Jakie są problemy związane z tradycyjnymi materiałami do produkcji przekładni?
Materiały ze stali węglowej/stopowej
Po pierwsze, stal węglowa/stal stopowa, jako najpopularniejszy materiał przekładni, zapewnia wysoką wytrzymałość i nośność-, ale jej odporność na korozję jest słaba. Przekładnie wykonane ze stali węglowej/stopowej szybko utleniają się i rdzewieją w środowiskach o wysokim poziomie wilgoci, wilgoci i rozpylonych środków chemicznych, co prowadzi do szeregu problemów, takich jak zmniejszona dokładność przekładni, zmniejszona wytrzymałość przekładni i zanieczyszczenie.
Rozwiązaniem jest obróbka powierzchni, zazwyczaj cynkowanie, chromowanie lub inne specjalne powłoki. Chociaż to podejście jest skuteczne, nie zapewnia-długoterminowej wydajności ze względu na nieuniknione ryzyko zużycia powłoki, zanieczyszczenia i uszkodzenia powłoki na skutek zadrapań.
Plastikowe przekładnie
Przekładnie z tworzyw sztucznych (takie jak nylon i POM) zapewniają wysoką odporność na korozję, ale ich nośność-, stabilność termiczna, dokładność wymiarowa i wytrzymałość materiału są znacznie gorsze niż w przypadku kół zębatych metalowych.
Jakie jest ostateczne rozwiązanie?
Przekładnie ze stali nierdzewnej
W przeciwieństwie do przekładni wykonanych ze stali węglowej, stali stopowej lub tworzywa sztucznego, odporność stali nierdzewnej na korozję wynika z samego materiału. Zawiera chrom, który reaguje z tlenem na powierzchni stali, tworząc niezwykle gęstą, stabilną i niewidoczną warstwę pasywacyjną (Uwaga 1). Nawet jeśli ta powłoka zostanie zarysowana, szybko się utlenia i tworzy nową warstwę pasywacyjną, co oznacza, że przekładnie ze stali nierdzewnej zapewniają trwałą ochronę przed rdzą.
Oprócz folii ochronnej przekładnie ze stali nierdzewnej spełniają-normy higieny przeznaczone do kontaktu z żywnością. Ich gładka, bezszwowa powierzchnia jest odporna na rozwój bakterii i jest odporna na korozję powodowaną przez różne środki czyszczące i dezynfekcyjne. Wiele urządzeń do przetwarzania żywności wykorzystuje ten materiał.
Wreszcie, czy martwisz się wytrzymałością kół zębatych ze stali nierdzewnej? Uważasz, że nie spełniają Twoich wymagań? Ta obawa jest niepotrzebna. Przekładnie ze stali nierdzewnej mogą być produkowane przy użyciu różnych gatunków i obróbek cieplnych, np. austenitycznej stali nierdzewnej (takiej jak przekładnie SUS304) lub martenzytycznej stali nierdzewnej (takiej jak przekładnie ze stali nierdzewnej 420), aby spełnić wysokie-wymagania dotyczące obciążenia.
Jak zatem prawidłowo wybrać przekładnie ze stali nierdzewnej?
Tabela porównawcza wyboru popularnych materiałów przekładni ze stali nierdzewnej
| Klasa materiału | Podstawowe zalety | Główne scenariusze zastosowań | Notatki |
|---|---|---|---|
| Przekładnia ze stali nierdzewnej 304 | Najlepsza ogólna wydajność, wysoka-ekonomiczność, odporność na większość korozji atmosferycznej i chemicznej | Przekładnie do maszyn spożywczych, sprzętu pakującego, maszyn farmaceutycznych i ogólnie wilgotnych środowisk | Nieodporny na korozję chlorkową (np. woda morska, mgła solna) |
| Przekładnia ze stali nierdzewnej 316 | Doskonała odporność na korozję chlorkową i kwasową (dzięki dodatkowi molibdenu) | Pompy chemiczne, sprzęt morski, przekładnie odporne na wodę-morską, sprzęt zewnętrzny na obszarach przybrzeżnych | Wyższy koszt niż 304, nieco niższa wytrzymałość |
| Przekładnia ze stali nierdzewnej 420 | Przekładnia-obrabialna termicznie, o wysokiej twardości i odporna na zużycie | Sytuacje wymagające zarówno odporności na korozję, dużej wytrzymałości, jak i dużej twardości, np. zawory, wały pomp i przekładnie{0}}o dużym obciążeniu | Odporność na korozję jest nieco niższa niż w przypadku serii 300 i należy ją stosować w stanie pasywowanym |
Wpływ tolerancji na koła zębate ze stali nierdzewnej
Wybór materiału to pierwszy krok. Jako precyzyjne elementy przekładni, koła zębate wymagają krytycznego uwzględnienia dokładności produkcyjnej. Poniżej znajduje się lista bezpośrednich różnic pomiędzy różnymi stopniami dokładności.
| Stopień dokładności | Hałas transmisji | Wydajność transmisji | Oczekiwane życie | Obowiązujące pola |
|---|---|---|---|---|
| ISO/DIN 5-6 | Niezwykle niski | Bardzo wysoki | Bardzo długi | Instrumenty precyzyjne, roboty, przemysł lotniczy |
| ISO/DIN 7-8 | Stosunkowo niski | Stosunkowo wysoki | Stosunkowo długi | Ogólne maszyny przemysłowe, samochody |
| ISO/DIN 9-10 | Przeciętny | Przeciętny | Przeciętny | Maszyny rolnicze,-przekładnia o niskiej prędkości |
Wybór dostawcy dysponującego zaawansowanymi możliwościami obróbki (takimi jak obróbka skrawaniem CNC (uwaga 2)) i rygorystyczną kontrolą jakości to jedyny sposób, aby zapewnić sobie naprawdę-precyzyjne przekładnie ze stali nierdzewnej.
Oceniając koszty projektu, wystarczy porównać cenę zakupuprzekładnie ze stali nierdzewnejz konwencjonalnymi przekładniami jest niekompletny. Musimy także wziąć pod uwagę różne czynniki, takie jak konserwacja, koszty przestojów i wymiana podzespołów.
Notatki
Folia pasywacyjna:Odnosi się to do mikroskopijnej, gęstej i dobrze-przylegającej warstwy ochronnej tlenku bogatego w chrom-, utworzonej na powierzchni metalu w wyniku reakcji chromu w stali nierdzewnej z utleniaczami. Powłoka ta jest obojętna i skutecznie zapobiega korozji.
Zjazdy:Wysoce wydajny i{0}}precyzyjny proces wykańczania kół zębatych, szczególnie odpowiedni do hartowania wewnętrznych i niektórych zewnętrznych kół zębatych. Wykonuje zarówno obróbkę zgrubną, jak i wykańczającą w jednej operacji, uzyskując doskonałą jakość powierzchni i dokładność profilu.
Autorytatywna literatura i dalsze czytanie
ASM International, „Korozja stali nierdzewnej”: doskonałe źródło-dokładnego zrozumienia mechanizmów korozji stali nierdzewnej.
ISO 1328-1:2013, „Przekładnie walcowe – system klasyfikacji tolerancji flanki ISO”: Oficjalny dokument standardowy dotyczący klas dokładności kół zębatych.
Magazyn Gear Technology, „Magazyn branży przekładniowej”: Uzyskaj dostęp do wiodącej publikacji branżowej na temat najnowszych technologii w projektowaniu, produkcji i zastosowaniach przekładni.