Pri návrhu jedného prevodového stupňa alebo prevodového systému je výber materiálu hlavným faktorom, ktorý určuje geometriu prevodu, alebo výkonnosť prevodu určuje správnu voľbu materiálu pre daný prevodový stupeň. Pri výrobe prevodoviek sa bežne používa mnoho druhov surovín a každá surovina má dobrý výber a jej mechanické vlastnosti sú ideálne. Hlavnými druhmi materiálov sú zliatiny medi, zliatiny železa a zliatiny hliníka.
Vhodným legovaním a spracovaním môžu prevody zo zliatiny hliníka získať rôzne pevnosti. Materiály zo zliatiny hliníka sa zvyčajne používajú na výrobu kolies rozvodového remeňa, ozubených kolies a ďalších komponentov s nízkym namáhaním. Technológia spracovania ozubených kolies z hliníkovej zliatiny je rovnaká ako u prevodov z legovanej ocele (ako je frézovanie, odvalovanie ozubených kolies, tvarovanie ozubených kolies atď.).
O zliatine hliníka sa dá povedať, že je jedným z našich najbežnejších kovov. Nízka hmotnosť a vysoká pevnosť zliatiny hliníka z neho robia ideálnu voľbu pre mnoho aplikácií. Po oceli sú hliníkové zliatiny chválené za odolnosť proti korózii a nízku hmotnosť. Vďaka tejto vlastnosti hliníka je obzvlášť vhodný pre rôzne elektrické a elektronické aplikácie, ako napríklad vysokonapäťový hardvér, obrobky prevodoviek, parabolické antény, počítačové disky atď.
Aké sú vlastnosti ozubených kolies zo zliatiny hliníka
Zliatina hliníka je lepšou alternatívou k zliatinám železa a je vhodná pre aplikácie s vysokým pomerom pevnosti k hmotnosti. Hmotnosť zliatiny hliníka je o jednu tretinu ťažšia ako zliatiny ocele rovnakej veľkosti. Ozubené kolesá zo zliatiny hliníka majú vlastnosti odolnosti proti korózii a nízku hmotnosť. Pasivovaný povrch môže chrániť ozubené kolesá zliatiny hliníka pred oxidáciou a koróziou. Je to podobné ako hrdza na oceľových zliatinách, pokryje povrch a ochráni ho pred ďalším poškodením. Zliatina hliníka je drahšia ako uhlíková oceľ, ale lacnejšia ako nehrdzavejúca oceľ. Sú však ľahko spracovateľné, čo kompenzuje nárast nákladov na materiál.
Prevodovka z hliníka
Hliník sa v histórii ukázal ako veľmi univerzálny a pokračuje dodnes. Letecký a kozmický priemysel naďalej ťaží z vlastností zliatin pri výrobe bezpečných, spoľahlivých a lacnejších mechanických dielov. Materiál zliatiny hliníka sa začína deformovať pri 400 ° F, takže ho nemožno použiť v prostredí s vysokou teplotou. Existuje mnoho rôznych typov materiálov zo zliatiny hliníka a bežne používanými materiálmi zliatiny hliníka na spracovanie ozubených kolies zliatiny hliníka sú 2024, 6061 a 7075.
Medzi týmito materiálmi možno povedať, že zliatina hliníka 2024 je blízkym príbuzným hliníkového bronzu a je to tiež zliatina hliníka a medi. Hlavným legujúcim prvkom v zliatine hliníka 2024 je meď. Keď je požadovaný vysoký pomer pevnosti k hmotnosti, je možné použiť hliník 2024. V tomto prípade je však pomer opačný. Meď v roku 2024 dodáva tejto zliatine vysokú pevnosť, ale výrazne znižuje jej odolnosť proti korózii. Hliník 7075 kombinuje zinok a horčík s hliníkom za vzniku zliatiny s vysokou pevnosťou, ktorá odoláva namáhaniu namáhaním. Zliatina hliníka 6061 je zliatina hliníka, kremíka a horčíka. Jedná sa o stredne pevnú zliatinu hliníka s dobrou odolnosťou proti korózii a zvárateľnosťou. Vyššie uvedené tri prevody zo zliatiny hliníka je možné tepelne spracovať, aby sa zvýšila ich tvrdosť. Ozubené kolesá zo zliatiny hliníka zahrnujú čelné ozubené kolesá a špirálové prevody.
Výhody a nevýhody prevodoviek zo zliatiny hliníka
Materiál zliatiny hliníka v prevodovkách zo zliatiny hliníka sa považuje za udržateľný materiál. Kľúčovou vlastnosťou je, že môže byť recyklovaný, pričom si zachováva svoje pôvodné vlastnosti. To je veľmi veľká výhoda, nielen nákladovo efektívna, ale aj dobrá pre životné prostredie. Ozubené kolesá zo zliatiny hliníka majú navyše výhodu v odolnosti proti korózii. Keď je hliníková zliatina vystavená vzduchu, na jej povrchu sa vytvorí tenká vrstva oxidu hlinitého. Táto vrstva chráni hliníkovú zliatinu pred koróziou, keď je odhalená.
Ozubené kolesá zo zliatiny hliníka majú vyššiu pevnosť v ťahu a nižšiu hmotnosť, čím sa znižuje hmotnosť celkovej konštrukcie, čím sa znižujú náklady na palivo. Keď je hliníková zliatina vystavená vzduchu, na jej povrchu sa vytvorí pozitívna oxidová vrstva, vďaka ktorej je odolná voči korózii. Ozubené kolesá zo zliatiny hliníka majú navyše výhodu vo vysokej pevnosti. Pevnosť zliatiny hliníka mu umožňuje nahradiť ťažšie kovy bez straty pevnosti spojenej s inými kovmi, pričom ťaží z jeho nižšej hmotnosti.
Prevodovka z hliníka
Nevýhodou ozubených kolies zo zliatiny hliníka je, že celková pevnosť prevodov zliatiny hliníka je horšia ako v prípade prevodov zo zliatiny ocele: aj keď je oceňovaná pre svoju plasticitu, táto zvláštna vlastnosť hliníka môže byť aj nevýhodou. V porovnaní s oceľou je jednoduchšie prerezanie a poškriabanie. Oceľ je pevná a je nepravdepodobné, že by sa deformovala, deformovala alebo ohýbala pod akoukoľvek hmotnosťou, silou alebo teplom.
