Sinhrono zobrata materiāli: alumīnijs, tērauds vai plastmasa un anodēšanas lamatas

Vairums sinhronās zobrata vaicājumu norāda profilu un zobu skaitu, bet atstāj materiālu neaizpildītu vai vienkārši raksta „alumīnijs“, bez papildu precizējuma. Tas parasti ir pieļaujams vieglam transportierim. Tomēr rodas problēmas, ja dzinējs darbojas ātri, karsti, mitrā vidē vai pārnes ievērojamu griezes momentu.

Šeit ir sniegta informācija par to, ko katrs materiāls faktiski nodrošina, ar publicētiem datiem.

Alumīnijs: noklusētais materiāls un tā robežas

Zobratu ražotāji uzskaita sakausējumus 6061, 6082, 7075, 6063 un brīvi apstrādājamus sakausējumus, piemēram, 2011 un AlCuMgPb. 6061-T6 ir visvairāk izmantotais sakausējums.

Publicētās 6061-T6 īpašības:

Būtiskais rādītājs ir cietība. 93 līdz 95 HB ir mīksts. Zobrata josta ir aprīkota ar stiepšanās stiprinājumiem un auduma vai gumijas zobu virsmu, kurā audums ir abrazīvs. Ja jostu darbina ilgu laiku slodzē pret neapstrādātiem alumīnija zobiem, alumīnijs nodilst, zobu profils paplašinās un atskriepums palielinās.

Tāpēc uz ritļiem tiek izmantota anodizācija, un tieši šeit daudzi cilvēki kļūst par upuriem.

Anodizācija: vēlamā cietība, bet pieaugumu jāņem vērā konstruējot

Svarīgas divas veidas, abas saskaņā ar MIL-PRF-8625:

Neapstrādāta, anodizēta un cietā anodizēta alumīnija virsmas cietība.

Salīdzinājumā ar neatstrādātu 6061 sakausējumu ar cietību 93–95 HB — tas ir ievērojams uzlabojums. Tipa III cietā anodēšana ir specifikācija ripai, kas jāiztur abrazīva josta.

Tagad nolūk — lamata. Anodēšana nav pārklājums, ko uzklāj virs detaļas. Tā pārvērš virsmu un tā aug:

Anodēšana aug 50 % dziļumā materiālā (penetrācija) un 50 % ārpus tā (uzbūve).

Izmēru pieaugums ir aptuveni 50 % no kopējā pārklājuma biezuma katrā pusē.

Pamatojoties uz publicēto piemēru: tipa II pārklājums ar kopējo biezumu 0,5 mil dod aptuveni 6,35 µm uzbuvi katrā pusē un 6,35 µm penetrāciju, kopējais diametrālais izmaiņu lielums ir aptuveni 12,70 µm. Tipa III pārklājumam ar biezumu 2,0 mil katrā pusē sagaidāms aptuveni 1,0 mil.

Laika regulēšanas ripai šis pieaugums notiek uz zobu sānu virsmām. Cieti apstrādāts ritenis, kas pirms anodizēšanas ir mehāniski apstrādāts līdz nominālajiem izmēriem, izņemts no vannas ar šaurākām zobu atstarpi nekā zīmējumā norādīts. Smalka solga profiliem, piemēram, T2.5 vai AT3, daži desmiti mikronu katrā zobu malā ir būtisks zobu atstarpes daļa.

Risinājums ir vienkāršs, taču tam jābūt apzinātam: zobu profilu jāapstrādā mazākā izmērā par paredzamo izplešanos vai jānorāda pabeigtais izmērs pēc anodizēšanas un jāļauj apstrādātājam veikt atpakaļaprēķinus. Neefektīvs risinājums ir apstrādāt līdz nominālajiem izmēriem, pēc tam veikt cieto pārklājumu un cerēt uz labu rezultātu.

Ja pasūtat cietus pārklājumus uz riteņiem, norādiet, vai jūsu izmēri attiecas uz pārklājuma uzlikšanu pirms vai pēc. Mēs uzdodam šo jautājumu katrā cietā pārklājuma pasūtījumā, jo atbilde ietekmē apstrādes maršrutu.

Tērauds: kad alumīnijs nav pietiekams

Bieži lietotās tērauda zobrata apzīmējumi ir C45E, 1045, S45C un 45# tērauds.

T10 profila alumīnija zobrats

Publiskās AISI 1045 / C45 īpašības:

Aptuveni divreiz lielāka stiepes izturība nekā 6061-T6 sakausējumam un aptuveni divreiz lielāka cietība pirms jebkādas virsmas apstrādes. Ražotāju publicētā pamatojuma būtība ir vienkārša: lielāka stiprība un cietība nekā alumīnijam, smagāks korpusa svars, piemērots augstiem slodzes un ātruma apstākļiem.

Svars nav vienmēr trūkums. Vadītajā ritenī papildu inerce gludina ātruma svārstības. Servo ass gadījumā, kad cenšas minimizēt atspoguļoto inerci, tas ir reāls izdevums.

Izvēlieties tēraudu, ja:

· Momenta lielums ir pietiekami liels, lai deformētu alumīnija zobiņus

· Pārvade darbojas nepārtraukti ar abrazīvu zobratu

· Ritenis ir mazs, tāpēc zobiņu slodze koncentrējas uz nelielu zobiņu skaitu

· Ekspluatācijas temperatūra pārsniedz alumīnija pieļaujamo temperatūru

Plastmasa: viegla, klusa un dimensiju ziņā nestabila

Polimēru riteņi tiek izmantoti vieglās ekspluatācijas apstākļos, pārtikas apstrādē un citās lietojumprogrammās, kur nozīmīgi ir troksnis vai svars. Visbiežāk izmantotais materiāls ir PA6 (nilons 6).

Inženierpolimēru datu lapā publicētie PA6 datu rādītāji:

Rāvējspēks izskatās apmierinošs — tas ir viena ceturtdaļa no 6061. Problema ir pēdējās divās rindās.

Nailons absorbē ūdeni un pietūkst. Ritena griešana precīzi atbilstoši specifikācijām sausā darbnīcā un uzstādīšana mitrā rūpnīcā vai tīrīšanas vidē izraisa izmēru izmaiņas. Izturības ritenim tas nozīmē, ka solu diametrs mainās un līdz ar to mainās arī zobu savienojums.

Ražotāja dokumentācija skaidri norāda, ka šis jautājums ir jāņem vērā projektēšanas stadijā, nevis ka tas ir defekts. Tas ir polimera būtiskā īpašība.

Tur kur plastmasas ritenīši darbojas labi:

· Vieglas slodzes, zemas ātrumās

· Vietas, kur nepieciešama zema trokšņa līmeņa nodrošināšana

· Korozīvas vides, kurās metāls sabruktu ātrāk

· Vietas, kur ritenītis apzināti izvēlēts kā „upurējamā“ daļa

Tur, kur tie nedarbojas:

· Precīzai pozicionēšanai, jo izmēru nobīde padara bezjēdzīgu pašu precizitātes mērķi

· Augstam momentam, jo zobrati pārtraucas

· Karstās vidēs tuvu 100 °C nepārtrauktās ekspluatācijas robežai

Mums jābūt skaidriem par ierobežojumu publicētajos datu avotos, kurus mēs varējām verificēt: piesātinājuma mitruma saturs un rezultējošais procentuālais izmēru mainīgums netika iegūti no primārā datu lapas. Iepriekš minētie mitruma uzsūkšanās rādītāji pēc 24 un 96 stundām ir reāli; ilgtermiņa līdzsvara uzvedība konkrētā vidē jāiegūst no jūsu materiāla piegādātāja attiecībā uz precīzo materiāla šķirni.

Lietās dzelzs un nerūsējošais tērauds

Čuguns parādās lielākos ratu veltņos, ar ražotāju norādītām kvalitātēm, piemēram, HT150, HT200, HT250 un GG25. Robežvērtība, kurā lietās dzelzs aizstāj alumīniju, ir izmēra un izmaksu jautājums, nevis publicēts noteikums, un mēs nevarējām verificēt konkrētu diametra robežvērtību. Praksē to nosaka liešanas ekonomika: virs noteikta diametra liešana ir izdevīgāka nekā apstrāde no blīvām заготовками.

Nerūsējošā ratu veltņi izmanto apzīmējumus, piemēram, SUS303, SUS304 un AISI 431. Lietojuma joma ir mazgāšana, kur nepieciešama korozijas izturība, nevis mehāniskā izturība. Jāatzīmē, ka 303 un 304 ir austēnītiski un tos nevar cietināt ar termisko apstrādi, tāpēc nerūsējošā tērauda rats veltnis nav cietā rats veltnis.

Izvēle

Bieži uzdotie jautājumi

Vai cietā anodēšana padarīs manu alumīnija riteni tikpat cietu kā tēraudu?

Virsmas slānis ar cietību 400–700 HV ir ciets nekā 1045 tērauds ar cietību 170–210 HB. Tomēr pamatmateriāls zem virsmas slāņa joprojām ir mīksts alumīnijs, tāpēc ritenis iztur abrazīvu nodilumu, bet neatstāv deformāciju smagu zobu slodžu ietekmē.

Kāpēc mans anodētais ritenis nepiemērojās derīgi uz transportlentes?

Visvairāk iespējams, ka zobu profils tika apstrādāts līdz nominālajiem izmēriem un pārklājuma veidošanās samazināja zobu atstarpi. Pārbaudiet, vai zīmējumā norādītie izmēri attiecas uz stāvokli pirms vai pēc anodēšanas.

Vai es varu izmantot nilona riteni tīrīšanai ar ūdeni?

Tas pretest koroziju, bet tas absorbē ūdeni un maina izmērus. Precīzai tīrīšanai ar ūdeni izmantojot nevainojamu tēraudu ir labāka risinājuma iespēja.

Vai 7075 ir labāks par 6061 pulleyem?

Tas ir stiprāks, bet arī dārgāks un mazāk izturīgs pret koroziju. Vairumā pulleyu lietošanas gadījumu ierobežojums ir virsmas nodilums, nevis masīva stiprums, tāpēc 6061 cietā pārklājuma uzklāšana parasti ir efektīvāka nekā sakausējuma maiņa.

Kādā temperatūrā var izmantot alumīnija pulleyu?

6061-T6 maksimālā mehāniskā ekspluatācijas temperatūra ir 170 °C. Praksē parasti jau daudz agrāk ierobežojošais elements ir dzirnavu josla, nevis pulleya.

Vai tērauda pulleyiem nepieciešama virsmas apstrāde?

Korozijas aizsardzībai bieži vien jā, atkarībā no vides. Nodilumam pret standarta dzirnavu joslām 1045 ar cietību 170–210 HB parasti ir pietiekami bez papildu cietināšanas.

Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd. ražo zobratus riteņus no alumīnija, C45 tērauda, lietās dzelzs un nerūsējošā tērauda ar HTD, GT, T, AT un imperiālajiem profiliem. Ja pasūtat cieto anodētās riteņus, lūdzu, norādiet, vai jūsu zobiem norādītās dimensijas ir pirms vai pēc pārklājuma uzlikšanas, lai mēs varētu atbilstoši iestatīt instrumentu ceļu.