Paghahanap ng perpektong materyal para sa mga gears

Kapag nagdidisenyo at gumagawa ng mga gear, ang mga materyales na ginamit ay depende sa kung anong uri ng gear ang ginagawa at kung paano at saan ito gagamitin.

Mayroong maraming mga uri ng mga hilaw na materyales na karaniwang ginagamit sa mga istruktura ng gear, at ang bawat materyal ay may pinakamahusay na mekanikal na mga katangian at ang pinakamahusay na pagpipilian.Ang mga pangunahing kategorya ng mga materyales ay tanso haluang metal, bakal haluang metal, aluminyo haluang metal at thermoplastics.

1. Mga haluang metal na tanso

⚙️Kailanpagdidisenyo ng gearna sasailalim sa isang kinakaing unti-unti na kapaligiran o kailangang maging non-magnetic, ang tansong haluang metal ay karaniwang ang pinakamahusay na pagpipilian.

⚙️Ang tatlong pinakakaraniwang copper alloy na ginagamit sa mga gear ay brass, phosphor bronze, at aluminum bronze.

⚙️Ang mga gear na karaniwang gawa sa brass alloy ayspur gearsat racks at gagamitin sa mga low load environment.

⚙️Phosphor bronze ay nagpapabuti sa wear resistance at rigidity ng alloy. Ang mas mataas na corrosion at wear resistance ay gumagawa ng phosphor bronze alloy na isang mahusay na pagpipilian para sa mga high friction drive na bahagi. Halimbawa:worm gear

⚙️Aluminum bronze ang ikatlong tansong haluang metal na ginagamit sa mga gear. Ang mga aluminyo bronze alloy ay may mas mataas na wear resistance kaysa sa phosphor bronze alloy at mayroon ding superior corrosion resistance. Kasama sa mga karaniwang gear na gawa sa aluminum bronze alloy ang crossed helical gears (helical gears) at worm gears.

2. Mga haluang metal

⚙️Kapag adisenyo ng gearay nangangailangan ng isang higit na mataas na lakas ng materyal, ang mga haluang metal ay ang pinakamahusay na pagpipilian. Sa hilaw na anyo nito, ang kulay abong bakal ay maaaring i-cast at i-machine sa mga gears.

⚙️May apat na pangunahing designasyon ng steel alloy: carbon steel, alloy steel, stainless steel, at tool steel. Ginagamit ang carbon-steel alloys para sa halos lahat ng uri ng gearing dahil madali silang i-machine, mayroon silang magandang wear resistance, maaari silang tumigas, malawak na magagamit ang mga ito, at medyo mura ang mga ito.

⚙️Ang mga carbon steel alloy ay maaaring mauuri pa sa mild steel, medium-carbon steel, at high-carbon steel. Ang mga mild steel alloy ay may mas mababa sa 0.30% carbon content. Ang mga high carbon steel na haluang metal ay may carbon content na higit sa 0.60%, at ang medium-content na steel ay nahuhulog sa pagitan. Ang mga bakal na ito ay isang mahusay na pagpipilian para saspur gears, helical gears, mga rack ng gear,bevel gears, at mga uod.

3. Mga haluang metal na aluminyo

⚙️Ang mga aluminyo na haluang metal ay isang magandang alternatibo sa mga bakal na haluang metal sa mga application na nangangailangan ng mataas na strength-to-weight ratio. Ang isang surface finish na kilala bilang passivation ay nagpoprotekta sa mga aluminum alloy mula sa oxidation at corrosion.

⚙️Ang mga aluminyo na haluang metal ay hindi maaaring gamitin sa mataas na init na kapaligiran habang nagsisimula silang mag-deform sa 400°F. Ang karaniwang mga aluminyo na haluang metal na ginagamit sa gearing ay 2024, 6061, at 7075.

⚙️Lahat ng tatlong aluminyo na haluang ito ay maaaring i-heat-treat para mapahusay ang kanilang katigasan. Kasama sa mga gears na gawa sa aluminyo haluang metalspur gears, helical gears, tuwid na mga tapyas ng ngipin, at mga rack ng gear.

4. Thermoplastics

⚙️Thermoplastics ang pinakamahusay na pagpipilian para sa mga gear kung saan ang bigat ang pinakamahalagang pamantayan. Ang mga gear na gawa sa mga plastik ay maaaring makinang tulad ng mga metal na gear; gayunpaman, ang ilang mga thermoplastics ay mas angkop para sa pagmamanupaktura sa pamamagitan ng injection molding. Ang isa sa mga pinaka-karaniwang iniksyon na molded thermoplastic ay acetal. Ang materyal na ito ay kilala rin bilang (POM). Ang mga gear ay maaaring gawin mula sa alinman sa polimer. Ang mga ito ay maaaringspur gears, helical gears, mga gulong ng uod, bevel gears, at mga rack ng gear.