La boîte de vitesses mécanique dépend des engrenages, qui sont des pièces essentielles ; les matériaux utilisés influencent directement les performances et la durée de vie des engrenages. Quels sont alors les matériaux habituellement utilisés pourfabrication d'engrenages? Comment choisir le composant approprié pour s’adapter à de nombreux environnements de travail ? Examinons donc attentivement.
Quels matériaux conviennent à de nombreux types de fabrication d'engrenages ?
1. Ressources non métalliques
Les transmissions à engrenages à grande vitesse, à faible charge et de faible précision nécessitent souvent des matériaux non métalliques comme le nylon et la bakélite renforcée de tissu. Adaptés aux conditions de fonctionnement à faible charge, ils peuvent réduire efficacement le bruit.
2. Fabriqué en acier forgé
Le traitement thermique ou traitement thermique chimique contribue à améliorer les qualités mécaniques et la dureté de la surface des dents de l'acier forgé ; il augmente également son excellente ténacité et résistance aux chocs. adapté aux engrenages subissant plus de charge et d'impact.
3. Acier moulé
Les engrenages plus grands conviennent à l'acier moulé car il présente une résistance et une résistance à l'usure élevées. L'acier moulé peut fournir des performances stables sous des charges importantes après recuit et normalisation.
4. Acier allié
Si nécessaire, la composition de l'acier allié peut améliorer sa ténacité, sa résistance aux chocs, sa résistance à l'usure et sa capacité anti-adhérence. Le traitement thermique peut améliorer les qualités mécaniques ; il convient donc aux engrenages très précis, de faible qualité et soumis à de fortes charges, en particulier ceux utilisés dans le secteur aéronautique.
5. Acier à faible teneur en carbone
L'acier à faible teneur en carbone a une excellente ténacité et est approprié pour empêcher les engrenages de se briser sous des charges d'impact élevées pour des utilisations impliquant des charges d'impact importantes.
6. Acier au carbone moyen
Les boîtes de vitesses fermées à grande vitesse nécessitent un acier au carbone moyen, qui présente également une forte dureté de surface des dents et convient à la fabrication d'engrenages sujets aux piqûres.
7. Acier brûlé
Après cémentation et trempe, les aciers de carburation comme 20Cr et 16MnCr5 peuvent atteindre HRc58-63 sur la dureté de la surface de la dent avec une excellente résistance à l'usure et aux chocs. Convient aux engrenages à charge moyenne, à grande vitesse et à impact.
8. Aluminium dur
Bien que léger et très résistant, le duralumin est un alliage d’aluminium à haute résistance dont la durabilité est quelque peu médiocre par rapport au laiton. Il convient aux engrenages avec des critères de poids précis.
9. Fonte
Souvent utilisée pour les engrenages à faible vitesse et faible charge, la fonte grise est fragile et présente une faible résistance aux chocs ; néanmoins, il présente une forte résistance au collage et aux piqûres.
10. laiton
Sa bonne résistance et sa longévité rendent le laiton approprié pour les engrenages lourds et aux besoins de rigidité élevés, y compris ceux utilisés dans des équipements tels que les moulinets.
11. Poudres de matériaux pour la métallurgie
Dans certaines circonstances de travail uniques, les matériaux de métallurgie des poudres conviennent à la fabrication d'engrenages et présentent une grande résistance grâce au frittage de la poudre et à l'ajout de composants particuliers.
Comment choisir le matériau d’engrenage approprié en fonction des différentes conditions de fonctionnement ?
L'environnement d'utilisation réel et les circonstances de charge doivent guider l'ensemble du choix du matériau de l'engrenage.
L'acier 45 est couramment utilisé dans les engrenages à faible charge ; il est soit normalisé, soit revenu (trempe + revenu haute température), adapté aux utilisations sous faibles charges.
On utilise généralement des engrenages à charge moyenne en acier 40Cr, trempés en surface sur des composants résistants à l'usure et revenus.
Engrenages à forte charge : Pour supporter des charges plus importantes, on peut utiliser des aciers carburés comme le 20Cr et le 20CrMnTi, qui sont trempés (martensite), revenus à basse température et carburés.
L'acier 38CrMoAIA, trempé et nitruré, est couramment utilisé pour offrir une grande précision et un fonctionnement stable à long terme.
La sélection du matériau des engrenages nécessite de prendre en compte la taille de la charge, la précision de la boîte de vitesses, la dureté de la surface des dents et la ténacité du noyau de la dent. La sélection du bon matériau peut augmenter considérablement les performances des engrenages et prolonger leur durée de vie. Si vous avez des demandes ou des questions particulières, contactez-nous ; nos experts vous apporteront une aide technique experte.