Sissetöötamisprotsess: miks materjali keemiline koostis kontaktpinnal määrab hammasratta eluea
Uue ussiülekande komplekti kokkupanekul ja käivitamisel ei ole hammaste külgpinnad ideaalselt vormitud. Isegi täpse valmistamise korral on mõlema pinna mikrokaredus kõrgemad kui õlifilmi paksus käivitamisel. Need karedus kohtuvad ja deformeeruvad plastiliselt – protsessi nimetatakse sissetöötamiseks –, kuni kontaktgeomeetria on piisavalt sile, et hüdrodünaamiline määrimine saaks pinnad täielikult eraldada.
See, kas sissetöötamine toimub õigesti või halveneb kriimustusveaks, sõltub täielikult materjali paaristumisest kokkupuutel. Õige paarituse korral pehmem rattamaterjal külmtöödeldub ja kohandub kõvema võlli keermega, luues sileda, töötlemiskõvastunud kokkupuutetsooni. Vale paarituse korral – vale kõvaduse erinevus, vale ratta sulami keemiline koostis, ebapiisav võlli kõvadus – tekitavad kareduse tõttu kontaktid lokaalseid leegiaeglusteid, mis ületavad adhesiooniläve. Metall kandub ühelt pinnalt teisele. Ülekantud metall tekitab abrasiivseid osakesi. Ajam halveneb nädalate jooksul.
Miks see on paaristamise otsus: Võlli materjal määrab kõvaduse, millele ratta materjal peab vastama. Ratta materjal määrab hõõrdumisvastased omadused, mida võlli pinna seisukord peab toetama. Ühe õige ja teise vale valimine põhjustab sama rikke nagu mõlema vale valimine.
Ussivõlli materjali valik — teraseklassi järjestus
Ussivõlli materjali valik sõltub kolmest nõudest: pinna kõvadus võrgusilma hõõrdumisvastase toimivuse tagamiseks, südamiku sitkus löögikoormuse ja väsimuse taluvuse tagamiseks ning karastatavus – sügavus, milleni kõvadust on võimalik kuumtöötlusega saavutada.
45–55 HRC
C45 teras — pinna kõvadus 45–55 HRC
Kergete koormustega ussivõllide algtaseme spetsifikatsioon. Läbikarastatud C45 pinnakõvadus on vaid 42–48 HRC – see on ebapiisav tinapronksi vastu kriimustuskindlaks muutmiseks libisemiskiirustel üle 2 m/s. Keermekülgede induktsioonkõvastamine tõstab pinnakõvaduse 50–55 HRC-ni, mis on standardsete ussiajamite puhul vastuvõetav minimaalne väärtus. C45 piiranguks on madal sulamisisaldus – karastatavus on madal. Vastuvõetav kergete, löögivabade rakenduste jaoks mõõduka libisemiskiiruse juures.
50–56 HRC
40Cr teras — pinna kõvadus 50–56 HRC
Keskmise koormusega ussiülekannete standardne legeerterase spetsifikatsioon. 1% kroomi lisand tagab oluliselt parema karastatavuse kui C45 – 40Cr võll, mis on läbi karastatud 50–56 HRC-ni, säilitab selle kõvaduse tüüpiliste ussivõllide kogu läbimõõdu (20–80 mm) ristlõikes. See välistab korpuse ja südamiku vahelise purunemise, mis mõjutab C45 induktsioonkarastatud võlle löögikoormuse all. Korea Ever-Poweri standardsete legeerterasest ussiülekannete vaikespetsifikatsioon – õige spetsifikatsioon konveieri ajamite, põllumajandusmasinate ja tööstusautomaatika jaoks mõõduka töötsükli korral.
58–62 HRC
SCM415 teras — pinna kõvadus 58–62 HRC
Tipptasemel spetsifikatsioon vastupidavatele ussiajamitele, mille puhul on nõutav löökkoormus, pidev töö suure pöördemomendiga või maksimaalne kasutusiga. Karbureerimisprotsess hajutab süsinikku pinnakihti 0,8–1,5 mm sügavusele, luues kõva martensiitse pinna kõvadusega 58–62 HRC, samal ajal kui südamik säilitab oma algse madala süsinikusisaldusega tugevuse. Oluline detail: keerme on lihvitud. pärast Karbureerimine, mitte enne. Karbureerimisjärgne lihvimine tagab, et nii lõplik kõvadus kui ka geomeetria vastavad samaaegselt spetsifikatsiooni väärtustele.
54–58 HRC
42CrMo teras — pinna kõvadus 54–58 HRC
Suure ristlõike ja suure pöördemomendiga ussivõllide jaoks (tavaliselt moodul M8 ja kõrgem), kus süsinikkatte sügavus on ristlõike suurusega võrreldes ebapraktiline. Läbikarastatud 42CrMo kõvadusega 54–58 HRC tagab kogu hambalõike ulatuses ühtlasema kõvaduse kui suurel aluspinnal olev süsinikkattega korpus. Tõmbetugevus selle kõvaduse juures: ligikaudu 1700–1900 MPa. Sobiv suure pöördemomendiga rakenduste jaoks suure mooduli korral.
28–34 HRC
SS316 teras — pinna kõvadus 28–34 HRC
Materjal, mis tuleb täpsustada, kui peamiseks piiranguks on korrosioonikindlus, toiduohutusnõuetele vastavus või merekeskkond. Pinna kõvadus 28–34 HRC on oluliselt madalam kui ühelgi ülaltoodud legeerterase klassil. See madalam kõvadus tähendab madalamat pinna väsimuskindlust ja madalamat hõõrdumisvastast jõudlust libisemiskiiruse ühiku kohta. Kompenseerige: libisemiskiiruse hoidmisega alla 4 m/s; NSF H1 PAO määrdeaine kasutamisega; ja kinnitusega, et projekteeritud pöördemoment jääb SS316 komplekti vähendatud kandevõime piiresse, mitte eeldades samaväärset kandevõimet samaväärse legeerterase komplektiga.
Ussiratta materjal — kuus sulamit ja nende rakendusvaldkond
Ussratas on õigesti spetsifikatsiooniga ussülekande kuluv komponent. Võll on konstrueeritud oluliselt kõvemaks, seega kulub ratas eelisjärjekorras – kohandudes sissetöötamisperioodi jooksul järk-järgult võlli keerme geomeetriaga. Ratas on sisuliselt ohverduslik triboloogiline komponent, mille kulumiskiirust ja kulumismehhanismi tuleb materjali valikuga kontrollida.
Materjalide sidumise valiku maatriks
| Võll → Ratas ↓ | C45 induktsioon 50–55 HRC |
40Cr läbi 50–56 HRC |
SCM415 karburaator. 58–62 HRC |
42CrMo läbivalt 54–58 HRC |
SS316 28–34 HRC |
|---|---|---|---|---|---|
| ZCuSn10Pb1 tina pronks |
✓ Vastuvõetav
Ainult kergetele töödele
|
✓✓ Parim
Standardtollimaks
|
✓✓ Suurepärane
Raskeveokite
|
✓✓ Suurepärane
Suur moodul
|
✗ Ei sobi korrosioonikindlasse keskkonda.
|
| ZCuAl10Fe3 Al-raudpronks |
✗ Ebapiisav
kõvaduse erinevus
|
⚠ Marginaalne
Vältige löökkoormusi
|
✓✓ Õige
Löögikohustus
|
✓✓ Õige
Raske sektsioon
|
Pole kohaldatav
|
| ZCuZn38Mn2Pb2 Mn messing |
✓ Kerge töö
|
✓✓ Keskmise koormusega
|
✓✓ Tugevdatud
|
✓ Tugevdatud
|
✗ Mitte korrosioonile.
|
| SS316 roostevaba |
✗ Galvaaniline korr.
|
✗ Galvaaniline korr.
|
✗ Galvaaniline korr.
|
✗ Galvaaniline korr.
|
✓✓ Toit/Mere Z1
|
| PA66 / POM plastik |
✓ Valgus
Poola võll kõigepealt
|
✓ Kerge töö
|
Liiga palju
|
Liiga palju
|
✓ Madala müratasemega kuivatamine
|
Praktiline otsustusprotsess uute rakenduste jaoks
Korea Ever-Power tooted
Ussülekandetooted materjali spetsifikatsiooni järgi
Materjali valiku KKK
Inseneride ja ostjate küsimused ussiülekande materjalide kohta
Hankige oma rakenduse jaoks materjalisoovitus
Esitage tööklass, töökeskkond, löögikoormuse tingimused, pidev pöördemoment ja kõik erinõuded (toit, merendus, dokumentatsioon). Korea Ever-Power kinnitab enne tellimuse esitamist õige võlli ja ratta materjali paari koos kõvaduserinevuse arvutusega.
Toimetaja: Cxm



