die beste Wahl.Die Hauptkategorien der Werkstoffe sind Kupferlegierungen, Eisenlegierungen, Aluminiumlegierungen und Thermoplaste.

1. Kupferlegierungen

⚙️WennKonstruktion eines ZahnradsWenn ein Material einer korrosiven Umgebung ausgesetzt sein soll oder nicht magnetisch sein muss, ist eine Kupferlegierung in der Regel die beste Wahl.

⚙️Die drei am häufigsten in Zahnrädern verwendeten Kupferlegierungen sind Messing, Phosphorbronze und Aluminiumbronze.

⚙️Die Zahnräder bestehen üblicherweise aus einer Messinglegierung.Stirnräderund Gestelle und werden in Umgebungen mit geringer Last eingesetzt.

⚙️Phosphorbronze verbessert die Verschleißfestigkeit und Steifigkeit der Legierung. Die höhere Korrosions- und Verschleißbeständigkeit macht Phosphorbronzelegierungen zu einer ausgezeichneten Wahl für Antriebskomponenten mit hoher Reibung. Beispiel:Schneckengetriebe

⚙️Aluminiumbronze ist die dritte Kupferlegierung, die in Zahnrädern verwendet wird. Aluminiumbronze-Legierungen weisen eine höhere Verschleißfestigkeit als Phosphorbronze-Legierungen auf und bieten zudem eine überlegene Korrosionsbeständigkeit. Typische Zahnräder aus Aluminiumbronze-Legierungen sind Schrägverzahnungen (Schrägverzahnungen) und Schneckengetriebe.

2. Eisenlegierungen

⚙️Wenn einZahnradkonstruktionFür besonders robuste Werkstoffe eignen sich Eisenlegierungen. Grauguss lässt sich im Rohzustand gießen und zu Zahnrädern bearbeiten.

⚙️Es gibt vier Hauptbezeichnungen für Stahllegierungen: Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Edelstahl und Werkzeugstahl. Kohlenstoffstahllegierungen werden für nahezu alle Arten von Zahnrädern verwendet, da sie leicht zu bearbeiten, verschleißfest, härtbar, weit verbreitet und relativ kostengünstig sind.

⚙️Kohlenstoffstahllegierungen lassen sich weiter in Baustahl, mittelgekohlten Stahl und hochgekohlten Stahl unterteilen. Baustahllegierungen weisen einen Kohlenstoffgehalt von unter 0,30 % auf. Hochgekohlte Stahllegierungen haben einen Kohlenstoffgehalt von über 0,60 %, und die mittelgekohlten Stähle liegen dazwischen. Diese Stähle eignen sich gut für …Stirnräder, SchrägverzahnungZahnstangen,Kegelräder und Schnecken.

3. Aluminiumlegierungen

⚙️Aluminiumlegierungen sind eine gute Alternative zu Eisenlegierungen in Anwendungen, die ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis erfordern. Eine Oberflächenbehandlung, die als Passivierung bekannt ist, schützt Aluminiumlegierungen vor Oxidation und Korrosion.

⚙️Aluminiumlegierungen sind für den Einsatz in Umgebungen mit hohen Temperaturen ungeeignet, da sie sich ab 400 °F verformen. Gängige Aluminiumlegierungen für Zahnräder sind 2024, 6061 und 7075.

⚙️Alle drei Aluminiumlegierungen lassen sich wärmebehandeln, um ihre Härte zu verbessern. Zahnräder aus Aluminiumlegierungen umfassenStirnräder, Schrägverzahnung, Kegelräder mit geradverzahnten Zähnenund Zahnstangen.

4. Thermoplaste

⚙️Thermoplaste sind die beste Wahl für Zahnräder, bei denen das Gewicht das wichtigste Kriterium ist. Zahnräder aus Kunststoff lassen sich wie Metallzahnräder bearbeiten; einige Thermoplaste eignen sich jedoch besser für die Herstellung im Spritzgussverfahren. Einer der am häufigsten im Spritzgussverfahren verwendeten Thermoplaste ist Acetal (auch bekannt als POM). Zahnräder können aus beiden Polymeren hergestellt werden.Stirnräder, Schrägverzahnung, Schneckenräder, Kegelräderund Zahnstangen.