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機械伝送の精密段階では、ギアは小さな体で極めて重要な役割を果たします。それらは、精密な機械的な動きのノートのようなものであり、すべての回転とすべての咬傷は力と動きを正確に伝達します。ただし、この一見単純な機械的アクションの背後には、材料科学の深い洞察と正確な選択があります。今日、Longshengチームは、伝統的な金属材料から最先端の複合材料まで、材料科学の広大な世界を通してあなたを連れて行き、ギアの機械加工材料の謎を1つずつ明らかにします。

何ですかギヤ機械加工？

ギアの機械加工の意味とは、設計要件を満たすギアを正確に生産するために、一連の機械的機械加工プロセスを通じて、原材料（通常は鋼、鋳鉄、アルミニウム合金などの金属）を使用することを指します。プロセス。ギアは、機械伝送システムの重要な部分です。歯間のメッシュを通してトルクと回転運動を伝達し、機械的エネルギーの変換と伝達を実現します。

どの材料が使用されていますかギヤ機械加工？

これらの重要なプロパティを備えたギアを生産するために使用できるさまざまな材料があります。以下は、各素材の概要とその独自の利点です。

鋳鉄

鋳鉄は、耐摩耗性が優れているため、精密ギア製造に理想的な金属です。それは、ダメージなしで繰り返される連続的な摩耗に耐えることができます。この素材のもう1つの主要な利点は、鋳造方法を通じて複雑な形状と細かい構造を持つギアを簡単に生産できることです。鋳鉄製のギアは、操作中に比較的大きな音を発生させ、表面の粗さが高い場合がありますが、これは特定の分野でのアプリケーションに影響しません。それらは通常、スムーズな動作にあまり焦点を合わせておらず、重機​​、鉱業などの耐久性と費用対効果に焦点を合わせているアプリケーションで使用されます。

鋼鉄

鋼の合金ギアは、通常受ける熱処理プロセスのおかげで、特に歯の領域でのギアの靭性と硬さを大幅に向上させるため、高強度に好まれます。鋼合金ギアは、大きな荷重やトルクに耐えることができるため、さまざまな伝送システムで広く使用されています。その中で、炭素鋼は、その良好な機械的特性と処理特性により、ヘリカルギア、スパーギア、ベベルギア、ワームギア、ラックなどのギアコンポーネントの生産に適した材料となっています。これらのギアコンポーネントは、自動車、機械、航空宇宙、その他のフィールドで広く使用されており、さまざまな伝送システムに安定した信頼性の高い電力伝送を提供します。

真鍮

真鍮は銅と亜鉛の合金です。メーカーは、異なる真鍮合金を使用して、金属の亜鉛の量を変えることができます。低亜鉛の真鍮は他の材料よりも延性があり、銅のベースは金属抗菌性と機械を容易にします。ブラスギアは、低負荷アプリケーション用のSpurギアまたはラックでよく使用されます。

ブロンズ

真鍮に加えて、他の銅合金にはアルミニウム青銅と蛍光銅が含まれます。これらの非磁性ギアは、腐食性環境に最適です。

アルミニウムブロンズは、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、マンガンを組み合わせています。この合金は優れた摩耗と耐食性を備えているため、塩水、酸化、有機酸曝露などの非常に腐食性の環境で使用できます。さらに、高負荷環境に耐えることができ、ワームやヘリカルギアでの使用に最適です。

リン青銅には、銅、スズ、リンの組み合わせが含まれています。スズは合金の強度と腐食抵抗を増加させますが、リンは合金の剛性と耐摩耗性を増加させます。したがって、材料はホイールによって生成された摩擦と潤滑によって引き起こされる分解の両方に抵抗するため、リン青銅のギアは高摩擦環境、特にワームギアに最適です。

アルミニウム合金

アルミニウム合金から作られたピンギアには、腐食や酸化を防ぐための不動態化と呼ばれる保護表面処理があります。ギアギアの生産に使用される最も一般的なアルミニウム合金には、2024、6061、および7075が含まれます。グレードに関係なく、すべてのアルミニウムギアは、約400°Fで劣化し始めるため、低から中程度の温度アプリケーションに最適です。

粉末金属

パウダーメタルは、ギア処理で一般的に使用される材料の1つであり、高強度、耐摩耗性、強い可塑性などの利点があります。一般的な金属粉末材料には、鉄の粉末、鋼鉄粉末、ステンレス鋼粉末、合金粉末などが含まれます。粉末冶金ギアなどの粉末冶金プロセスを通じて、特定の形状と特性を持つギアに粉末金属を加工できます。このプロセスには、生産効率が高く、材料の利用率が高く、コストが低いという利点があるため、ギアの機械加工で広く使用されています。

熱可塑性科学

熱可塑性科学は、軽量、低ノイズ、潤滑の必要性などの利点を持つ、ギアの機械加工で一般的に使用される材料の1つでもあります。一般的な熱可塑性材料には、ポリオキシメチレン（POM）、ナイロン、ポリ（P-フェニレンテレフタラミド）（PPA）、液晶ポリマー（LCP）などが含まれます。射出成形や抽出などの成形プロセスを通じて熱可塑性科学は、装置に加工できます。これらのプロセスには、生産効率が高く、低コストがあり、自動化された生産を容易に実現できます。同時に、熱可塑性物質もリサイクル可能で分解可能であり、環境保護要件を満たしています。

 

さまざまな材料の適用ギヤ機械加工

送信システムの重要なコンポーネントとして、材料の選択は、システムのパフォーマンス、信頼性、およびサービスライフに直接影響します。ギアの機械加工でさまざまな材料を使用する方法の例をいくつか紹介します。

1。航空宇宙産業

航空宇宙産業では、軽量化は伝送設計の重要な目標の1つです。その結果、チタンや炭素繊維複合材料などの軽量の高強度材料は、ギアの製造に広く使用されています。チタンは優れた腐食抵抗と高温特性を持ち、極端な環境での重い負荷と高速動作に耐えることができます。一方、炭素繊維複合材料は、伝送の質量を大幅に減らし、非常に高い特異的強度と剛性で全体的な性能を向上させます。これらの材料を使用すると、航空宇宙機器が高性能を維持しながら、より効率的なエネルギー使用を実現することができます。

2。産業機械

工業機械の分野では、ギア用の材料の選択は、主に高強度、耐摩耗性、耐食性に焦点を当てています。鋳鉄は、優れた鋳造性能と耐摩耗性のために、高負荷伝達システムでギアを製造するためによく使用されます。これらのギアは、大きな衝撃の負荷と摩耗に耐える必要があり、鋳鉄は良好な疲労抵抗と耐摩耗性を提供できます。さらに、ステンレス鋼は、その優れた腐食抵抗のために腐食性環境の影響に抵抗する必要がある伝送システムでも広く使用されています。

3。自動車産業

自動車業界では、ギアの選択は、自動車の送信効率、燃費、信頼性に直接関係しているため、非常に重要です。高強度、耐摩耗性、靭性が良好であるため、合金鋼は、自動車伝送システムの通常のギアとトランスミッションシャフトギアの製造によく使用されます。これらのギアは、高いトルクや速度に耐える必要があり、同時に疲労抵抗が良好です。さらに、軽量のトレンドの開発により、アルミニウム合金などの軽量の金属材料は、車両全体の重量と燃料消費量を減らすために、自動車用品の製造に徐々に使用されます。

4。家電

コンシューマーエレクトロニクスでは、小さなモーターとホームアプライアンスのギアトランスミッションシステムには、小さなサイズ、軽量、低ノイズが必要です。したがって、これらのデバイスでは、軽量、低コスト、簡単な処理、自己潤滑のため、これらのデバイスでプラスチック製のギアが広く使用されています。プラスチックギアは、小型化と軽量のニーズを満たすだけでなく、特別な設計と最適化を通じてノイズと振動を減らし、機器の全体的な性能を向上させます。

選択原則は何ですかギヤ機械加工材料？

ギア用の材料を選択するときは、ギアのパフォーマンス、コスト、生産効率、環境保護の最良のバランスを確保するために、次のコア原則に従う必要があります。

・使用の要件を満たすには：これにより、ギアの速度、荷重のサイズ、作業環境（温度、湿度、腐食性ガスなど）など、ギアの特定の作業条件に応じて材料を慎重に選択する必要があります。たとえば、高速で走るギアの場合、優れた疲労強度と耐摩耗性の材料を選択する必要があります。重い負荷または衝撃負荷の場合、材料の強度と靭性が主な考慮事項になります。

・経済的で合理的：ギアのパフォーマンスが使用の要件を満たしていることを確認する前提で、製品の市場競争力を改善するために製造コストを削減しようとする必要があります。これには、手頃な価格で簡単に調達できる材料の選択、不必要な廃棄物を避けるために使用される材料の量を最適化することが含まれます。

・処理の容易さ：処理して形成しやすい材料を選択することは、生産効率を改善するだけでなく、コストをさらに削減することもできます。たとえば、特定の材料には良好な切断特性があり、機械加工プロセスがギア用にスムーズになり、ツールの摩耗と機械加工時間が短縮されます。

・持続可能性：ギア用の処理材料を選択するときは、材料の環境保護と持続可能性を完全に考慮する必要があります。これは、リサイクル可能、分解性、または生産プロセスでエネルギー消費量が少ないなど、環境への影響が低い材料を優先する必要があることを意味します。これは、環境汚染を減らすのに役立つだけでなく、企業のグリーン開発と社会的責任を促進します。

FAQ

1.使用される材料は何ですかギヤ？

ギアの一般的な材料には、鋼、鋳鉄、非鉄金属（銅合金、アルミニウム合金など）、および非金属材料（プラスチック、ナイロン、樹脂など）が含まれます。選択される特定の材料は、ギアの労働条件、パフォーマンス要件、コストなどの要因に依存します。

2.シャフトを作るためにどの材料を使用しますか？

シャフトに一般的に使用される材料には、鋼、鋳鉄、アルミニウム合金、非金属材料が含まれます。鋼：高強度、高硬度、強い耐摩耗性、重量、高速、高温などの過酷な労働条件下でのシャフト伝達に適しています。一般的な鋼には45＃鋼、40cr鋼などが含まれます。一般的な鋳造アイロンには、灰色の鋳鉄、延性鉄などが含まれます。アルミニウム合金：軽量、高強度、強い腐食抵抗、高速、低荷重、低温などの条件下で軽量を必要とするシャフト伝達に適しています。一般的なアルミニウム合金には、6061-T6、7075-T6などが含まれます。非金属材料：炭素繊維複合材料、セラミックなど、軽量、高い硬度、強い腐食抵抗、良好な振動抵抗の利点がありますが、コストは高くなり、シャーマの拡大によって簡単に影響を受けます。

3.ラックの材料は何ですかギヤ？

ラックとギアの材料の選択は通常、ギアの材料の選択に似ており、労働条件、パフォーマンスの要件、コストなどの要因にも依存します。一般的に使用される材料には、鋼、鋳鉄、非鉄金属、非金属材料が含まれます。

4.ラックの4つのコンポーネントは何ですかギヤ？

ラックとギアは通常、次の4つの主要な部分で構成されています。①歯の表面：ラックとギアの重要な部分。歯の形とメッシュが送信の効率と滑らかさを決定します。 ②リム：ラックとギアの外径の部分は、通常、ギアの剛性と荷重をかける容量を改善するために使用されます。 ③ハブ：ギアの場合、ハブはギアの主要な部分であり、通常はハブボディとベアリングシートで構成されています。 ④その他の補助部品：ベアリング、シャフト、シールなど、これらの部品は、ラックとギアの送信にも重要です。ベアリングは、ギアシャフトをサポートし、ギアに対する軸方向と放射状の力の影響を減らす重要なコンポーネントです。シャフトは、ギアハブとトランスミッションデバイスを接続し、軸方向の力と放射状の力を送信する部品です。シールは、潤滑剤の漏れや不純物がギアトランスミッションシステムに入るのを防ぐために使用されます。

まとめ

ギアの一般的な材料には、鋼、鋳鉄、非鉄金属（銅合金、アルミニウム合金など）、および非金属材料（プラスチック、ナイロン、樹脂など）が含まれます。選択される特定の材料は、ギアの労働条件、パフォーマンス要件、コストなどの要因に依存します。ギアギアの処理材料は、特定の使用条件とパフォーマンス要件に従って選択する必要があります。スチールは、包括的なパフォーマンスが優れているため、最も一般的に使用される材料の1つです。プラスチックや複合材料などの非金属材料は、特定の特定の場合に独自の利点があります。特別な合金材料は、極端な条件下での使用要件に適しています。合理的に材料を選択することにより、ギアギアが優れたトランスミッションパフォーマンスとサービス寿命を確保することができます。

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LSチーム

この記事は、複数のLongshengの寄稿者によって書かれました。 Longshengは製造業の主要なリソースであり、CNC加工、板金製造、3D印刷、射出成形、金属スタンピング、そしてもっと。