【设计资讯】齿轮材料解决方案

动态 2021-03-09

齿轮(Gear或cogwheel)是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件,齿轮依靠齿的啮合传递扭矩的轮状机械零件。

齿轮是依靠本身的结构尺寸和材料强度来承受外载荷的,这就要求材料具有较高强度韧性和耐磨性;由于齿轮外形复杂,齿轮精度要求高,还要求材料工艺性好。

 常用材料分为金属料和非金属材料。金属材料为锻钢、铸钢、铸铁。非金属材料为POM,PC、PA、PPO、PEEK等。

金属材料

锻钢

&材的韧性好,耐冲击,还可以齿轮的齿面应具有较高的耐磨损、抗点蚀、抗胶合及抗塑性变形的能力,而齿根要有较高的抗折断的能力。适合于高速、重载、过载传动或结构要求紧凑的场合,机车主传动齿轮、航空齿轮。铸钢

当齿轮直径d>400mm,结构复杂,铸造有困难时,可采用铸钢材料ZG45.ZG55,正火处理。

铸铁

抗胶合及抗点蚀能力强,但抗冲击耐磨性差。适合工作平稳,功率不大低速或尺寸较大外形复杂时用。能在缺油条件下工作,适于开式传动。

非金属材料

相 对金贸萋郑塑料齿轮具有质量轻、工作噪音小、耐磨损、无须润滑、可以成型较复杂的形状、大批量生产成本低等优点。但由于塑料本身具有收缩、吸水,相对金 属强度也比较弱,对工作环境要求高,对温度较敏感等特性。因而,塑料齿轮同时就有精度低、寿命短、使用环境要求高等缺点。常见的塑料齿轮材料有POM,PC、PA、PPO、PEEK等。

 POM聚甲醛

POM:高刚性,高熔点,减摩,耐磨,自润滑,耐疲劳,耐药品性能优异,制品刚性,弹性,和尺寸稳定性好相对其它工程塑料价格低廉,但存在韧性差,缩水率大,缺口冲击强度低等缺点。适合制作尺寸精度要求精密的,配合要求高的零部件。主要用于各种精密度的小模数齿轮等。

 PA聚酰胺

PA:比重轻,高抗拉强度,耐磨,自润滑性好,冲击韧性优异,具有刚柔兼备的性能,可以加工成各种制品来代替金属,但存在吸湿性大,尺寸稳定性差等缺陷。用于要求不是很高的传动件。

PC聚碳酸酯

PC:具有突出的冲击韧性,透明性和尺寸稳定性,优良的机械强度,;用温度范围宽,良好的耐蠕变性,低吸水性等优点。但不具润滑性,耐磨性较差。主要应用与玩具等轻载或短期工作的塑料齿轮。

PPO聚苯醚   

PPO:具有优良的机械性能,耐热性和电气绝缘性,吸湿性低,强度高,尺寸稳定性好,高温下耐蠕变n是所有热缩性工程塑料中最优异的,应用于微波炉器皿等小型家电器具等方面。

PEEK聚醚醚铜

PEEK是一种半晶态的高分子聚合物。具有耐高温,耐磨损,耐化学腐蚀,低噪音,低吸湿性,高韧性,和s冲击性及高强度等特性。但是价格昂贵。常用于飞机及武器等的传动部件。一些精度要求高且不允许使用润滑油的医疗设备,常用PEEK材料。