חומרי גלגלי שיניים סנכרוניים: אלומיניום, פלדה או פלסטיק, והמלכודת של האנודיזציה

לרוב בקשות הצעת מחיר לגלגל שיניים עם דריבת זמן מציינות את הפרופיל ומספר השיניים, ומשאירות את שדה החומר ריק או כותבות "אלומיניום" ללא הבהרה נוספת. בדרך כלל זה מספיק עבור מערכת העברה קלה. עם זאת, זה עלול לגרום לבעיות כאשר המערכת פועלת במהירות גבוהה, בטמפרטורות גבוהות, בסביבה לחיה או תחת מומנט סיבוב משמעותי.

להלן מה שכל חומר מספק באמת, לפי נתונים רשמיים.

אלומיניום: החומר הסטנדרטי והגבולות שלו

יצרני גלגלים מציינים בדרך כלל את הסוגים 6061, 6082, 7075, 6063 וגרדאות עיבוד קל כמו 2011 ו-AlCuMgPb. הגרדאה 6061-T6 היא הגרדאה הנפוצה ביותר.

תכונות רשמיות של 6061-T6:

המספר שחשוב באמת הוא הקשיחות. 93 עד 95 HB הם רכים. חגורת זמנים מכילה חוטי מתח ופני שיניים מבד או מגומי, והבד הוא מחוספס. הפעלת החגורה נגד שיני אלומיניום עירום לאורך זמן תחת עומס גורמת לבלאי האלומיניום, לפריחת פרופיל השיניים ולגידול בפער החזרה.

לכן קיימת האנודיזציה על גלגלי השיניים, וזה המקום שבו רבים נופלים.

אנודיזציה: קשיחות שתרצו, צמיחה שעליכם לתכנן עבורها

שני סוגי אנודיזציה חשובים, שניהם תחת התקן MIL-PRF-8625:

קשיחות הפנים של אלומיניום לא מעובד, אנודיזציה רגילה ואנודיזציה קשה.

ביחס ל-6061 גלוי ב-93–95 HB, כלומר שיפור משמעותי. חיפוי קשה מסוג III הוא הספציפיקציה עבור גלגל מניע שצריך לשרוד מגע מחוספס עם חגורה.

כעת המלכודת. אנודיזציה אינה שכבת כיסוי המופעלת על פני החלק. היא משנה את המשטח, וגדלה:

האנודיזציה גדלה ב-50% לתוך החומר (חדירה) וב-50% כלפי חוץ (הצטברות).

הגידול הממדי הוא בערך 50% מהעובי הכולל של השכבה לכל צד.

נחשב מתוך הדוגמה המפורסמת: חיפוי מסוג II בעובי כולל של 0.5 מיל נותן כ-6.35 מיקרומטר הצטברות לכל צד, 6.35 מיקרומטר חדירה, ושינוי קוטרי כולל של כ-12.70 מיקרומטר. עבור חיפוי מסוג III בעובי של 2.0 מיל, יש לצפות בהצטברות של כ-1.0 מיל לכל צד.

בגלגל מניע זמני, הגידול הזה נופל על הצדדים של השיניות. גלגלת מפורקת עם חיפוי קשה, שהוכנה לממדים נומינליים לפני האנודיזציה, יוצאת מהטנק עם רווחי שיניים צרים יותר מאשר הוראו. בפרופילים בעלי דרגת שיניים עדינה כגון T2.5 או AT3, עשרה מיקרונים על כל צד של השן מהווים חלק משמעותי מריווח השן.

הפתרון פשוט, אך חייב להיות מכוון: לספק את צורת השן בגודל קטן מהנומינלי בהתאם להגדלה הצפויה, או לציין את הממד הסופי לאחר האנודיזציה ולהתיר למכונאי לחשב לאחור את הממדים הנדרשים. מה שלא עובד הוא הכנת הגלגלת לממדים נומינליים, חיפוי קשה ולאחר מכן תקווה.

אם אתם מזמינים גלגלות מפורקות עם חיפוי קשה, ציינו בבירור האם הממדים שציינתם הם לפני או אחרי החיפוי. אנו שואלים שאלה זו בכל הזמנה של חיפוי קשה, משום שהתשובה משנה את מסלול העיבוד.

פלדה: כאשר אלומיניום אינו מספיק

סימונים נפוצים לגלגלות זמנים מפלדה הם C45E, 1045, S45C ופלדה 45#.

גלגלת זמנים מאלומיניום בפרופיל T10

תכונות מפורסמות של פלדה AISI 1045 / C45:

עוצמת מתח כפולה בקירוב של סגסוגת 6061-T6 וכפולה בקירוב של הקשיות לפני כל טיפול שטח. הנימוק שפורסם על ידי יצרני גלגלות הוא פשוט: עוצמה וקשיות גבוהות מסגסוגת אלומיניום, גוף כבד יותר, מתאים למשימות עם עומס גבוה ומהירות גבוהה.

המשקל אינו תמיד חיסרון. בגלגלת נגררת, האינרציה המוספת מחליקה את הבדלים במהירות. בציר סרוו שבו אתה מנסה למזער את האינרציה המוחזרת, זהו מחיר ממשי.

בחרו פלדה כאשר:

· המומנט גדול מספיק כדי לעוות את השינאים מאלומיניום

· הפעלה מתבצעת ברציפות במהירות עם חגורה מחברת

· הגלגלת קטנה, ולכן העומסים על השינאים מתרכזים על מספר קטן של שינאים

· טמפרטורת השירות עולה על הסף שאליו יכולת לסבול אלומיניום

פלסטיק: קל, שקט ולא יציב בממדים

גלגלות פולימריות משמשות בתנאי עומס קל, בטיפול במזון ויישומים שבהם רעש או משקל מהווים קריטריונים חשובים. PA6 (ניילון 6) הוא הנפוץ ביותר.

נתוני PA6 שפורסמו מדפיית נתונים של פולימר הנדסי:

עוצמת המתח נראית סבירה – רבע מעוצמת המתח של 6061. הבעיה בשתי השורות האחרונות.

נילון סופג מים וגדל. גלגל שיניים שנותן במכונה תוך שמירה על הסיבוב הנדרש בסדנת יבשה ומורכב במפעל לח או בסביבת שטיפה – משנה את ממדיו. בגלגל שיניים תזמון זה אומר שהקוטר הפעלי משתנה וגם התאמת השיניים משתנה יחד איתו.

תיעוד היצרן מבהיר בבירור שזו שאלה של שיקול לעיצוב ולא חוסר-תאימות. זהו מאפיין טבוע של הפולימר.

היכן גלגלות פלסטיק פועלות היטב:

· עומסים קלים, מהירויות נמוכות

· יישומים רגישים לרעש

· סביבות קורוזיביות שבהן מתכת תיכשל מהר יותר

· יישומים שבהם הגלגל מכוון להיות החלק הזבוח

היכן שלא:

· מיקום מדויק, מאחר שהשחיקה הממדית מבטלת את התועלת

· מומנט גבוה, מאחר שהשיניים נקרעות

· סביבות חמות קרוב לגבול ההפעלה המתמשך של 100 °C

עלינו להבהיר מגבלה אחת בנתונים שפורסמו אשר הצלחנו לאמת: תוכן הרטיבות השבעתי והתוספת האחוזית בשינוי הממדי לא היו זמינים מדף מידע ראשוני. ערכי הספיגה של 24 ו-96 שעות לעיל הם אמיתיים; ההתנהגות האיזונומית ארוכת הטווח בסביבה מסוימת חייבת להגיע מספק החומר שלכם עבור הדרגה המדויקת.

ברזל מותך ופלדת אל חלד

ברזל יצוק מופיע בפוליות גדולות יותר, עם דרגות כגון HT150, HT200, HT250 ו-GG25, כפי ששמותיהן נקבעו על ידי יצרנים. הסף שבו ברזל מותך מחליף אלומיניום הוא שאלה של גודל ועלות, ולא כלל פורמלי שפורסם, ואיננו הצליחנו לאמת קוטר מדויק המהווה את נקודת המעבר. בפועל, ההחלטה נובעת מהכלכלות של תהליך היציקה: מעבר לקוטר מסוים, יציקה זולה יותר מאשר עיבוד מבליט.

נירוסטה פוליות פלדת אל חלד משתמשות בשמות כגון SUS303, SUS304 ו-AISI 431. השימוש הוא בסביבת רחיצה (washdown), שבה הדרישה היא עמידות בפני קורוזיה ולא ביצועים מכניים. יש לציין ש-SUS303 ו-SUS304 הן פלדות אוסטניטיות, ולכן אינן ניתנות להרתחה כדי להגביר את הקשיחות; לפיכך, פולית פלדת אל חלד אינה פולית קשיחה.

בחירת

שאלה נפוצות

האם עיבוד האנודיזציה הקשיח יעשה את גלגל הגלגל שלי מאלומיניום קשה כמו פלדה?

שכבת הפנים, בעוצמה של 400–700 HV, קשה יותר מפלדת 1045, שעצמתה 170–210 HB. החומר הבסיסי שמתחתיה הוא עדיין אלומיניום רך, ולכן גלגל הגלגל מתנגד לשחיקה אך לא לעיוות תחת עומסים גדולים על השיניות.

למה גלגל הגלגל המאנודיזציה שלי לא התאים לרצועה כראוי?

הסבירות הגבוהה ביותר היא שהצורה של השיניות נעשתה לפי המידות הנומינליות, וגידול השכבה המאנוודיזציה הצר את המרחב בין השיניות. בדקו אם מידות השרטוט הוגדרו לפני או אחרי האנודיזציה.

האם אפשר להשתמש בגלגל פולימר ב_APPLICATION_ של שטיפה?

הוא עמיד בפני קורוזיה, אך סופג מים ומשנה את ממדיו. עבור יישומים של שטיפה הדורשים דיוק, נירוסטה היא הפתרון הטוב יותר.

האם 7075 טוב יותר מ־6061 לגלגלים?

הוא חזק יותר, אך גם יקר יותר ופחות עמיד בפני קורוזיה. ברוב המקרים, הגבלה בפעולת גלגלים היא סחיפה על פני השטח ולא חוזק חומרי, ולכן כיסוי קשה של 6061 בדרך כלל עדיף על שדרוג הסגסוגת.

באיזו טמפרטורה יכול גלגל אלומיניום לפעול?

6061-T6 יש טמפרטורת שירות מכנית מקסימלית של 170° צלזיוס. בפועל, הרצועה בדרך כלל מהווה את הרכיב המגביל עוד לפני שהגלגל.

האם גלגלים מפלדה זקוקים לטיפול שטח?

למטרות הגנה מפני קורוזיה — לעיתים כן, בהתאם לסביבה. למטלות סחיפה, פלדה מסוג 1045 בערך קשיות 170–210 HB מספיקה בדרך כלל נגד רצועות סטנדרטיות ללא קשיחון נוסף.

חברת Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd. מייצרת גלגלים מתואמים מאלומיניום, פלדה C45, ברזל יצוק ופלדת אל חלד, בפרופילים HTD, GT, T, AT ופרופילים אימפריאליים. אם אתם מזמינים גלגלים עם אנודיזציה קשה, נא להודיע לנו האם מידות השינן הן לפני או אחרי הכיסוי — ונערכם את נתיב הכלים בהתאם.