기어외부 하중을 견디기 위해서는 자체 구조적 치수와 재료 강도에 의존해야 하며 이를 위해서는 재료에 높은 강도, 인성 및 내마모성이 필요합니다. 기어의 복잡한 모양 때문에기어높은 정밀도가 요구되며, 소재 또한 우수한 제조성을 요구합니다. 일반적으로 사용되는 소재로는 단조강, 주강, 주철 등이 있습니다.
1. 단조강 치아 표면의 경도에 따라 두 가지 범주로 나뉩니다.
HB ≤350일 때 연질치아표면이라 한다.
HB ≥350일 때 이를 경질치아표면이라 한다.
1.1. 치아 표면 경도 HB<350
공정 : 단조블랭크 → 정규화 - 황삭 → 담금질 및 템퍼링, 마무리
일반적으로 사용되는 재료: 45#, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB
특징: 전반적인 성능이 우수하고, 치면의 강도와 경도가 높으며, 치심의 인성이 우수합니다. 열처리 후 정밀도가 향상됩니다.기어절삭력은 8단계까지 가능합니다. 제작이 용이하고 경제적이며 생산성이 높습니다. 하지만 정밀도는 높지 않습니다.
1.2 치아 표면 경도 HB ≥350
1.2.1 중탄소강을 사용하는 경우:
공정: 단조 블랭크 → 정규화 → 거친 절삭 → 담금질 및 템퍼링 → 미세 절삭 → 고주파 및 중주파 담금질 → 저온 템퍼링 → 연마 또는 연마 런인, 전기 스파크 런인.
일반적으로 사용되는 재료:45, 40Cr, 40CrNi
특징: 치면 경도는 HRC=48-55로 높고, 접촉 강도가 높으며, 내마모성이 우수합니다. 치심은 담금질 및 템퍼링 후에도 인성을 유지하며, 내충격성과 내하중성이 우수합니다. 정밀도는 절반으로 감소하여 최대 7등급까지 향상됩니다. 자동차, 공작기계 등의 중속 및 중하중 변속 기어와 같은 대량 생산에 적합합니다.
1.2.2 저탄소강 사용 시: 단조 블랭크 → 노멀라이징 → 황삭 → 담금질 및 템퍼링 → 정삭 → 침탄 및 템퍼링 → 저온 템퍼링 → 치면 연삭. 최대 6단계 및 7단계.
일반적으로 사용되는 재질: 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo 특징: 치면 경도가 우수하고 지지력이 강합니다. 심재는 인성과 내충격성이 우수합니다. 기관차 및 항공기 기어의 주 변속 기어로서 고속, 고하중, 과부하 변속 또는 콤팩트한 구조가 요구되는 경우에 적합합니다.
2. 주강:
때기어직경 d>400mm, 구조가 복잡하고 단조가 어려운 경우, 주강재 ZG45, ZG55를 사용하여 노멀라이징, 담금질, 템퍼링 등의 노멀라이징 공정을 수행할 수 있습니다.
3. 주철:
접착 및 공식 부식에 대한 저항성은 강하지만, 충격 및 마모에 대한 저항성은 낮습니다. 안정적인 작업, 저출력, 저속 또는 대형 및 복잡한 형상에 적합합니다. 오일 부족 조건에서도 작동 가능하며 개방형 변속기에 적합합니다.
4. 금속 재료:
직물, 목재, 플라스틱, 나일론 등 고속, 경량 하중에 적합합니다.
재료를 선택할 때는 기어의 작동 조건이 다르고, 기어 이빨의 파손 형태가 다르다는 사실을 고려해야 하며, 이는 기어의 강도 계산 기준과 재료 및 핫스팟을 선택하는 기준이 됩니다.
1. 기어 이가 충격 하중을 받아 쉽게 파손되는 경우, 인성이 좋은 재료를 선택해야 하며, 저탄소강을 선택하여 탄소침탄 및 담금질할 수 있습니다.
2. 고속 폐쇄형 변속기의 경우, 치면에 피팅이 발생하기 쉽기 때문에 치면 경도가 좋은 재료를 선택해야 하며, 중탄소강 표면 경화를 사용할 수 있습니다.
3. 저속, 중하중의 경우 기어 이의 파손, 피팅, 마모가 발생할 수 있으므로 기계적 강도, 이 표면 경도 등 종합적인 기계적 성질이 양호한 재료를 선택해야 하며, 담금질 및 템퍼링 처리된 중탄소강을 선택할 수 있습니다.
4. 재료의 종류가 적고 관리가 용이하며, 자원과 수급을 고려합니다. 5. 구조물의 크기가 작고 내마모성이 높은 경우 합금강을 사용해야 합니다. 6. 제조 단위의 장비 및 기술.
게시 시간: 2022년 3월 11일