A fogaskerekek az erőátviteli rendszer részei. Minden meghajtott gépelemet fogaskerekek vezérelnek, amelyek szabályozzák a nyomatékot, a sebességet és a forgásirányt. A különböző típusú fogaskerekeknek számos bonyolultsága van. Valójában a hajtóműtípusok kiválasztása nem egyszerű folyamat. Sok szemponttól függ. A befolyásoló tényezők közé tartozik a fizikai tér- és tengelyelrendezés, az áttétel, a terhelés, a pontosság és a minőségi szint.
Sok hajtóművet különféle anyagok felhasználásával és az ipari felhasználástól függően eltérő teljesítménykritériumokkal készítenek. Ezek a fogaskerekek többféle kapacitással, mérettel és sebességarányban kaphatók. A fő funkció azonban az, hogy az erőgép bemenetét nagy nyomatékú és alacsony fordulatszámú kimenetté alakítsa. Ezek a felszereléscsaládok a mezőgazdaságtól az űrkutatásig terjednek.
Hajtómű anyagok
Sok különböző típusú acél, bronz, öntöttvas, sárgaréz, gömbgrafitos vas, alumínium, fémpor és polimer használható fogaskerekek készítésére. Az acél a legelterjedtebb és legvonzóbb ezek közül az anyagok közül, amely a nagy szilárdság/tömeg arány, a jó kopásállóság, a hőkezeléssel javítható fizikai tulajdonságok és a versenyképes ár nyerő kombinációját adja.
A magas árú anyagok nem biztos, hogy garantálják a kiváló felszerelést. Alumínium, sárgaréz, bronz, polimerek, fenolos anyagok, különféle összetételű fémporok vagy rozsdamentes acél szükségesek lehetnek bizonyos alkalmazásokhoz. A hajtóművek anyagait két típusra osztják: fémes és nem fémes. A polimerek, elasztomerek, kerámiák, üvegek és kompozit anyagok a nemfémes anyagok öt alapvető típusa. A fémes anyagokat két típusba sorolják: vasfémek, amelyek közé tartozik az acél, és színesfémek, amelyek magukban foglalják a bronzot és az alumíniumötvözeteket.
Ezen alapvető elemek teljesítéséhez az anyagok széles skálája áll rendelkezésre. A felszerelésekhez felhasznált anyagok a fától a modern szintetikus anyagokig, valamint a vasfémek, színesfémek, fémporok és műanyagokig terjedhetnek. Kőből készült ősi fogaskerekeket is felfedeztek. A felhasznált anyag befolyásolja a hajtómű teherbíró képességét, szilárdságát, ütésállóságát, élettartamát és költségét.
Hogyan válasszuk ki a hajtómű anyagát
Először is, a hajtómű anyagát az alkalmazás funkciója alapján kell kiválasztani. A precízen elkészített hajtómű kialakítása csúnyán megbukik, ha az anyag nem alkalmas a szükséges feladatra. A kiválasztott anyag hatással lesz a gyártási folyamatra.
A döntés a szolgáltatási, gyártási és gazdasági igényeken alapul. Egyszerűen fogalmazva, a fogaskerekek erőt vagy mozgást továbbítanak. Acélt használnak az erőátviteli fogaskerekek túlnyomó többségében. Ez alól kivételt képeznek a bronz fogaskerekekkel használható acél csigakerekek és a teljesítménycsökkentésre szolgáló műanyagok. A legtöbb fogaskerék várhatóan nagy terhelést hordoz, és hőkezelést igényel az erő és a kopásállóság javítása érdekében. Műanyag vagy színesfém anyagokat gyakran használnak csak mozgó fogaskerekek gyártásához.
A hajtómű anyagának kiválasztása nehéz, és az alkalmazás egyedi terhelési és élettartam-követelményeihez kell kötni. Figyelembe kell venni a párosító felszerelés anyag-kompatibilitását, kémiai összetételét, összetételét, mechanikai tulajdonságait és költségét. A hajtómű alkalmazási anyagától függően korrózióállóságra, elektromos vagy mágneses tulajdonságokra lehet szükség.
