Bij het ontwerpen van een enkel tandwiel of tandwielsysteem is de materiaalkeuze de belangrijkste factor die de geometrie van het tandwiel bepaalt, of de prestaties van het tandwiel bepalen de juiste materiaalkeuze voor het tandwiel. Er zijn veel soorten grondstoffen die vaak worden gebruikt bij de productie van tandwielen, en elke grondstof heeft een goede keuze en de mechanische eigenschappen zijn ideaal. De belangrijkste soorten materialen zijn koperlegeringen, ijzerlegeringen en aluminiumlegeringen.
Door de juiste legering en verwerking kunnen tandwielen van aluminiumlegeringen verschillende sterktes verkrijgen. Materialen van aluminiumlegeringen worden meestal gebruikt voor de productie van tandriemwielen, rekken en andere componenten met lage spanning. De verwerkingstechnologie van tandwielen van aluminiumlegering is dezelfde als die van tandwielen van gelegeerd staal (zoals frezen, tandwielhobbing, tandwielvorming, enz.).
Aluminiumlegering kan worden beschouwd als een van onze meest voorkomende metalen. Het lichte gewicht en de hoge sterkte van de aluminiumlegering maken het een ideale keuze voor vele toepassingen. Na staal worden aluminiumlegeringen geroemd om hun corrosiebestendigheid en lichtgewicht. Deze eigenschap van aluminium maakt het bijzonder geschikt voor diverse elektrische en elektronische toepassingen, zoals hoogspanningshardware, tandwielwerkstukken, paraboolantennes, computerschijven, enz.
Wat zijn de kenmerken van tandwielen van aluminiumlegering?
Aluminiumlegering is een beter alternatief voor ijzerlegeringen en is geschikt voor toepassingen met een hoge sterkte-gewichtsverhouding. Het gewicht van een aluminiumlegering is een derde zwaarder dan die van staallegeringen van dezelfde grootte. Tandwielen van aluminiumlegering hebben de kenmerken van corrosieweerstand en een laag gewicht. Het gepassiveerde oppervlak kan de tandwielen van aluminiumlegering beschermen tegen oxidatie en corrosie. Dit is vergelijkbaar met roest op staallegeringen, het bedekt het oppervlak en beschermt het tegen verdere schade. Aluminiumlegering is duurder dan koolstofstaal, maar goedkoper dan roestvrij staal. Ze zijn echter gemakkelijk te verwerken, wat de stijging van de materiaalkosten compenseert.
Aluminium versnelling
Aluminium heeft in de geschiedenis bewezen zeer veelzijdig te zijn, en het gaat vandaag nog steeds door. De lucht- en ruimtevaartindustrie blijft profiteren van de eigenschappen van legeringen om veilige, betrouwbare en goedkopere mechanische onderdelen te vervaardigen. Materiaal van aluminiumlegering begint te vervormen bij 400 ° F, dus het kan niet worden gebruikt in omgevingen met hoge temperaturen. Er zijn veel verschillende soorten materialen van aluminiumlegeringen en de meest gebruikte materialen van aluminiumlegeringen voor het verwerken van tandwielen van aluminiumlegeringen zijn 2024, 6061 en 7075.
Van deze materialen kan worden gezegd dat de 2024-aluminiumlegering een naaste verwant is van aluminiumbrons, en het is ook een legering van aluminium en koper. Het belangrijkste legeringselement in de aluminiumlegering van 2024 is koper. Wanneer een hoge sterkte-gewichtsverhouding vereist is, kan 2024 aluminium worden gebruikt. In dit geval is de verhouding echter omgekeerd. Het koper in 2024 geeft deze legering een hoge sterkte, maar vermindert de corrosieweerstand aanzienlijk. 7075 aluminium combineert zink en magnesium met aluminium om een zeer sterke legering te vormen die bestand is tegen spanningsbelastingen. 6061 aluminiumlegering is een legering van aluminium, silicium en magnesium. Dit is een middelsterke aluminiumlegering met een goede corrosieweerstand en lasbaarheid. De bovenstaande drie tandwielen van aluminiumlegering kunnen een warmtebehandeling ondergaan om hun hardheid te vergroten. Tandwielen van aluminiumlegering omvatten rechte tandwielen en spiraalvormige tandwielen.
Voor- en nadelen van tandwielen van aluminiumlegering:
Het aluminiumlegeringsmateriaal in tandwielen van aluminiumlegeringen wordt als een duurzaam materiaal beschouwd. Een belangrijk kenmerk is dat het kan worden gerecycled met behoud van zijn oorspronkelijke kenmerken. Dit is een heel groot voordeel, niet alleen kostenbesparend, maar ook goed voor het milieu. Bovendien hebben tandwielen van aluminiumlegeringen ook het voordeel van corrosiebestendigheid. Wanneer een aluminiumlegering aan de lucht wordt blootgesteld, vormt zich op het oppervlak een dunne laag aluminiumoxide. Deze laag beschermt de aluminiumlegering tegen corrosie bij blootstelling.
Tandwielen van aluminiumlegering hebben een hogere treksterkte en een lager gewicht, waardoor het gewicht van de totale structuur wordt verminderd, waardoor de brandstofkosten worden verlaagd. Wanneer aluminiumlegering wordt blootgesteld aan de lucht, vormt zich een positieve oxidelaag op het oppervlak, waardoor het corrosiebestendig wordt. Bovendien hebben tandwielen van aluminiumlegeringen ook het voordeel van hoge sterkte. Door de sterkte van een aluminiumlegering kan het zwaardere metalen vervangen zonder de sterkte te verliezen die met andere metalen wordt geassocieerd, terwijl het profiteert van het lagere gewicht.
Aluminium versnelling
Het nadeel van tandwielen van aluminiumlegering is dat de algehele sterkte van tandwielen van aluminiumlegeringen slechter is dan die van tandwielen van staallegering: hoewel geprezen om zijn plasticiteit, kan deze speciale eigenschap van aluminium ook een nadeel zijn. In vergelijking met staal is het gemakkelijker te deuken en te krassen. Staal is sterk en het is onwaarschijnlijk dat het vervormt, vervormt of buigt onder enig gewicht, kracht of hitte.
