Yksittäistä hammaspyörää tai hammaspyöräjärjestelmää suunniteltaessa materiaalin valinta on ratkaiseva tekijä, joka määrää vaihteen geometrian, tai vaihteen suorituskyky määrittää oikean materiaalivalinnan vaihteelle. Vaihteiden valmistuksessa käytetään yleisesti monenlaisia raaka -aineita, ja jokaisella raaka -aineella on hyvä valinta, ja sen mekaaniset ominaisuudet ovat ihanteelliset. Pääasialliset materiaalit ovat kupariseokset, rautaseokset ja alumiiniseokset.
Oikealla seostamisella ja käsittelyllä alumiiniseosvaihteet voivat saada erilaisia vahvuuksia. Alumiiniseosmateriaaleja käytetään yleensä hammashihnapyörien, telineiden ja muiden pienjännitysosien valmistukseen. Alumiiniseosvaihteiden käsittelytekniikka on sama kuin seosteräksisten hammaspyörien (kuten jyrsintä, hammaspyörästö, vaihteen muotoilu jne.).
Alumiiniseoksen voidaan sanoa olevan yksi yleisimmistä metalleistamme. Kevyt ja luja alumiiniseos tekevät siitä ihanteellisen valinnan moniin sovelluksiin. Teräksen jälkeen alumiiniseoksia arvostetaan niiden korroosionkestävyydestä ja kevyestä painosta. Tämä alumiinin ominaisuus tekee siitä erityisen sopivan erilaisiin sähköisiin ja elektronisiin sovelluksiin, kuten suurjännitelaitteistoihin, vaihteistokappaleisiin, parabolisiin antenneihin, tietokonelevyihin jne.
Mitkä ovat alumiiniseosvaihteiden ominaisuudet
Alumiiniseos on parempi vaihtoehto rautaseoksille ja sopii sovelluksiin, joissa on suuri lujuus -painosuhde. Alumiiniseoksen paino on kolmanneksen raskaampi kuin samankokoiset terässeokset. Alumiiniseosvaihteilla on korroosionkestävyys ja kevyt paino. Passiivipinta voi suojata alumiiniseosvaihteita hapettumiselta ja korroosiolta. Tämä on samanlainen kuin terässeosten ruoste, se peittää pinnan ja suojaa sitä lisävaurioilta. Alumiiniseos on kalliimpaa kuin hiiliteräs, mutta halvempi kuin ruostumaton teräs. Ne on kuitenkin helppo käsitellä, mikä kompensoi materiaalikustannusten kasvua.
Alumiinivaihteisto
Alumiini on osoittautunut erittäin monipuoliseksi historiassa, ja se jatkuu tänään. Ilmailu- ja avaruusteollisuus hyötyy edelleen seosten ominaisuuksista turvallisten, luotettavien ja halvempien mekaanisten osien valmistuksessa. Alumiiniseosmateriaali alkaa vääntyä 400 ° F: ssa, joten sitä ei voida käyttää korkeissa lämpötiloissa. Alumiiniseosmateriaaleja on monia erilaisia, ja alumiiniseosvaihteiden käsittelyyn yleisimmin käytetyt alumiiniseosmateriaalit ovat 2024, 6061 ja 7075.
Näistä materiaaleista 2024 alumiiniseoksen voidaan sanoa olevan alumiinipronssin lähisukulainen, ja se on myös alumiinin ja kuparin seos. Vuoden 2024 alumiiniseoksen tärkein seosaine on kupari. Kun vaaditaan suurta lujuus-painosuhdetta, voidaan käyttää 2024-alumiinia. Tässä tapauksessa suhde on kuitenkin päinvastainen. Kupari vuonna 2024 antaa tälle seokselle korkean lujuuden, mutta vähentää merkittävästi sen korroosionkestävyyttä. 7075 alumiini yhdistää sinkkiä ja magnesiumia alumiiniin muodostaen lujan seoksen, joka kestää jännityskuormia. 6061 alumiiniseos on alumiinin, piin ja magnesiumin seos. Tämä on keskivahva alumiiniseos, jolla on hyvä korroosionkestävyys ja hitsattavuus. Yllä olevat kolme alumiiniseosvaihdetta voidaan lämpökäsitellä kovuuden lisäämiseksi. Alumiiniseosvaihteita ovat hammaspyörät ja kierukkavaihteet.
Alumiiniseosvaihteiden edut ja haitat
Alumiiniseosmateriaalia alumiiniseosvaihteissa pidetään kestävänä materiaalina. Keskeinen piirre on, että se voidaan kierrättää säilyttäen alkuperäiset ominaisuudet. Tämä on erittäin suuri etu, ei vain kustannustehokas, vaan myös hyvä ympäristölle. Lisäksi alumiiniseosvaihteilla on etuna korroosionkestävyys. Kun alumiiniseos altistuu ilmalle, sen pinnalle muodostuu ohut kerros alumiinioksidia. Tämä kerros suojaa alumiiniseosta korroosiolta altistuessaan.
Alumiiniseosvaihteilla on suurempi vetolujuus ja kevyempi paino, mikä vähentää koko rakenteen painoa ja vähentää siten polttoainekustannuksia. Kun alumiiniseos altistuu ilmalle, sen pinnalle muodostuu positiivinen oksidikerros, mikä tekee siitä korroosionkestävän. Lisäksi alumiiniseosvaihteiden etuna on korkea lujuus. Alumiiniseoksen lujuuden ansiosta se voi korvata raskaampia metalleja menettämättä muiden metallien lujuutta ja hyötyä samalla sen kevyemmästä painosta.
Alumiinivaihteisto
Alumiiniseosvaihteiden haittana on se, että alumiiniseosvaihteiden kokonaislujuus on huonompi kuin teräksestä valmistettujen hammaspyörien: vaikka se on ylpeä sen plastisuudesta, tämä alumiinin erityisominaisuus voi myös olla haitta. Teräkseen verrattuna on helpompi kolhota ja naarmuttaa. Teräs on vahvaa eikä todennäköisesti vääntynyt, vääntynyt tai taipunut minkään painon, voiman tai lämmön vaikutuksesta.
