Избор материјала за прилагођене спиралне зупчанике-Челик, месинг или пластика (ПОМ)

Материјал одређује век трајања,{0}}носивост, карактеристике буке и исплативост{1}}коначног пројекта зупчаника. Неправилан избор материјала ће утицати на перформансе зупчаника и чак их може учинити неупотребљивим. Као апрофесионални произвођач прецизних механичких компоненти, након сарадње са бројним клијентима, верујем да можда размишљате да ли да одаберете апсолутну чврстоћу легираног челика, отпорност на корозију месинга или ефекат смањења буке инжењерске пластике за свој пројекат зупчаника?

Хансхенг Аутоматион ће анализирати три најчешћаспирални зупчаникматеријала- челик, месинг иПОМ пластика- и неке стратегије одабира у чланку, у нади да ће вам бити од помоћи.

Пре него што објаснимо конкретне материјале, хајде да прво утврдимо критеријуме за избор. Када нас купац одабере да прилагодимо спирални зупчаник за њих, ми ћемо проценити сценарио примене на основу следећих пет главних фактора приликом потврђивања избора материјала зупчаника.

Челични спирални зупчаницису обично најпогоднији избор за индустријски пренос енергије. Челични зупчаници су обично направљени од угљеничног челика (као што је 1045), легираног челика (као што је 4140 или 8620) или нерђајућег челика (303, 304 или 316). Карактеристика челика је да може прихватити различите облике термичке обраде, као што су карбуризација, индукционо каљење или процеси нитрирања.Термички обрађенозупчаници могу постићи изузетно високу површинску тврдоћу уз одржавање чврстог и дуктилног језгра да апсорбује ударна оптерећења.

Предности

Главна предност одчелични зупчаници високе чврстоћеје њихова носивост-носивости. Према АГМА 2001-Д04 методама прорачуна, фактори као што су класа материјала, ниво тврдоће и тип топлотне обраде директно утичу на носивост зупчаника-са карбуризованим и каљеним челицима (као што су 8620 или 9310 цхиеве површине, обезбеђујући оптималну тврдоћу површине ХРЦ-2) и замор од контакта (питтинг) и замор савијања зуба.

Челични зупчаници имају изузетно јаку отпорност на хабање и хабање, што их чини веома погодним за непрекидан рад са великом{0}}брзином и великим обртним моментом. Ако се правилно подмазују и одржавају, сет челичних зупчаника може трајати деценијама. Поред тога,ЦНЦ машински обрађени челични зупчанициможе одржавати изузетно чврсте толеранције (ИСО 1328-1 степен 5 или бољи).

Недостаци

Његов недостатак је што има велику тежину и повећава инерцију система, што није пријатељско за опрему или апликације које захтевају често заустављање при покретању. А без сталног снабдевања уљем или машћу, контакт челика са челиком може изазвати гризење и заглављивање. Још један недостатак је што је обичан челик склон рђању и корозији, и има високу буку при раду.

Најбоље за

Индустриалчелични зупчаницису најбољи избор за апликације као што су системи и диференцијали за аутомобиле,-индустријска опрема за тешке услове (транспортне траке, дробилице, рударске машине),-прецизни ЦНЦ уређаји за механички погон итд.

Месингани спирални зупчанициобезбеђују умерену механичку чврстоћу (затезна чврстоћа типично 300-500 МПа, приближно 40-60% угљеничног челика) и добре перформансе трења, углавном се користе у области прецизних инструмената. Месингани зупчаници се обично обрађују од легура као што је Ц36000 (месинг за лако сечење) или морнарски месинг. Највећа карактеристика је одлична обрадивост; Производи мале струготине и има минимално хабање резних алата. По прихватљивој цени, може произвести веома сложене и прецизне прецизне месингане зупчанике.

Важно је да се месинг истиче у применама пужног зупчаника - месингани пужни точкови упарени са челичним пужним пужним точковима представљају стандардну конфигурацију индустрије због оптималне расподеле оптерећења и карактеристика хабања.

Предности

Основна карактеристика овог материјала је његова висока природна мазивост. Нарочито када се месинг користи у комбинацији са челиком, ефекат је одличан.Нискошумни зупчаницису такође обично направљени од месинга, пошто је овај материјал мекши од челика и обезбеђује боље пригушивање вибрација. Поред тога, месингани зупчаници имају одличну отпорност на корозију на воду.

Недостаци

Недостаци месинга су такође очигледни, пошто су његова затезна чврстоћа и граница течења знатно нижи од челика, што га чини неприкладним за апликације са јаким ударима или{0}}тешким оптерећењем. Још један недостатак је што у поређењу са челиком, месинг није отпоран на топлоту-; Како температура расте, његова снага ће се брзо смањити. Коначно, због значајних флуктуација у ценама бакра, цена месинганих сировина такође мора да узме у обзир да ли су јефтинији од стандардног челика.

Најбоље за

Самоподмазујући зупчаницинаправљени од месинга (или упарени са челиком) су веома погодни за прецизне инструменте, мераче и мераче, механизме сатова, пужне преноснике (месингпужни зупчаникупарен са челичним пужним зупчаником је стандард), апликације са мало-буке које захтевају умерени интензитет, морско окружење или опрему за мерење воде и још много тога.

Напомена:Месингани зупчаници се генерално препоручују за контактна напрезања знатно испод оних од зупчаника од каљеног челика, што их чини неприкладним за тешке{0}}прилике за пренос снаге.

У инжењерској термопластици, посебноПОМ спирални зупчаници, можда знате за овај материјал преко трговачких назива Делрин (ДуПонт Сеистеел) или Ацетал (Ацетал). ПОМ, као полукристални инжењерски термопласт, има крутост, одличну стабилност димензија, а такође се може масовно-производити ЦНЦ машинском обрадом или бризгањем.Пластични спирални зупчанициод ПОМ-а имају природно глатку и хемијски отпорну површину.

Предности

Најочигледнија предност ПОМ-а је његова мала тежина, која је око 80% лакша од челика. То је најбољи материјал затихи зупчаниции има одлично пригушивање буке и вибрација. ПОМ зупчаници су у суштинисамоподмазујући пластични зупчаници, што значи да обично могу да раде без уља или масти. Истовремено, такође има одличну отпорност на замор и отпорност на хабање. Поред тога, може толерисати и раствараче и горива. За медицинску и прехрамбену индустрију,опрема за хранунаправљени од специфичних ПОМ класа су у складу са ФДА и УСДА захтевима.

Недостаци

Највећи недостатак је што се његова снага не може упоредити са металом. Међу три материјала описана у овом чланку, он има најмању носивост-оптерећења и отказаће под великим обртним моментом или ударним оптерећењима. Друго, температура је такође главни ограничавајући фактор; Типична називна радна температура ПОМ-а је између -40 степени Ц и 90 степени Ц, изнад које ће омекшати и деформисати се. Поред тога, иако пластика има добру димензионалну стабилност, могу се јавити мале промене у димензијама због апсорпције влаге или топлотног ширења, што може утицати на мреже у високо прецизним апликацијама.

Најбоље за

Делрин зупчаници и ацетал компоненте направљене од ПОМ-а су пожељан избор за апликације као што је канцеларијска опрема (штампачи, фотокопир машине),зупчаници медицинских уређаја(где подмазивање може представљати ризик од контаминације), опрему за прераду хране (конвејери, флаширање) и лагани пренос за роботе.

Да бисмо вам помогли да боље разумете разлике између ова три материјала, саставили смо табелу за вашу референцу.

Напомена: Отпорност челика на корозију у великој мери зависи од врсте (нерђајући челик наспрам угљеничног челика) и површинског премаза.

Гледајући ово, можда још увек нисте сигурни који материјал на крају изабрати, али у реду је. Хаснхенг Аутоматион вам такође пружа водич за доношење одлука.

Имајте на уму да је овај водич за избор зупчаника заснован на нашем сопственом производном искуству у прилагођавању различитих типова зупчаника и служи само као референца. Ако нисте у могућности да донесете одлуку или вам је потребан неко да вам помогне са научном стратегијом, слободно то учинитеконтактирајте наси можемо брзо да одговоримо на ваше потребе.

Контактирајте сада

Изаберите челик ако вам је потребно

• Примене са великим оптерећењем и великим обртним моментом:мобилних{0}}тешких транспортера, погонских точкова возила.
• Дуг радни век:Машина ради 24/7, а цена заустављања и замене зупчаника је превисока.
• Неповољно радно окружење:висока температура, високе вибрације или велико ударно оптерећење.
• Буџетски додатак:Имате буџет за топлотну обраду и систем подмазивања.

Изаберите Брасс ако вам је потребно

• Рад са ниским нивоом буке:Околина не може да прихвати звук удара метала, али је пластична чврстоћа недовољна.
• Прецизни инструменти:захтевају глатко кретање и перформансе против угриза.
• Корозивно окружење:изложени води или сланом спреју, а обрада нерђајућег челика је сувише тешка.
• Капацитет средњег оптерећења:успостављање равнотеже између слабости пластике и претеране жилавости челика.

Изаберите ПОМ ако вам је потребно

• Примена са малим оптерећењем:унутрашња структура електронских производа или малих кућних апарата.
• Екстремно осетљива на буку окружења:болнице, машине за паковање хране или потрошна роба за домаћинство.
• Лагани дизајн:Сваки грам тежине је важан за преносиве уређаје или дронове.
• Нема захтева за подмазивање:окружење чистих просторија, машине за обраду папира или текстила.
• За храну/медицинске апликације:директан контакт са храном или стерилним окружењем.

Ако још увек учите како да изаберете материјал зупчаника, имајте на уму да многи системи преноса користе хибридни приступ, као што је челични пуж који покреће месингане зупчанике или челични зупчаник покреће ПОМ зупчанике, како би максимизирали предности

Могу ли да мешам различите материјале, као што је упаривање челичног зупчаника са пластичним зупчаником?

Наравно, ово је заправо прилично уобичајено. Уобичајена пракса је да се користе метални зупчаници упарени са пластичним спиралним зупчаницима великих зупчаника. Ово не само да смањује буку, већ и смањује трење и хабање између зупчаника који се спајају. Међутим, запамтите да ограничење оптерећења читавог система након мешања и усклађивања зависи од слабије пластичне опреме.

Зашто су спирални зупчаници скупљи за производњу од цилиндричних зупчаника?

Да, прилагођени спирални зупчаници су генерално нешто скупљи од цилиндричних зупчаника. Углавном зато што је Хелик угао тешко руковати, подешавање ЦНЦ обраде зупчаника је сложеније, пут обраде постаје дужи, а како би се осигурала тачност овог угла, детекција је такође компликованија.

Како угао спирале утиче на избор материјала зупчаника?

Имаће утицаја. Када се спирални зупчаник ротира, постојаће аксијални потисак, а што је већи угао, то је већи потисак. Ако је у питању пластични зупчаник као што су ПОМ спирални зупчаници, прекомерна аксијална сила може лако изазвати пузање или деформацију. Дакле, ако је аксијално оптерећење велико, коришћење челичних спиралних зупчаника или месинга велике{3}}кости ће бити сигурније.

Које информације треба да наведем за понуду прилагођене опреме?

Да бисмо вам пружили најтачније савете о избору материјала за зупчанике и понуду, наведите следеће:

Детаљни цртежи (укључујући параметре као што су модул, број зубаца, угао спирале, итд.).

Радно оптерећење (момент и брзина).

Окружење примене (као што је да ли је температура висока или не, и да ли постоји корозивност).

Захтеви за ниво тачности (АГМА или ИСО).

Очекивани век трајања и захтеви за буку.

Избор материјала је први корак, а производња зупчаника према цртежима је други. Чак и мале грешке у углу спирале или пречнику корака могу довести до квара зупчаника, без обзира на материјал.

Због тога је партнерство са професионалцемпроизвођач опреме по мерије пресудно. Професионални добављач не пружа само услуге машинске обраде; у Хаснхенг Аутоматион, такође нудимо савете за дизајн за производњу (ДФМ). Можемо вам рећи да ли ће ваш изабрани нерђајући челик 316 имати непотребне трошкове због потешкоћа у машинској обради или би одређена класа ПОМ-а била прикладнија за ваше захтеве.

У нашој фабрици користимо напреднеЦНЦ обрада зупчаникаспособности за обраду широког спектра материјала. Разумемо јединствене параметре резања који су потребни за челик и пластику. Било да вам је потребан један прототип или 10.000 јединица за масовну производњу, наша ригорозна контрола квалитета осигурава да произведени зупчаници испуњавају ваше спецификације. Као адобављач прецизних зупчаника, циљ нам је да вам пружимо решење на једном{0}}у за прецизне зупчанике, штедећи време, труд и трошкове нашим клијентима.

Коначно, оно што Хансхенг жели да изрази је да не постоји "најбољи" материјал за сваки зупчаник, већ само материјал који је најпогоднији за вашу специфичну примену. Челик пружа снагу без премца, месинг нуди глатку прецизност, а ПОМ доноси тишину и лаган. Пажљиво процењујући своје оптерећење, окружење и буџет, можете оптимизовати перформансе и животни век свог дизајна.

Потребна вам је помоћ у одабиру правог материјала за васприлагођени спирални зупчаници? Контактирајте наш инжењерски тим за бесплатне консултације и понуду.

Као професионални добављач прецизних зупчаника, наши процеси производње и тестирања стриктно се придржавају међународно признатих индустријских стандарда.

АГМА 2001-Д04: Основни фактори оцењивања и методе прорачуна за зупце са еволвентним и спиралним зупцима.

ИСО 1328-1:2013: Цилиндрични зупчаници - ИСО систем класификације толеранције бока.

ВДИ 2736: Термопластични зуби зупчаника.

Приручник за машине (31. издање): Секција зупчаника - Материјали и термичка обрада.

АСТМ Б16 / Б16М: Стандардна спецификација за бесплатно-сечење месингане шипке, шипке и облика.