ประโยชน์ของการชุบแข็งและฟันแร็ค

ประโยชน์ของการชุบแข็งและฟันแร็ค

การแสดงการรักษาด้วยการชุบแข็งพื้นผิว(เช่น carburizing, carbonitiding, nitriding, การชุบแข็งการเหนี่ยวนำ, การชุบแข็งเปลวไฟ, ฯลฯ .) บนฟันของเกียร์และชั้นวางเป็นวิธีสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งาน . การรักษาเหล่านี้ความแข็งสูงไปยังพื้นผิวฟันในขณะที่ยังคงอยู่แกนกลางที่แข็งแกร่งและแข็งแกร่งส่งมอบประโยชน์ที่สำคัญมากมาย:

ประโยชน์ทั่วไป (ใช้ได้กับทั้งเฟืองและชั้นวาง):

ปรับปรุงความต้านทานการสึกหรออย่างมีนัยสำคัญ:

ข้อดีหลัก .พื้นผิวฟันแข็งแสดงความแข็งเพิ่มขึ้นอย่างมาก (โดยทั่วไป HRC 58-62 หรือสูงกว่า) ต่อต้านได้อย่างมีประสิทธิภาพสวมใส่เกิดจากแรงเสียดทานการเลื่อนแรงเสียดทานการกลิ้งและสารกัดกร่อนที่อาจเกิด

อย่างยิ่งใหญ่ยืดอายุการใช้งานของทั้งเฟืองและชั้นวางโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้โหลดหนักความเร็วสูงเริ่มต้น/หยุดบ่อยหรือในสภาพแวดล้อมที่ปนเปื้อน .

เพิ่มความต้านทานต่อหลุมและการพัด:

ความแข็งสูงและแรงอัดที่เหลืออยู่สร้างขึ้นโดยกระบวนการชุบแข็งช่วยเพิ่มความต้านทานของพื้นผิวฟันอย่างมีนัยสำคัญสัมผัสกับความเหนื่อยล้า.

ลดหลุม:ยับยั้งการก่อตัวของ micro-cracks และ pockmark-like spalling (pitting) บนพื้นผิวฟันภายใต้ความเครียดการสัมผัสวงจร .

ป้องกันการพัด:ลดความเสี่ยงของการหลั่งลงลึก (ชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่แตกออกจากพื้นผิวฟัน) โหมดความล้มเหลวที่เป็นอันตรายสูง .

เพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนัก:

พื้นผิวฟันแข็งสามารถทนได้ความเครียดจากการสัมผัสที่สูงขึ้น(ความเครียดจาก Hertzian) โดยไม่มีการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกมากเกินไปหรือความล้มเหลวก่อนวัยอันควร . สิ่งนี้ช่วยให้ระบบการส่งสัญญาณสามารถส่งแรงบิดและโหลดได้มากขึ้น .

ปรับปรุงการต่อต้านการให้คะแนน:

ภายใต้ความเร็วสูงภาระหนักหรือการหล่อลื่นที่ไม่ดีอุณหภูมิสูงที่มีการแปลสามารถทำให้พื้นผิวโลหะเชื่อมเข้าด้วยกันในทันที (ให้คะแนน) จากนั้นฉีกออกจากกัน .

พื้นผิวฟันแข็งมีจุดหลอมเหลวสูงกว่าและทนต่อการไหลของพลาสติกและการยึดเกาะภายใต้อุณหภูมิสูงชั่วคราวดังนั้นลดความเสี่ยงในการให้คะแนน.

การเก็บรักษาที่แม่นยำดีกว่า:

เนื่องจากการสึกหรอลดลงอย่างมากความแม่นยำของโปรไฟล์ฟันเดิมของเกียร์และชั้นวางสามารถรักษาได้เป็นเวลานานกว่ามาก .

นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการความแม่นยำในการวางตำแหน่งสูงและฟันเฟืองต่ำ(e . g ., เครื่องมือเครื่อง, หุ่นยนต์), การป้องกันตำแหน่งดริฟท์และเพิ่มข้อผิดพลาดในการเคลื่อนไหวที่เกิดจากการสึกหรอ .

ช่วยให้การออกแบบขนาดกะทัดรัดมากขึ้น:

ความสามารถในการรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นบางครั้งอาจทำให้การออกแบบของเล็กลงน้ำหนักเบาชุดเกียร์และชั้นวางในขณะที่ตรงตามข้อกำหนดการโหลดเดียวกัน .

ประโยชน์เพิ่มเติมที่เฉพาะเจาะจงสำหรับการแข็งตัวของฟันเกียร์:

ปรับปรุงความแข็งแรงของความเมื่อยล้า:

ประสบการณ์รากฟันความเครียดในการดัดงอวัฏจักรในระหว่าง meshing และมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกหักเมื่อยล้า .

วิธีการชุบแข็งบางอย่าง (e . g ., carburizing, การชุบแข็งการเหนี่ยวนำ) ยังก่อตัวเป็นกรณีที่แข็งตัวที่รากอย่างมีนัยสำคัญการเพิ่มความแข็งแรงของความเหนื่อยล้าของรากฟันและลดความเสี่ยงของการแตกของฟัน .

เพิ่มความเรียบเนียน:

พื้นผิวฟันที่มีความแม่นยำสูงมีส่วนช่วยราบรื่นขึ้นเงียบลงการส่งผ่านและการส่งกำลังลดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน .

ข้อควรพิจารณาเพิ่มเติมและประโยชน์ที่เฉพาะเจาะจงสำหรับการชุบแข็งฟัน:

ที่อยู่การสวมใส่ในระยะยาว:

โดยทั่วไปแล้วชั้นวางจะยาวและพื้นผิวฟันทั้งหมดของพวกเขาจะประกอบระหว่างการทำงาน . การแข็งตัวของพื้นผิวทำให้มั่นใจได้ปีกฟันที่มีประสิทธิภาพทั้งหมดมีความต้านทานการสึกหรอสูงสม่ำเสมอป้องกันการสึกหรอที่มากเกินไปซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวในการส่งผ่านหรือการสูญเสียความแม่นยำในการวางตำแหน่ง .

ต่อต้านการโหลดที่ไม่สม่ำเสมอ:

ในบางแอปพลิเคชัน (e . g ., Gantries), การแจกแจงโหลดตามความยาวของชั้นวางอาจไม่ได้อย่างสมบูรณ์แบบ . พื้นผิวฟันแข็งดีกว่าความเครียดสูงในท้องถิ่น.

อำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาและลดต้นทุนการทดแทน:

โดยทั่วไปแล้วชั้นวางจะมีขนาดใหญ่กว่านานกว่าและแพงกว่าเฟืองผสมพันธุ์ของพวกเขา . การเพิ่มความต้านทานการสึกหรอของชั้นวางขยายช่วงเวลาการเปลี่ยนอย่างมีนัยสำคัญ, การลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและการหยุดทำงาน . ในทางตรงกันข้ามการแทนที่เฟืองมักจะง่ายขึ้นและมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่า .

สรุป:

การแข็งตัวของฟันฟัน:วัตถุประสงค์หลักคือความต้านทานการสึกหรอ, ความต้านทานต่อหลุม, ความต้านทานต่อความเมื่อยล้า, ความสามารถในการโหลดเพิ่มขึ้นการเก็บรักษาที่แม่นยำและความเรียบเนียนในการปฏิบัติงาน. โฟกัสอยู่บนปีกฟันและรูท .

การแข็งตัวของฟันแร็ค:วัตถุประสงค์หลักคือความต้านทานการสึกหรอความต้านทานต่อหลุมเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักเพิ่มความแม่นยำตลอดความยาวและสร้างความมั่นใจว่าอายุการใช้งานที่สม่ำเสมอในระยะทางไกล. โฟกัสอยู่ที่ความต้านทานการสึกหรอแบบสม่ำเสมอเหนือปีกฟันทั้งหมด .

ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ:

ความลึกของกรณี:ความลึกของกรณีจะต้องได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังตามโมดูลขนาดโหลดและประเภท (โหลดแรงกระแทกต้องการกรณีที่ลึกกว่า) . ความเสี่ยงตื้นเกินไป ลึกเกินไปอาจเพิ่มความเปราะบาง .

ความเหนียวหลัก:การชุบแข็งพื้นผิวนั้นเป็นข้อสันนิษฐานCore ยังคงความแข็งแรงและความทนทานเพียงพอ(โดยทั่วไปจะประสบความสำเร็จผ่านการดับและการแบ่งเบาอารมณ์) เพื่อรองรับกรณีที่แข็งและทนต่อแรงกระแทกป้องกันการแตกหักของการแตกหักที่เกิดจากหายนะ .}

การควบคุมความแม่นยำ:กระบวนการชุบแข็งสามารถทำให้เกิดการบิดเบือน . ดังนั้นการดำเนินการจบที่ตามมา (e . g ., การบด)มักจะจำเป็นสำหรับเกียร์และชั้นวางที่มีความแม่นยำสูงเพื่อให้แน่ใจว่าโปรไฟล์ฟันขั้นสุดท้ายและความแม่นยำในการจัดตำแหน่ง .

การเลือกกระบวนการ:

carburizing/carbonitriding:เหมาะสำหรับเกียร์และชั้นวางที่โหลดหนักการแข็งตัวของตัวเรือนลึกความสามารถในการรับน้ำหนักสูงและความแข็งแรงในการดัดสูง(e . g ., เกียร์เกียร์เกียร์ยานยนต์, เฟืองเกียร์กังหันลม, ชั้นวางเครื่องมือเครื่องจักรขนาดใหญ่) .

ไนเตรท:เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งสูงความต้านทานการสึกหรอสูงการบิดเบือนน้อยที่สุดและความต้านทานการกัดกร่อนโดยที่ความสามารถในการโหลดหรือความต้องการความแข็งแรงของการดัดรูทจะน้อยกว่า (e . g ., เครื่องมือเครื่องจักรที่แม่นยำ, สกรู, ชั้นวางบางตัว) . อุณหภูมิการประมวลผลต่ำลดการบิดเบือน .}

การทำให้ชุบแข็ง/การแข็งตัวของการเหนี่ยวนำ: การชุบแข็ง:เหมาะสำหรับเกียร์และชั้นวางขนาดใหญ่การเปิดใช้งานการแข็งตัวของท้องถิ่นด้วยความยืดหยุ่นสูงและต้นทุนที่อาจลดลง . ความลึกของเคสและความสม่ำเสมอเป็นสิ่งสำคัญ .}

บทสรุป:

การแข็งตัวของพื้นผิวที่เหมาะสมของเฟืองและฟันแร็คเป็นขั้นตอนที่ขาดไม่ได้ในการปรับปรุงความน่าเชื่อถือความทนทานความสามารถในการโหลดการเก็บรักษาที่แม่นยำและประสิทธิภาพโดยรวมของระบบส่งสัญญาณ . มันส่งผลกระทบโดยตรงต่ออายุการใช้งานอุปกรณ์ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและประสิทธิภาพการดำเนินงาน . การเลือกกระบวนการชุบแข็งขึ้นอยู่กับปัจจัยแอปพลิเคชันเฉพาะเช่นโหลดความเร็วความต้องการขนาดค่าใช้จ่ายและวัสดุ .}