Matovaihteet Materiaalivalinta On parituspäätös, ei komponenttipäätös

Oikein paperilla määritellyn kovuuseron nopea kuluminen viittaa yleensä yhteen kolmesta ongelmasta. Ensinnäkin kovuuseron rikkominen: tarkista akselin kovuus kannettavalla Rockwell-testerillä pelkän materiaalitodistuksen sijaan. 40Cr-lujuudella toimitetun, mutta asianmukaisesti lämpökäsittelemättömän akselin kovuus voi olla 35–42 HRC 50–56 HRC:n sijaan, mikä asettaa sen tinapronssia vastaan ​​riittävän kovuuseron vähimmäisarvolle tai sen alapuolelle. Toiseksi, voiteluaineongelma: EP-lisäaineella varustettu vaihteistoöljy hyökkää pronssipyörään. Kolmanneksi, kontaminaatio: voiteluaineessa olevat hiomahiukkaset – vaikka lähde tunnistettaisiin ja poistettaisiin, öljyssä jo olevat hiomahiukkaset jatkavat kulumista, kunnes öljy vaihdetaan.

Tämä on kovuusdifferentiaalisäännössä kuvattu paritusvirhe. Jos matoakselisi on C45-induktiokarkaistu (50–55 HRC) tai 40Cr-läpikarkaistu (50–56 HRC), et voi yksinkertaisesti korvata sitä ZCuAl10Fe3:lla varmistamatta, että akselin kovuus on riittävä. 40Cr:n ja ZCuAl10Fe3:n välillä kovuusero on riittävä. C45:n ja ZCuAl10Fe3:n välillä marginaali on pienempi ja se tulisi varmistaa naarmuuntumisriskilaskelmalla omalla käyttöliukumisnopeudellasi. Jos akselisi on C45 ja haluat alumiini-rauta-pronssilaikan, päivitä samalla SCM415-hiilettyyn akseliin – akseli tarvitsee suuremman kovuuden toimiakseen oikein kovemman laikkaseoksen kanssa.

ZCuSn12:n tinapitoisuus on noin 20% korkeampi kuin ZCuSn10Pb1:n, mikä tarkoittaa hieman korkeampaa vetolujuutta (~250 MPa vs. ~220 MPa) ja korkeampaa kovuutta (~90–110 HB vs. ~65–90 HB). Lyijyfaasin naarmuuntumisenestokyky on samanlainen molemmissa laaduissa. ZCuSn12 kannattaa valita, kun tarvitaan enemmän kapasiteettia kuin mitä ZCuSn10Pb1 pystyy tarjoamaan samalla moduulilla, mutta sovelluksessa ei ole sellaista iskukuormitusta, joka oikeuttaisi vaihtamisen ZCuAl10Fe3:een.

Madonpyörän tapauksessa kyllä ​​– jos kotelo ei ole täysin tiivistetty ja akseli on alttiina rannikkoilmastolle, SS316 on oikea laatuluokka. Sinkitty hiiliteräsakseli alkaa syöpyä 12–18 kuukauden kuluessa meri-ilmakehässä ja SS304-akseli 6–24 kuukauden kuluessa kloridin aiheuttaman syöpymisen vuoksi. Madonpyörän tapauksessa, jos pyörä on suljetussa kotelossa, ZCuSn10Pb1-tinaseos on edelleen hyväksyttävä – pronssi kestää hyvin meri-ilmakehäkorroosiota. Jos ZCuAl10Fe3-alumiini-rautaseos altistuu suoraan suolasumulle, se kestää paremmin meressä tapahtuvaa biolikaantumista ja raerajakorroosiota, joita tinaseossissa kehittyy toistuvissa märkä-kuiva-sykleissä.

Materiaalien korvaaminen toimitusketjussa on yleisempää kuin insinöörit odottavat, erityisesti välikäsien kautta ostettujen akseleiden kohdalla. C45-akseli ja 40Cr-akseli näyttävät identtisiltä ennen lämpökäsittelyä. Kovuuskoe vahvistaa saavutetun kovuuden, mutta ei seosta – C45-teräs on mahdollista lämpökäsitellä 50 HRC:hen induktiokarkaisemalla, kun taas tuotetietolomakkeessa 40Cr:n läpikarkaisemiseksi määritetään 52 HRC:hen. Ero näkyy kotelon syvyydessä ja väsymislujuudessa. Jyrsintälämpöluvun mukainen materiaalisertifikaatti todistaa seoksen koostumuksen – ei pelkästään kovuustuloksen.

Kyllä, ja sillä on merkitystä suuremmilla moduulikooilla. Tinapronssi ZCuSn10Pb1 on suhteellisen kallis kupariseos – moduulissa M6 ja sitä suuremmissa pyörä voi olla merkittävä kustannustekijä vaihteistossa. Halvimmasta kalleimpaan: POM/PA66 < mangaanimessingi < ZCuAl10Fe3 < ZCuSn10Pb1 < SS316. Huomaa, että materiaalikustannukset ovat vain murto-osa kokonaisasennuskustannuksista – väärän materiaalin valitseminen ja vaihteen vaihtaminen 6 kuukauden välein maksaa paljon enemmän kuin oikean materiaalin valitseminen kerran.

Käyttöiän ero on tyypillisesti 10:1 tai suurempi. Oikein valittu sarja osoittaa pyörän hampaan kylkien asteittaista ja hallitusti kulumista tuhansien tuntien aikana, mikä on mitattavissa öljyanalyysin hiukkasmäärällä, ja riittävän varoituksen antavan ennen mittarajojen ylittymistä. Väärin valittu sarja – väärä kovuusero, väärä voiteluaine, epäpuhtaudet – rikkoutuu tyypillisesti naarmuuntumisen tai nopean hankauskulumisen seurauksena 200–500 tunnissa.

Harvinainen käyttö tekee rajavoitelun vikaantumisesta todennäköisempää, ei vähemmän. Joka kerta, kun käyttö käynnistyy uudelleen lepotilasta, verkko toimii rajavoitelussa – ilman hydrodynaamista kalvoa – ensimmäiset sekunnit tai minuutit, kunnes käyttölämpötila ja liukunopeus muodostavat kalvon. Käyttö, joka käynnistyy ja pysähtyy usein, kokee suhteellisesti enemmän rajavoitelua suhteessa sen kokonaiskäyttöaikaan. Tinapronssipyörän lyijyfaasirajavoiteluominaisuus on erityisen arvokas ajoittaisissa sovelluksissa. Älä koskaan päättele, että harvoin käytetty sovellus sietää alhaisempaa materiaalivaatimusta.