1. Arten von Getriebematerialien

Stahl

Stahl ist das am häufigsten verwendete MaterialGetriebeherstellung aufgrund seiner hervorragenden Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit. Zu den verschiedenen Stahlsorten gehören:

• Kohlenstoffstahl: Enthält eine moderate Menge Kohlenstoff, um die Festigkeit zu erhöhen und gleichzeitig erschwinglich zu bleiben. Wird häufig in Anwendungen mit geringer bis mittlerer Last verwendet.
• Legierter Stahl: Gemischt mit Elementen wie Chrom, Molybdän und Nickel zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, Härte und Haltbarkeit. Ideal für hochbeanspruchte Industriegetriebe.
• Edelstahl: Bekannt für seine Korrosionsbeständigkeit, wodurch es für Umgebungen geeignet ist, die Feuchtigkeit oder Chemikalien ausgesetzt sind. Kommt häufig in Lebensmittelverarbeitungs- oder Pharmamaschinen vor.

Anwendungen: Industriemaschinen, Automobilgetriebe, Schwermaschinen.

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Gusseisen

Gusseisen bietet eine gute Verschleißfestigkeit und vibrationsdämpfende Eigenschaften, ist jedoch spröde und nicht für Anwendungen mit hoher Stoßbelastung geeignet.

• Grauguss: Wird für Getriebe verwendet, die Vibrationsreduzierung und Geräuschdämmung erfordern.
• Sphäroguss: Hat eine bessere Zugfestigkeit als Grauguss und ist für mäßige Belastungen geeignet.

Anwendungen: Getriebe für Pumpen, Kompressoren und landwirtschaftliche Geräte.

Messing und Bronze

Diese Materialien bieten geringe Reibung und gute Korrosionsbeständigkeit und eignen sich daher ideal für bestimmte Anwendungen. Sie bieten außerdem selbstschmierende Eigenschaften, wodurch die Notwendigkeit einer externen Schmierung minimiert wird.

• Bronzezahnräder: Wird aufgrund ihrer hervorragenden Verschleißfestigkeit in Schneckengetrieben verwendet.
• Messinggetriebe: Leicht und korrosionsbeständig, verwendet in kleinen Maschinen und Schiffsanwendungen.

Anwendungen: Schneckengetriebe, Schiffsausrüstung und Kleingeräte.

2.Wärmebehandlungsprozesse im Getriebebau

Die Wärmebehandlung ist ein wichtiger Prozess bei der Zahnradherstellung, der die Härte, Festigkeit und Verschleißfestigkeit verbessert. Je nach Material und Anwendungsanforderungen werden unterschiedliche Wärmebehandlungen angewendet, z. B. Aufkohlen, Induktionshärten, Flammhärten, Nitrieren, Abschrecken usw

2.1 Aufkohlen (Einsatzhärten)

Beim Aufkohlen wird Kohlenstoff in die Oberfläche von Zahnrädern aus kohlenstoffarmem Stahl eingebracht. Nach dem Aufkohlen wird das Zahnrad abgeschreckt, um eine harte Außenschicht zu bilden und gleichzeitig einen zähen Kern zu erhalten.

• Verfahren: Das Zahnrad wird in einer kohlenstoffreichen Umgebung erhitzt und anschließend abgeschreckt.
• Vorteile: Hohe Oberflächenhärte mit ausgezeichneter Kernzähigkeit.
• Anwendungen: Automobilgetriebe, Industriemaschinen, Bergbauausrüstung.

2.2 Nitrieren

Beim Nitrieren wird Stickstoff in die Oberfläche von legiertem Stahl eingebracht und so eine harte, verschleißfeste Schicht erzeugt, ohne dass ein Abschrecken erforderlich ist.

• Verfahren: Das Zahnrad wird in einer stickstoffreichen Atmosphäre bei relativ niedrigen Temperaturen erhitzt.
• Vorteile: Keine Verformung während des Prozesses, daher ideal für Präzisionsgetriebe.
• Anwendungen: Luft- und Raumfahrtgetriebe, Hochleistungs-Automobilkomponenten und Präzisionsmaschinen.

2.3 Induktionshärten

Beim Induktionshärten handelt es sich um eine lokale Wärmebehandlung, bei der bestimmte Bereiche des Zahnrads mithilfe von Induktionsspulen schnell erhitzt und anschließend abgeschreckt werden.

• Verfahren: Hochfrequente elektromagnetische Felder erhitzen die Zahnradoberfläche und kühlen anschließend schnell ab.
• Vorteile: Sorgt bei Bedarf für Härte und behält gleichzeitig die Kernzähigkeit bei.
• Anwendungen: Große Zahnräder, die in schweren Maschinen und Bergbaumaschinen verwendet werden.

2.4 Temperierung

Nach dem Abschrecken wird ein Anlassen durchgeführt, um die Sprödigkeit gehärteter Zahnräder zu verringern und innere Spannungen abzubauen.

• Verfahren: Zahnräder werden wieder auf eine moderate Temperatur erhitzt und dann langsam abgekühlt.
• Vorteile: Verbessert die Zähigkeit und verringert das Risiko von Rissen.
• Anwendungen: Zahnräder, die ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Duktilität erfordern.

2.5 Kugelstrahlen

Kugelstrahlen ist ein Oberflächenbehandlungsverfahren, das die Dauerfestigkeit von Zahnrädern erhöht. Bei diesem Verfahren werden kleine Metallperlen auf die Zahnradoberfläche gestrahlt, um Druckspannungen zu erzeugen.

• Verfahren: Perlen oder Stahlkugeln werden mit hoher Geschwindigkeit auf die Zahnradoberfläche geschossen.
• Vorteile: Verbessert die Ermüdungsbeständigkeit und verringert das Risiko von Rissen.
• Anwendungen: Zahnräder für Luft- und Raumfahrt- und Automobilanwendungen.

Die Auswahl des richtigen Zahnradmaterials und die Anwendung der entsprechenden Wärmebehandlung sind wesentliche Schritte, um sicherzustellen, dass Zahnräder unter verschiedenen Bedingungen effizient funktionieren.Stahlbleibt dank seiner Stärke und Vielseitigkeit, oft gepaart mit, die erste Wahl für IndustriegetriebeAufkohlen or Induktionshärtenfür zusätzliche Haltbarkeit.Gusseisenbietet eine gute Vibrationsdämpfung,Messing und Bronzesind ideal für reibungsarme Anwendungen

Wärmebehandlungen wieNitrieren, Temperierung, UndKugelstrahlenVerbessern Sie die Getriebeleistung weiter, indem Sie die Härte verbessern, den Verschleiß verringern und die Ermüdungsbeständigkeit erhöhen. Durch das Verständnis der Eigenschaften verschiedener Materialien und Wärmebehandlungen können Hersteller die Zahnradkonstruktionen optimieren, um den spezifischen Anforderungen verschiedener Branchen gerecht zu werden.