Longsheng

No estágio de precisão da transmissão mecânica, as engrenagens desempenham um papel fundamental com seus pequenos corpos. Eles são como notas em um movimento mecânico de precisão, e toda rotação e cada mordida transmite com precisão energia e movimento. No entanto, por trás dessa ação mecânica aparentemente simples, há uma visão profunda e uma seleção precisa da ciência dos materiais. Hoje, a equipe de Longsheng o levará ao vasto mundo da ciência dos materiais, desde materiais de metal tradicionais a materiais compostos de ponta, e revelarão o mistério dos materiais de usinagem de engrenagem um por um.

O que éengrenagemUsinagem?

O significado da usinagem de engrenagem refere -se ao uso de matérias -primas (geralmente metais, como aço, ferro fundido, ligas de alumínio etc.) através de uma série de processos de usinagem mecânica, como corte, trituração, rolagem etc., para produzir com precisão engrenagens que atendam aos requisitos de projeto. processo. A engrenagem é uma parte importante do sistema de transmissão mecânica. Ele transmite torque e movimento rotacional através da malha entre os dentes e realiza a conversão e transmissão da energia mecânica.

Quais materiais são usados ​​emengrenagemUsinagem？

Há uma variedade de materiais que podem ser usados ​​para produzir engrenagens com essas propriedades -chave. Abaixo está uma visão geral de cada material e suas vantagens únicas.

Ferro fundido

O ferro fundido é um metal ideal para a fabricação de equipamentos de precisão devido à sua excelente resistência ao desgaste. Pode suportar o desgaste repetido e contínuo sem danos. Outra grande vantagem desse material é que ele pode produzir facilmente engrenagens com formas complexas e estruturas finas através de métodos de fundição. Embora as engrenagens de ferro fundido possam produzir ruídos relativamente altos durante a operação e ter uma rugosidade de alta superfície, isso não afeta sua aplicação em campos específicos. Eles geralmente são usados ​​em aplicações menos focadas na operação suave e mais focadas na durabilidade e na relação custo-benefício, como máquinas pesadas, equipamentos de mineração etc.

Aço

As engrenagens de liga de aço são favorecidas por sua alta resistência, graças ao processo de tratamento térmico que eles geralmente passam, o que aumenta significativamente a resistência e a dureza da engrenagem, especialmente na área do dente. As engrenagens de liga de aço podem suportar grandes cargas e torques, para que sejam amplamente utilizados em vários sistemas de transmissão. Entre eles, o aço carbono tornou -se o material preferido para a produção de componentes de engrenagem, como engrenagens helicoidais, engrenagens de esporão, engrenagens de chanfros, engrenagens de minhoca e racks devido às suas boas propriedades mecânicas e propriedades de processamento. Esses componentes de engrenagem são amplamente utilizados nas áreas automotivas, máquinas, aeroespaciais e outros, fornecendo transmissão de energia estável e confiável para vários sistemas de transmissão.

Latão

Brass é uma liga de cobre e zinco. Os fabricantes podem usar diferentes ligas de latão para variar a quantidade de zinco no metal. O bronze de baixo zinco é mais dúctil do que outros materiais, e a base de cobre torna o antimicrobiano metálico e fácil de máquina. As engrenagens de latão são frequentemente usadas em engrenagens ou racks de esporão para aplicações de baixa carga.

Bronze

Além de latão, outras ligas de cobre incluem bronze de alumínio e bronze de fósforo. Essas engrenagens não magnéticas são mais adequadas para ambientes corrosivos.

O bronze de alumínio combina cobre, alumínio, níquel, ferro e manganês. Essa liga possui excelente resistência ao desgaste e corrosão, para que possa ser usada em ambientes altamente corrosivos, como água salgada, oxidação e exposição ao ácido orgânico. Além disso, eles são capazes de suportar ambientes de alta carga, tornando-os ideais para uso em worm e engrenagens helicoidais.

O bronze de fósforo contém uma combinação de cobre, estanho e fósforo. A lata aumenta a resistência à força e corrosão da liga, enquanto o fósforo aumenta a rigidez da liga e a resistência ao desgaste. Portanto, as engrenagens de bronze de fósforo são ideais para ambientes de alto atrito, especialmente engrenagens de worm, pois o material resiste a ambos os atrito gerado pela roda e degradação causados ​​pela lubrificação.

Ligas de alumínio

As engrenagens de pino feitas de ligas de alumínio têm um tratamento de superfície protetor chamado passivação para evitar corrosão e oxidação. As ligas de alumínio mais comuns usadas para produzir engrenagens incluem 2024, 6061 e 7075. Independentemente da nota, todas as engrenagens de alumínio são mais adequadas para aplicações de temperatura baixa a moderada, à medida que começam a degradar a cerca de 400 ° F.

Metais em pó

O metal em pó é um dos materiais comumente usados ​​no processamento de engrenagens, com vantagens como alta resistência, boa resistência ao desgaste e plasticidade forte. Os materiais de metal em pó comuns incluem ferro em pó, aço em pó, pó de aço inoxidável, liga em pó, etc. O metal em pó pode ser processado em engrenagens com formas e propriedades específicas através do processo de metalurgia em pó, como engrenagens de metalurgia em pó. Esse processo tem as vantagens de alta eficiência de produção, alta taxa de utilização de materiais e baixo custo, por isso é amplamente utilizado na usinagem de engrenagens.

Termoplásticos

Os termoplásticos também são um dos materiais comumente usados ​​na usinagem de engrenagens, com vantagens como peso leve, baixo ruído e sem necessidade de lubrificação. Os materiais termoplásticos comuns incluem polioximetileno (POM), nylon, poli (p-fenileno tereftalamida) (PPA), polímero de cristal líquido (LCP), etc. Os termoplásticos podem ser processados ​​em engrenagens através de processos de moldagem, como moldagem por injeção e extrusão. Esses processos têm as vantagens de alta eficiência de produção, baixo custo e fáceis de realizar a produção automatizada. Ao mesmo tempo, os termoplásticos também são recicláveis ​​e degradáveis, atendendo aos requisitos de proteção ambiental.

A aplicação de diferentes materiais emengrenagemusinagem

Como um componente -chave no sistema de transmissão, a escolha do material afeta diretamente o desempenho, a confiabilidade e a vida útil do sistema. Aqui estão alguns exemplos de como diferentes materiais podem ser usados ​​na usinagem de engrenagens:

1. Indústria aeroespacial

Na indústria aeroespacial, a leveza é um dos objetivos importantes do design da transmissão. Como resultado, materiais leves e de alta resistência, como titânio e compósitos de fibra de carbono, são amplamente utilizados na fabricação de engrenagens. O titânio possui excelente resistência à corrosão e propriedades de alta temperatura e é capaz de suportar cargas pesadas e operação de alta velocidade em ambientes extremos. Os compósitos de fibra de carbono, por outro lado, reduzem significativamente a massa da transmissão e melhoram o desempenho geral com sua força e rigidez específicas extremamente altas. O uso desses materiais permite que o equipamento aeroespacial obtenha uso de energia mais eficiente, mantendo o alto desempenho.

2. Máquinas industriais

No campo das máquinas industriais, a seleção de materiais para engrenagens se concentra principalmente em alta resistência, alta resistência ao desgaste e resistência à corrosão. O ferro fundido é frequentemente usado para fabricar engrenagens em sistemas de transmissão de alta carga devido ao seu bom desempenho de fundição e resistência ao desgaste. Essas engrenagens precisam suportar grandes cargas de impacto e desgaste, e o ferro fundido pode proporcionar uma boa resistência à fadiga e resistência ao desgaste. Além disso, o aço inoxidável também é amplamente utilizado em sistemas de transmissão que precisam resistir à influência de ambientes corrosivos devido à sua excelente resistência à corrosão.

3. Indústria automotiva

Na indústria automotiva, a seleção de equipamentos é muito crítica porque está diretamente relacionada à eficiência da transmissão, economia de combustível e confiabilidade do carro. Devido à sua alta resistência, boa resistência ao desgaste e tenacidade, o aço de liga é frequentemente usado na fabricação de engrenagens comuns e engrenagens do eixo de transmissão em sistemas de transmissão de automóveis. Essas engrenagens precisam suportar altos torques e velocidades e, ao mesmo tempo, têm boa resistência à fadiga. Além disso, com o desenvolvimento de tendências leves, materiais metais leves, como ligas de alumínio, são gradualmente usados ​​na fabricação de engrenagens automotivas para reduzir o peso e o consumo de combustível de todo o veículo.

4. Eletrônica de consumo

Na eletrônica de consumo, os sistemas de transmissão de engrenagens de pequenos motores e eletrodomésticos requerem tamanho pequeno, peso leve e baixo ruído. Portanto, as engrenagens plásticas são amplamente utilizadas nesses dispositivos devido ao seu peso leve, baixo custo, fácil processamento e auto-lubrificação. As engrenagens de plástico não apenas atendem às necessidades de miniaturização e leve, mas também reduzem o ruído e a vibração por meio de design e otimização especiais e melhoram o desempenho geral do equipamento.

Quais são os princípios de seleção paraengrenagemMateriais de usinagem?

Ao selecionar materiais para engrenagens, devemos seguir os seguintes princípios principais para garantir o melhor equilíbrio entre o desempenho da engrenagem, custo, eficiência da produção e proteção ambiental:

·Para atender aos requisitos de uso:Isso exige que selecionemos cuidadosamente os materiais de acordo com as condições de trabalho específicas da engrenagem, como a velocidade da engrenagem, o tamanho da carga e o ambiente de trabalho (como temperatura, umidade, gases corrosivos etc.). Por exemplo, para engrenagens em alta velocidade, devemos escolher materiais com excelente resistência à fadiga e resistência ao desgaste; No caso de cargas pesadas ou cargas de choque, a força e a tenacidade do material se tornam as principais considerações.

·Econômico e razoável:Com a premissa de garantir que o desempenho do equipamento atenda aos requisitos de uso, devemos tentar reduzir o custo de fabricação para melhorar a competitividade do mercado do produto. Isso inclui a escolha de materiais acessíveis e fáceis de obter, além de otimizar a quantidade de materiais usados ​​para evitar resíduos desnecessários.

·Facilidade de processamento:A escolha de materiais fáceis de processar e formar pode não apenas melhorar a eficiência da produção, mas também reduzir ainda mais os custos. Por exemplo, certos materiais podem ter boas propriedades de corte, tornando o processo de usinagem mais suave para engrenagens, reduzindo o desgaste da ferramenta e o tempo de usinagem.

·Sustentabilidade:Ao escolher o material de processamento para engrenagens, devemos considerar completamente a proteção e sustentabilidade ambiental do material. Isso significa que devemos priorizar materiais com menor impacto ambiental, como aqueles que são recicláveis, degradáveis ​​ou com menor consumo de energia no processo de produção. Isso não apenas ajuda a reduzir a poluição ambiental, mas também promove o desenvolvimento verde e a responsabilidade social das empresas.

Perguntas frequentes

1. Quais são os materiais usados ​​emengrenagem?

Os materiais comuns para engrenagens incluem aço, ferro fundido, metais não ferrosos (como ligas de cobre, ligas de alumínio, etc.) e materiais não metálicos (como plásticos, nylon, resinas, etc.). O material específico a ser selecionado depende de fatores como as condições de trabalho, os requisitos de desempenho e o custo do equipamento.

2.Os materiais são usados ​​para fazer eixos?

Os materiais comumente usados ​​para eixos incluem aço, ferro fundido, liga de alumínio e materiais não metálicos. Aço: alta resistência, alta dureza, forte resistência ao desgaste, adequado para transmissão do eixo em condições de trabalho severas, como carga pesada, alta velocidade, alta temperatura, etc. Aços comuns incluem 45# aço, aço de 40cr, etc. Ferro fundido: baixa custo, boa resistência ao desgaste, boa resistência ao impacto, mas com baixa resistência, suitável para transmissão de shaft sob condições, como velocidade baixa, baixa carga e temperatura e temperatura. Os ferros fundidos comuns incluem ferro fundido cinza, ferro dúctil, etc. Liga de alumínio: leve, alta resistência, forte resistência à corrosão, adequada para a transmissão do eixo que requer leve em condições como alta velocidade, baixa carga e baixa temperatura. As ligas de alumínio comuns incluem 6061-T6, 7075-T6, etc. Materiais não metálicos: como materiais compósitos de fibra de carbono, cerâmica etc., têm as vantagens de alta, alta dureza, resistência à corrosão forte e boa resistência à vibração, mas o custo é alto e é facilmente afetado pela expansão térmica.

3. Quais são os materiais do rack eengrenagem?

A seleção de material de rack e engrenagem é geralmente semelhante à das engrenagens e também depende de fatores como condições de trabalho, requisitos de desempenho e custo. Materiais comumente usados ​​incluem aço, ferro fundido, metais não ferrosos e materiais não metálicos.

4. Quais são os 4 componentes de um rack eengrenagem?

Os racks e engrenagens são geralmente compostos pelas quatro partes principais: ① Superfície do dente: a parte chave do rack e da engrenagem, cuja forma e malha do dente determinam a eficiência e a suavidade da transmissão. ② aro: a parte do diâmetro externo do rack e da engrenagem, geralmente usado para melhorar a rigidez e a capacidade de suportar a carga da engrenagem. ③ Hub: Para a engrenagem, o cubo é a parte principal da engrenagem, geralmente composta pelo corpo do cubo e pelo assento do rolamento. ④ Outras peças auxiliares: como rolamentos, eixos, vedações etc., essas peças também são cruciais para a transmissão de racks e engrenagens. Os rolamentos são componentes importantes que suportam o eixo da engrenagem e reduzem a influência das forças axiais e radiais na engrenagem; O eixo é a parte que conecta o cubo da engrenagem e o dispositivo de transmissão, transmite energia e possui forças axiais e radiais; As vedações são usadas para impedir que o vazamento de lubrificante e as impurezas entrem no sistema de transmissão de engrenagens.

Resumo

Os materiais comuns para engrenagens incluem aço, ferro fundido, metais não ferrosos (como ligas de cobre, ligas de alumínio, etc.) e materiais não metálicos (como plásticos, nylon, resinas, etc.). O material específico a ser selecionado depende de fatores como as condições de trabalho, os requisitos de desempenho e o custo do equipamento. O material de processamento da engrenagem deve ser selecionado de acordo com as condições de uso específicas e os requisitos de desempenho. O aço é um dos materiais mais usados ​​devido ao seu bom desempenho abrangente; Materiais não metálicos, como plásticos e materiais compostos, têm vantagens únicas em determinadas ocasiões específicas; Os materiais de liga especial são adequados para os requisitos de uso sob condições extremas. Ao selecionar razoavelmente materiais, ele pode garantir que a engrenagem tenha um bom desempenho de transmissão e vida útil.

Isenção de responsabilidade

O conteúdo desta página é apenas para referência.Longshengnão faz nenhuma representação ou garantia expressa ou implícita quanto à precisão, integridade ou validade das informações. Sem parâmetros de desempenho, tolerâncias geométricas, recursos específicos de design, qualidade e tipo de material ou mão -de -obra devem ser inferidos sobre o que um fornecedor ou fabricante de terceiros entregará através da rede LongSheng. É de responsabilidade do compradorbuscando uma cotação para peçasPara determinar os requisitos específicos para essas peças.Por favorContate-nospara maisinformation.

Equipe LS

Este artigo foi escrito por vários colaboradores de longsheng. Longsheng é um recurso líder no setor de manufatura, comUsinagem CNC, Assim,Fabricação de chapa metal, Assim,Impressão 3D, Assim,moldagem por injeção, Assim,estampagem de metal, e mais.